华科工程材料学复习总结()

1、?工程材料学?总结第一局部：晶体结构与塑性变形一、三种典型的金属晶体结构1. bcc、fee、hep的晶胞结构、内含原子数，致密度、配位数。2. 立方晶系的晶向指数uvw、晶面指数hkl的求法和画法。3. 晶向族/晶面族的意义原子排列规律相同但方向不同的一组晶向/晶面，指数的数字相同而符号、顺序不同，会写出每一晶向族/晶面族包 括的全部晶向/晶面。4. bee、fee晶体的密排面和密排方向。密排面密排方向fee 111<110>bee 110<111>二、晶体缺陷1. 点缺陷、线缺陷、面缺陷包括那些具体的晶体缺陷。女口：位错是线缺陷，晶界包括亚晶界是面缺陷 三、塑性变形

2、与再结晶1.滑移的本质：滑移是通过位错运动进行的。2 .滑移系二滑移面+其上的一个滑移方向。滑移面与滑移方向就是晶体的密排面和密排方向。3. 强化金属的原理及主要途径：阻碍位错运动，使滑移进行困难，提高了金属强度。主要途径是细晶强化晶界阻碍、固溶强化溶质原子阻碍、弥散强化析 出相质点阻碍、加工硬化因塑变位错密度增加产生阻碍等。4. 冷塑性变形后金属加热时组织性能的变化过程：回复-再结晶-晶粒长大。性能变化：回复：不引起硬度大的变化；再结晶：硬度大幅度降低组织结构变化：回复：再结晶：5冷、热加工的概念冷加工：在再结晶温度 以下进行的加工变形， 产生纤维组织和加工硬化 、内应 力。热加工：在再结晶

3、温度 以上进行的加工变形， 同时进行再结晶，产生等轴晶粒， 加工硬化、内应力全消失 。6加工应使流线合理分布，提高零件的使用寿命。第二局部：金属与合金的结晶与相图一、纯金属的结晶 1为什么结晶必须要过冷度？ 热力学驱动力 2结晶是 晶核形成 和晶核长大 的过程。形核： 均匀形核、非均匀形核长大： 柱状晶长大、树枝晶长大、等轴晶长 大3细化晶粒有哪些主要方法？ 哪三种方法 二、二元合金的相结构与相图1固溶体和金属化合物 的区别。以下哪一些是固溶体， 哪一些是金属间化合 物：a -Fe、 y-Fe、Fe3CA、F、 P、 Ld、S、T、 B 上、B下、M片、M条？2匀晶相图 在两相区内结晶时两相的

4、 成分、相对量 怎样变化？ 熟练掌握用 杠杆定律 计算的步骤：将所求材料一分为二，注意杠杆的位置和长度，正确列出关系式。3. 共晶析相图 熟悉共晶析相图的 根本形式水平线、一变二。 会区分共晶析体、先共晶析相、次生相二次相。注意：共晶成分与共晶反响成分范围的区别共晶成分具有最好的铸造性能 会在相图中填写组织或相，掌握不同合金在室温时的平衡组织,会熟练 应用杠杆定律计算相组成物和组织组成物的相对量重点。三、Fe- FesC相图重点1默绘相图并牢记 共晶转变和共析转变 的温度与各相成分。2. 掌握各类合金平衡结晶过程与室温时的平衡组织， 会画符合要求的平衡组织 示意图： 各组织组成物的形态，在相图

5、上标注各组织或相组成物。3. 会用杠杆定律计算相组成物和组织组成物的相对量 。第三局部：各类材料与钢铁热处理重点一、各类材料的牌号、热处理和用途1. 会根据牌号确定钢的化学成分碳及合金元素的含量范围。结构钢钢号特征： 前二位数字万分比普通碳素结构钢如Q235等、普通低合金钢如 Q345等包括：工程构件用钢：含碳量小于0.20%。热处理：热轧空冷后相当于正火直接使用机器零件用钢：按含碳量区分，由低到高是渗碳钢-0.25%碳素钢：15, 20, 合金钢：20Cr, 20CrMnTi, 20CrMnMo,18Cr2Ni4WA 热处理：外表渗碳+淬火+低温回火组织：外外表，中部，心部用途：齿轮调质钢5

6、 - 0.50%碳素钢：40, 45;合金钢：40Cr, 35CrMo, 40CrNiMo、热处理：调质处理，即淬火+高温回火 组织：S回用途：轴，弹簧钢-0.90%碳素钢：0.6-0.9%, 70,合金钢：0.5-0.7%, 65Mn小,55Si2Mn ， 60Si2Mn中,50CrVA大 热处理：热成型淬火+中温回火，组织：T回冷成型A化，然后在500-550 C等温， 组织：索氏体用途：汽车板簧滚动轴承钢约1.0%合金钢：GCr15, GCr15SiMn热处理：淬火+低温回火+冷处理组织：M回+弥散碳化物用途：轴承 工具钢钢号特征：前一位或无数字千分比例如：碳素工具钢T+数字，T:碳的汉

7、语拼音，数字：C含量千分比，合金钢：如高速钢包括：刃具用钢：碳素工具钢：C:0.65-1.25%;T7A T12A热处理：水油淬+低温回火低合金刃具钢：C=0.75-1.25%, 8MnSi, 9SiCr热处理：油淬+低温回火1.9%, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2C 1.0 %热处理：高温油淬火+屡次高温回火 重点 模具用钢：冷作模具钢：C量大于0.90%的工具钢，女口 ： T10A 9Mn2V热处理：低淬低回低合金含量，or 高淬高回高合金含量热作模具钢：C:0.30 - 0.60% 的工具钢，女口： 3Cr2W8V 5CrNiMo 热处理：淬火+高温回火量具用钢：C:0.9-1

8、.5%,碳素工具钢：T10A, T12A热处理：水油淬+低温回火低合金工具钢：9SiCr, GCr15 ,热处理：淬火油+冷处理+低温回火 不锈钢钢：Cr 含量?13%,如:1Cr18Ni9TiA型，3Cr13 : M型,1Cr17F 型，A型不锈钢热处理工艺：固溶热处理固溶强化2.钢的热处理工序及应用预先热处理及作用：完全退火用于亚共析钢，用于组织均匀化，Ac3+30 C球化退火用于共析钢、过共析钢,Ac1+30 C正火过共析钢中消除网状二次碳化物，低碳亚共析钢中代替完 全退火,Ac3(ACcm)+30 C；作用：调整力学性能，便于加工淬火+低温回火 中温回火 高温回火最终热处理、作用及组织

9、 用于刃具、冷模具、量具等用于弹簧等即调质，用于轴类等特殊：结构件用钢：不淬火，在热轧或正火空冷状态使用;渗碳钢：先渗碳，再淬火+低温回火。3. 铸铁、有色金属材料的分类 要求掌握铸铁的分类并认识牌号HT QT KT等。 了解铸铁中石墨形态几种形态？对铸铁性能的影响 要求认识铝合金、铜合金、钛合金的类型和强化途径铝合金的强化：时效强化变形铝合金4. 材料力学性能各指标的符号、名称。二、热处理原理1 .钢加热到临界点Aci/Ac3Acm以上形成奥氏体，应控制加热温度和保温时 间以防止晶粒长大。2. 熟悉共析钢的TTT曲线为什么存在鼻子点。3 .熟悉P、S、T、B上、B下、M片、M条的获得及形态。

10、所有相转变都包括形核 与长大。4. M的性能：硬度决定于马氏体内含碳量，韧性决定于马氏体的粗细及形态5. TTT曲线的应用：冷却方式：画冷却曲线：所得组织6.回火形成粒状组织 M回、T回、S回T回、S回与片状组织T、S无关三、热处理工艺1. 会确定加热温度 退火、正火、淬火：碳钢：临界点Aci/Ac3/AcmJ + 30 C；合金钢原那么相同，但温度较高。 回火：低温回火，中温回火，高温回火用于淬火后的热处理2. 冷却方式与目的退火一炉冷；正火一空冷；淬火一单液淬火，水淬油冷，分级淬火减 小内应力，等温淬火获得B下3. 淬透性与淬硬性的区别淬透性：钢淬火获得M多少的能力，决定于C曲线左右的位置

11、。淬硬性：钢淬火获得M的硬度上下，决定于M内的含碳量。故高碳钢的淬硬性 好而淬透性不好，低碳合金钢的淬透性好而淬硬性不够如20Cr Mn Tib四、要求会定性分析合金元素在钢中主要作用的原因。 提高淬透性主要取决于合金元素 ，固溶强化 ，弥散强化 ，细化晶 粒所有合金元素都提高回火稳定性。五、高速钢1 莱氏体钢 的锻造： 莱氏体钢内存在不均匀分布的粗大共晶碳化物 ，严重 降低钢的性能， 不能用热处理方法消除， 必须进行反复多向的锻造击碎之，使 之分布均匀，改善组织性能 。高速钢及 Cr12 型钢都是莱氏体钢。2为获得高速钢的红硬性，其热处理工艺应当： 重点 高温淬火 形成高碳高合金度的马氏体高

12、温加热W18Cr4V 1280C; W6Mo5Cr4V2 1220使大量碳化物溶入奥氏体， 形成高碳高合金度的奥氏体，经淬火形成高碳高合金度的马氏体 + 大量剩余 奥氏体 + 未溶碳化物，为二次硬化作准备。560C屡次回火时发生二次硬化，原因是：弥散强化，回火温度达500°C以上时，从马氏体内析出大量稳定的特殊合金 碳化物，弥散分布，使硬度上升，至560C硬度到达峰值。二次硬化，在回火冷却时发生A，向M回转变，也使硬度上升。屡次回火可 继续降低剩余奥氏体量，进一步提高硬度。最终组织：回火马氏体 + 少量剩余奥氏体 + 碳化物六、典型零件的选材、热处理及工艺路线 综合应用1 、 选材原那么： 力学性能;工艺性能 ;经济性; 轻型、高寿命2 轴类零件 : 调质钢 ， 如： 40， 40Cr 等热处理：调质即 淬火+高温回火。S回弹簧零件：弹簧钢。如： 60Si2Mn热处理：淬火 + 中温回火。 T 回机床齿轮： 调质钢 ， 如： 40， 40Cr热处理： 调质 外表淬火 高频 + 低温回火 。汽车、拖拉机变速箱齿轮：渗碳钢， 如： 20Cr 或 20CrMnTi热处理： 渗碳 + 淬火 + 低温回火2. 般工艺路线： 锻铸造成形 -预先备热处理 -粗加工 -最终热处理-精加工七、陶瓷材料与