机械工程材料

《工程材料与热处理》◆工程材料性能直接决定机械产品的性能。矿山破碎机颚板汽车刹车片的耐磨性◆工程材料性能也能决定机械产品的创新。魔力水车

卫星天线

工程材料概念工程材料对机械的重要性工程材料：工程上所用的各种材料。机械工程材料：运输机械、矿山机械、包装机械、建筑机械、食品机械等所用材料。选好材料——做好机械。材料强国——制造强国视频绪论一、工程材料分类及应用金属材料非金属材料复合材料钢、铸铁应用最多钢、铸铁、铝合金、铜合金等塑料、橡胶、陶瓷等

钢＋陶瓷颗粒、塑料＋玻璃纤维新材料→高强合金.工程塑料.工程陶瓷.复合材料等（1）（2）（3）（4）（1）（2）（3）（4）陶瓷增强钛基复合材料（1）（2）（3）（4）二、《工程材料与热处理》课程内容性能←组成←成分

成分、组成、性能、应用提高性能的方法（原理及工艺）1.金属学原理

2.热处理3.常用工程材料三、《工程材料与热处理》课程的意义1.材料的重要社会地位

◆材料是时代标志

石器→陶器→青铜器→铁器◆社会三大支柱之首

材料也决定着信息和能源技术计算机芯片、太阳能装备的电池新材料

计算机芯片：熔铸高纯单晶硅，切片掺杂，光刻，层叠等。Intel研制300mm直径单晶硅锭35亿美元。光伏电池：单晶硅、多晶硅、非晶硅。多晶比单晶效率低但便宜。生产1兆瓦硅电池需要17吨高纯硅。我国出口工业硅，进口高纯硅。◆材料发展推动社会发展

飞机：铝合金→飞机时速↑耐热陶瓷→飞机功率

↑火车：超导材料→磁悬浮列车（500KM/H）车体悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，木飞机1903年,莱特兄弟,时速18km.1

3.2km，分钟

。木飞机1909年,中国冯如,时速105km

飞行32km,部分金属,1910～1925年，钢制机架，铝合金蒙皮，时速100km以上。全金属飞机,1940年，时速600km大量复合材料骨架,2011年,波音787,载客335名.时速1040km。中国首架自研大飞机c919，2017年试飞，168座.复合材料用量占15%，铝锂合金占15．5%。时速828千米。上海磁悬浮列车:西起上海地铁2号线龙阳路站，东到浦东国际机场，线路全长30公里，单线运行时间仅为7分20秒.2003.1.4正式商业运营。是世界第一条商业运营的磁悬浮专线。2.材料在机械制造中的重要地位机械零件制造过程：本课程任务是选材，专业基础课零件材料的选用3.后续课程、毕业设计、考研、工作等需要成型切削加工选材材料毛坯零件设计图材料研究新技术很多本身就是机械制造新技术,如3D打印。3D打印叶轮3D打印机动画四、我国材料发展历史及现状1.古代

辉煌期陶瓷、青铜、球墨铸铁等2.近代低潮期主要是钢、普通铸铁复苏期并达到较高水平高强合金、球墨铸铁、工程陶瓷、工程塑料、复合材料等3.现代

4.近年

材料大国钢铁、有色、稀土、硅、超硬材料、特种不锈钢等，产量世界第一。超高纯度、超高性能。高耐用、低成本。高性能钢、轻合金、工程塑料——支持高铁、载人航天、海洋工程、能源装备“走出去”梯队：美、日、欧；韩、俄、中；巴、印。五、课程目标、毕业要求、学习方法、考核方法1.课程目标指标点1.2：掌握材料科学等工程基础知识，分析复杂机械问题。指标点3.1：能针对特定需求确定复杂机械问题的设计目标。指标点4.1：能科学地研究、设计、验证复杂机械问题。（1）了解金属材料的成分、组织、性能之间的关系（2）掌握钢的热处理原理（3）熟悉常用金属材料的成分、组织、性能及应用（4）初步具备对零件选材、选定热处理等的能力。2.毕业要求

总体目标：选材、选热处理3.学习方法期末考试占总评成绩的60%，平时作业占总评成绩的40%。把握重点（记笔记）；课后复习（准备课堂提问）；认真作业（影响最终总成绩）4.考核方法六、教学思路及教学安排课程目标选材（了解材料性能）材料性能决定因素内部组织及结构(性能←组成←成分)第1章材料的性能第2章金属材料组织结构材料性能的提高强化等改性方法第3章金属的塑性变形改性第4章钢的热处理改性各种工程材料成分、组成、性能应用、牌号第6章碳钢第7章合金钢第8章铸铁第9章有色金属第11章非金属材料材料及热处理选用第12章机械零件的选材及热处理《工程材料》主讲：高红霞（教授）郑州轻工业学院机电工程学院第1章材料的性能（力学性能）§1、强度一、拉伸试验FF应力：F/S延伸率：Δl/l0

×100%延伸率应力dbcReeRmo低碳钢应力–延伸率曲线ob:

弹性变形应力=E×延伸率（胡克定律

）bc:

屈服，微量塑变

cd:

大量均匀塑变

de:

局部塑变、断裂

二、应力–延伸率曲线拉伸动画F→弹性变形→微量塑变→大量塑变→局部塑变、断裂应力<Re

应力=Re

应力>Re

应力>Rm

三、强度定义变形、断裂抗力

强度指标：E＝应力／延伸率（刚度、弹性模量）、Re(屈服强度σs)、Rm(抗拉强度σb)

Rp0.2(屈服强度σ0.2).

§2、塑性一、塑性定义变形能力

铝合金o应力–延伸率曲线延伸率应力铸铁塑性指标：A(断后伸长率δ)=Δl/l0×100%Z(断面收缩率ψ)=ΔS/S

0×100%§3、硬度一、硬度定义表面局部变形抗力

二、布氏硬度直径D钢球,在一定压力F下压入试样,压痕面积S,压痕直径d。HBW==查表由d→HBW

500HBW表示方法：

试验机布氏硬度动画布氏硬度试验原理FS痕F22F三、洛氏硬度预载h0主载h1卸载h2压入深度h＝h1－h2HRC

=（K-h）/0.002（120度金刚石圆锥K=0.2）60HRC表示方法：

布氏硬度与洛氏硬度特点比较HBW：软材、准确、厚材、费时。HRC：硬材、误差、薄材、快速。

试验机洛氏硬度试验原理洛氏硬度动画§4、韧性（冲击韧性）一、冲击试验试验机h2

h1冲击试验原理二、冲击韧性mg(h1-h2)/s（J/cm2）aK=质量为m（kg)锤从h1(m)高度自由落下，试样被冲断后升至h2(m)高度。冲击试样KU=mgh1-mgh2KU、aK表示冲击过程中试样吸收的能量用于变形三、冲击韧性定义材料在冲击过程中吸收的能量、冲击载荷下的变形能力

四个方面机械性能的联系：对于一般结构钢：强度统一，塑性与韧性统一，

强硬度与塑韧性相反。

《工程材料》第2章金属材料的结构与组织

第2章金属材料的结构与组织§1、纯金属的结构与组织一、纯金属的结构组织显微镜下的组成情况结构内部微粒（原子）排列情况（相对较宏观）（微观)晶体内部原子有规律、重复排列的物体晶格表示原子排列规律的空间格子。晶胞晶格中的最小单元。金属晶体结构：原子规律晶胞重复晶格晶体模型晶格晶胞1、理想金属晶体结构：原子规律晶胞重复晶格(同方位)单晶体三种常见晶格：体心立方面心立方密排六方晶格常数

晶胞棱边长度：Å致密度

原子排列密集程度

体心0.68面心、密排0.74理想金属性能：各向异性、高强度、耐热耐蚀

分子晶体：雪花各向异性2、实际金属晶体结构：原子规律晶胞重复晶格(不同方位)多晶体三种常见晶体缺陷：晶粒晶界点缺陷线缺陷面缺陷间隙原子、空位

位错

(直线.曲线.螺旋线)晶界晶界原子排列点缺陷刃型位错单晶体、多晶体结构示意图多晶体组织（显微照片）单晶硅、多晶硅表面观察实际金属中晶体缺陷对性能影响：晶体缺陷→晶格畸变→Re提高（晶格常数变）实际金属性能：各向同性、低强度、耐热耐蚀性差（多晶）（位错运动）（晶界）二、纯金属的组织结晶形成

1.结晶定义高温液体

固态晶体结晶

熔化

T0

T0—

平衡结晶温度熔点

2.结晶条件T结<T0

ΔT＝T0－T结（过冷度）

过冷度与冷速有关：V冷越大，T结越低，ΔT越大

合金化强化（点缺陷）.塑变强化（线缺陷）.细晶强化（面缺陷）3.结晶过程高温液体→形成晶核→晶核长大→多晶体形核率N长大速率GN越大，G越小，晶粒会越细小4.结晶过程影响因素1）冷却速度V冷V冷越大——ΔT增大——N增大、G增大(但G增大速度小于N)——晶粒细——Rm升高

快冷技术：

微晶（µm）：

纳米晶体（nm）：

非晶：高强、硬、耐蚀、导磁

金属型铸造，V冷大，零件性能好于砂型铸造2）杂质加入杂质元素（本身为硬质点或形成硬质点）——

N增大——晶粒细——Rm升高

变质处理

3）振动或搅拌电磁振动，超声振动，机械振动，机械搅拌

厚大金属组织分析厚大金属组织5.纯金属的结晶组织工业纯铁组织组织缺陷晶粒粗大、气孔、缩孔、夹杂

组织缺陷对性能影响：各方面性能下降

改善组织缺陷方法：锻、轧、热处理

§2、合金的组织与结构合金金属←金属或非金属Cu←Zn,Fe←C

成分各元素含量Cu70％，Zn30％组元基本物质.元素或稳定化合物铁碳合金.Fe和Fe3C合金系一定组成元素，成分不同的一系列合金铁碳合金系、铜锌合金系等相元素作用形成一定成分、一定结构的物质（显微镜下可见，有界面）Fe3CF组织与相的关系:组织由相构成包括相的种类、相的分布一、合金的结构合金中各元素原子排列情况原子排列形成各种相1.合金中的相固溶体不同元素的原子相互溶解形成的固体CFeCuZn溶质、溶剂、溶解度置换固溶体

溶质在晶格结点Δr小，溶解度大间隙固溶体

溶质在晶格间隙Δr大，溶解度小固溶体Rm、HBW高于其纯金属（溶质进入使晶格畸变）——固溶强化固溶体性能：塑性好作为基体相。用α、β、γ、δ表示化合物不同元素原子相互化合形成如：Fe3C电子化合物金属+金属CuZn,CuZn3正常价化合物金属+非金属Mg2Si间隙化合物金属+小非Fe3C化合物结构晶格一般较复杂化合物性能硬、脆作为硬化相两种相比较成分结构形态性能作用固溶体化合物各元素含量溶剂晶格晶粒塑性好基体相各元素含量复杂晶格不规则硬脆强化相2.合金的结构元素原子排列→相（各元素原子按一定规律排列）1100℃T℃LαCuNi→Ni%1455℃L+αAB二、二元合金的组织1.相图一定合金系,成分、温度、状态三者平衡关系图.概念用途1.判断一定成分合金，在一定T下，相的种类

2.分析结晶过程，判断最终的组织如：20％Ni合金，在1200℃，相为L+α如：20％Ni合金最终组织为α2.二元合金基本相图及结晶分析——组织1）匀晶相图

匀晶反应：Lα相图分析：区（液、固、液＋固）线（液相线、固相线）点（Cu熔点、Ni熔点）1100℃T℃LαCuNi→Ni%1455℃L+αAB结晶分析：组织如：20％Ni合金最终组织为αΔT在ΔT结晶温度范围，一定T，L、α

重量用杠杆定律计算杠杆定律QLQαX1KX2QL(K-X1)=Qα(X2-K)杠杆定律适用于任何两相区2）共晶相图

共晶反应：L（α+β）相图分析：区（三个单相区、三个双相区）线（液相线、固相线、共晶线、溶解度线）点（熔点、溶质含量点、共晶点）结晶分析：组织SnPbcdeafgb→Sn%LLL+αα

α+ββL+βT0（α+β）——共晶组织、共晶产物、共晶体α.β均匀分布,(α+β)为

机械混合物，性能远高于α.β的平均值共晶动画SnPbcdeafgb→Sn%LLL+αα

α+ββL+β共晶合金І

组织为（α+β）І亚共晶合金ІІ

ІІ组织为α

+（α+β）过共晶合金ІІІ

组织为β

+（α+β）ІІІ结晶过程结晶过程SnPbcdeafgb→Sn%LLL+αα

α+ββL+β1组织为（α+β）温度ІІ12组织为α+（α+β）温度SnPbcdeafgb→Sn%LLL+αα

α+ββL+β3）共析相图

BAcdeafgb→B%γγ

+αα

α+ββγ

+βLL+

γ共析反应：γ（α+β）T0（α+β）——共析组织、共析产物、共析体α.β均匀分布,(α+β)为

机械混合物，性能远高于α.β的平均值相图分析：区（单相区、双相区）线（共析线、溶解度线）点（溶质含量点、共析点）结晶分析：组织共析合金І

组织为（α+β）亚共析合金ІІ

组织为α+（α+β）过共析合金ІІІ

组织为β

+（α+β）BAcdeafgb→B%γγ+αα

α+ββγ+βІІІІІІ3.二元合金组织及性能

α（α+β）α

+（α+β）塑性好高于α、β平均介于α、（α+β）之间§3、铁碳合金的组织与结构一、铁碳合金的结构铁碳合金中各相的结构Fe、C作用形成各种相1.Fe的同素异构转变-Fe体心立方912

C-Fe面心立方1394ºC-Fe体心立方同素异构转变特征：（1）温度恒定（2）体积变化——相变应力Fe、C作用：C、-FeC、-Fe铁素体F奥氏体AC＋Fe化合形成渗碳体Fe3C溶解形成溶解形成2.铁碳合金中的三种基本相FA3、铁碳合金中的五种基本组织铁碳合金的组织均由五种基本组织构成，如：PF

P

Fe3C20钢组织F+PT12钢组织P＋Fe3C二、铁碳合金相图1.相图组成共析相图共晶相图匀晶相图LAL(A+Fe3C)A(F+Fe3C)LLdAP1148℃727℃Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃简化的Fe--Fe3C相图2.相图分析一系：Fe－C合金系或Fe--Fe3C合金系二元：

Fe、Fe3C三区：单相区L、F、A、Fe3C

双相区三相区PSK、ECF、四相：

L、F、A、Fe3C五线：液相线ACD

固相线AECF

三相线PSK、ECF

溶解度线PQ、ES

先共析线GSFe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃简化的Fe--Fe3C相图0.020.772.114.33.铁碳合金分类工业纯铁<

P碳钢P－E白口铁E－F共析钢S亚共析钢P－S过共析钢S－E共晶白口铁C亚共晶白口铁E－C过共晶白口铁C－F0.02Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+

Fe3CF+Fe3CL+AL+

Fe3CF+A6.691148℃727℃0.772.114.3三、铁碳合金组织用铁碳相图进行结晶过程分析Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃1.工业纯铁

LL+A

A

A＋F

F

F＋Fe3CIII

最后组织：F工业纯铁组织Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃2.共析钢

LL+A

A

P动画Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃3.亚共析钢LL+A

A

A＋F

P＋F动画Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃4.过共析钢LL+A

A

A＋Fe3CII

P＋

Fe3CII

动画Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃5.共晶白口铁L

Ld

L´d

Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃6.亚共晶白口铁L

L＋A

Ld＋

A

Ld＋

A＋Fe3CII

L´d＋P＋

Fe3CII

Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃7.过共晶白口铁L

L＋Fe3CI

Ld＋Fe3CI

L´d＋

Fe3CI

过总结：铁碳合金组织1、工业纯铁：F

F2、共析钢：P3、亚共析钢：F

＋P

FP4、过共析钢：P

＋

Fe3CII

P

PFe3CII5、共晶白口铁L´d

L´d6、亚共晶白口铁L´d＋P＋Fe3CIIL´dPFe3CII7、过共晶白口铁L´d＋

Fe3CI

L´dFe3CIFe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CP＋

Fe3CIIL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃简化的Fe--Fe3C相图PF+PFL´dL´d＋P＋

Fe3CII

L´d＋

Fe3CI亚共析钢组织组成物（P＋F）的定量计算1).C＝0.2％的钢QF＝(0.77-0.2)/0.77×100％＝74％QP＝1－74％＝26％2).C＝0.45％的钢QF＝(0.77-0.45)/0.77×100％＝42％QP＝1－42％＝58％0.45％C的钢与0.2％的钢相比，强度、硬度高，塑性、韧性低QFQP0.2按组织填写的相图可用杠杆定律计算组织组成物含量三、铁碳合金相图的应用1.判断一定成分的合金的组织、性能、及应用工业纯铁碳钢白口铁成分C＜0.020.02－－－0.77－－－2.112.11－4.3－6.69组织FP+FPP+Fe3CII

L´d为基体性能塑性好强度低塑韧性较好硬度高强硬度较高塑性差硬脆应用少用各种零件模具.刀具.量具少用2.指导生产工艺T浇高于液相线50－100℃,合金成分选择C点

T始<AE线150－250℃,T终>PSK100℃

T加热

PSK、GS、ES线焊接焊接热影响区组织分析锻造热处理铸造Fe3CC%T℃ACDEFGPSKQFeLAFA+Fe3CF+Fe3CL+AL+Fe3CF+A6.691148℃727℃简化的Fe--Fe3C相图0.020.772.114.3本章重点内容1.铁碳合金中的主要相及其结构1）铁素体F：α铁的体心立方晶格。2）奥氏体A：γ铁的面心立方晶格。3）渗碳体Fe3C：复杂的斜方晶格。2.铁碳合金平衡组织铁碳合金的平衡组织可通过铁碳合金相图进行结晶过程分析而得到，亚共析钢组织为F+P,共析钢为P，过共析钢为P+Fe3CII，亚共晶白口铁为P+Fe3CII+Ld′，共晶白口铁为低温莱氏体Ld′，过共晶白口铁为Ld′+Fe3CI。《工程材料》第3章金属的塑性变形改性

第3章金属的塑性变形改性

§1、塑变实质位错运动单晶体金属内位错运动造成变形实际金属一般为多晶体，各晶粒变形的合成造成金属塑变位错运动动画§2、冷变形对金属组织、性能的影响金属冷塑变晶粒拉长.破碎（位错↑晶格畸变↑）强度硬度↑塑性韧性↓加工硬化冷拉、冷拔、冷轧可提高强度硬度未变形原始晶粒拉长或压扁的晶粒细长状组织和纤维组织冷轧动画§3冷变形后金属加热组织、性能的变化再结晶冷变形后金属加热再结晶回复（晶格畸变消除）晶粒长大加工硬化消除塑性提高冷变形加工过程中可穿插再结晶退火，提高变形量升温至T再§4、热变形对金属组织、性能的影响（T＞T再）金属（有气孔、夹杂）热变形晶粒细化、致密度提高强度.硬度.塑性.韧性提高锻造、热轧可提高强度硬度《工程材料》第4章钢的热处理改性

§1钢的热处理概述一、定义把钢在固态下加热到一定温度，使相变，从而改变组织、性能的工艺二、作用提高机械性能

45钢：调质Rm由600提高到850，表面淬火＋低温回火HBW由230提高到500（50HRC）提高加工性能

T12钢：加工前，退火降低硬度；加工后淬火提高硬度；铸件、锻件、焊件退火消除应力防止变形三、应用机床：60～70%，汽拖：70～90%，工模具：100%四、方法加热

保温

冷却加热温度：由相图确定炉子：电炉、燃料炉、盐浴炉冷却炉冷、空冷、水冷AFPSEG五、分类普通热处理表面热处理退火（炉冷）正火（空冷）淬火（水或油冷）＋回火表面淬火渗碳渗氮（化学热处理）§2钢加热时的组织转变一、转变温度AC3AC1ACcmAFPSEGA1A3AcmPS—A1GS—A3ES—AcmAC1AC3ACcm二、转变过程PA奥氏体化P?若温度高、保温时间长，A晶粒长大，性能下降§3钢冷却时的转变APB下M指纹状竹叶状片状板条状塑韧性好强韧性好硬脆韧性＞５５０℃稍>２３０℃＜２３０℃一、转变产物B下PM板M片二、等温转变“C”曲线三、钢连续冷却转变在等温“C”曲线上画冷速线判断1、退火12345P2、正火P细3、水淬M4、油淬P细＋M

5、盐浴淬B下不同的钢“C”的左右位置不同PB下M温度时间0MS§4钢的退火与正火一、目的软化、细化、均匀化二、作用切削加工性机械性能四、钢淬火得M的临界冷速V临“C”曲线的切线“C”越靠右的钢，V临越小，易得MV临PB下M温度时间0MS完全退火球化退火去应力退火正火钢种加热温度冷却方式组织应用亚共析钢过共析钢各种钢各种钢AC3AC1ACcmAFPSEGAC3+△炉冷F+P受力较小铸焊件AC1+△炉冷F+Fe3C球高硬件预软化＜AC1炉冷不变受力小、复杂件AC3+△ACcm+△空冷F+P细P+Fe3C受力较大铸、焊件高硬件球退之前高硬度件——刀具.模具.量具.轴承受力小件——电机.风机等的壳体受力较小件——减速器外壳受力较大件——气缸体.缸盖.压缩机壳三、方法§5钢的淬火与回火一、淬火1、目的高强、高硬、高耐磨2、作用机械性能3、方法AC3AC1ACcmAFPSEG钢种加热温度冷却方式组织应用AC3+△AC1+△水冷M+A’M+A’＋Fe3C粒高强件高硬件淬火工艺过程亚共析钢过共析钢4、淬火方法分类a.单液淬火水淬（油淬）常用b.双液淬火水淬+油淬复杂件、大件c.分级淬火MS附近短时等温复杂小件d.等温淬火盐浴淬复杂精密件PB下M温度时间0MSabcd5、淬透性与淬硬性淬透性M层的深度MPV＞V临V冷淬硬性M的硬度“C”越靠右的钢，淬透性越好含碳量越高的钢，淬硬性越好选材：高强件（连杆）选淬透性好的钢表硬心韧件（模具）选淬透性小的钢选热处理：大尺寸选正火比淬火好。制订加工工序：淬透性小的钢，精加工前再淬火。淬透尺寸二、回火M→？MM回T回S回F过＋Fe3C很少150～250℃350～500℃500～650℃F较过＋Fe3C较少F＋Fe3C粒高硬高弹高综合性M回T回S回M即

F过1、目的球化、韧化、稳定化2、作用3、方法降低M脆性低温回火中温回火高温回火150～250℃350～500℃500～650℃M回T回S回高硬高弹

高综合性轴承、工具淬火+高回调质处理弹簧、轴套轴、轮§6钢的表面热处理一、表面淬火1、目的提高表面硬度2、方法加热（快速）——冷却（快速）

感应加热交变I——交变B——表面感应I——表面加热频率提高、加热速度快、表面层薄火焰加热激光加热适合简单件（轴、轮），大批件适合简单件（轧辊.导轨）小批量件适合精密件、沟槽件(汽缸套、汽缸)动画3、后续热处理低回4、预先热处理正火、调质5、应用耐磨性要求较高的轴、轮工具件二、渗碳对低碳钢（C<0.25%）渗碳表面达高碳（1%）1、目的表硬心韧（中碳钢）（高碳钢）3、组织P+Fe3CⅡ——P——P+F4、后续热处理淬火＋低回

M回＋

Fe3C粒——M回——M回（低碳）5、应用受冲击大的轴、轮（低碳钢）2、方法加热保温冷却900～950℃2～10小时0.5～2.5mm炉冷渗碳炉§7热处理缺陷及防止一、加热缺陷变形、开裂1、保护气氛2、加木炭、煤油3、盐熔炉、真空炉二、冷却缺陷氧化、脱碳1、结构改进（对称、均匀、圆角）2、冷速改进（双液、分级、等温）3、入水方式（垂直）本章重点内容1.钢加热时的组织转变钢加热时主要为珠光体的转变，即P→A（奥氏体化）。亚共析钢加热时还有铁素体的转变F→A。过共析钢加热温度较高时还有渗碳体的转变，Fe3C→A。2.钢冷却时的组织转变钢加热奥氏体化以后，冷却三种类型的转变：1)珠光体转变：即A→P，A1线以下温度等温或冷速较慢时；2)贝氏体转变：即A→B，Ms温度以上一定温度等温时；3)马氏体转变：即A→M，快速冷却到Ms温度以下时。作用加热温度冷却组织应用退火软化Ac3

亚共析钢炉冷F+P受力较小的铸、锻、焊件Ac1过共析钢炉冷F+Fe3C球高硬度件铸锻焊之后的球化退火软化正火细化Ac3亚共析钢空冷F+P受力较大铸、锻、焊件Accm过共钢析空冷P+Fe3C细高硬度件铸锻焊之后、球化退火前的细化淬火硬化Ac3亚共析钢水或油冷M+γ'高强度件、高弹性件粗切削加工后Ac1过共析钢水或油冷M+Fe3C粒+γ'高硬度件粗切削加工后回火韧化低温空冷M回+Fe3C粒高硬度件淬火或表面淬火后M回高强或高弹件强化后再表面淬火后中温空冷T回高弹性件淬火后高温空冷S回高强度件淬火后3.钢的热处理工艺及组织、应用《工程材料》第5章金属的表面改性

§1、电镀工艺方法通过电解使镀液中欲镀金属的阳离子在基体表面沉积。电镀方法包括：挂镀滚镀刷镀工艺特点耐磨性：如镍、镍—钨和钴—钨合金等。装饰性：金、银、铬、半光亮镍等。耐腐蚀：镍、锌、铜等。表层性能应用范围广泛应用于耐蚀、耐磨、装饰及其他功能性镀层（如磁性膜、光学膜）镀层平滑均匀、附着力强、成本低、效率高、耐蚀耐磨性好。易环境污染、能耗高§2、化学镀工艺方法通过氧化还原反应，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面。工艺特点耐磨性：如镍、镍—钨和钴—钨合金等。装饰性：金、银、铬、半光亮镍等。耐腐蚀：镍、锌、铜等。表层性能应用范围可取代电镀，有些化学镀层如镍层、镍磷层等耐蚀性和耐磨性优良，用于泵、阀、轴、连续螺栓、叶轮等的表面处理，可提高零件寿命。镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积、镀液排放少污染小、成本低。§3、热喷涂工艺方法采用燃料或电弧、等离子弧、激光等作热源，将喷涂材料加热到熔化或半熔化状态，通过高速气流使其雾化，然后喷射、沉积到经过预处理的工件表面热喷镀方法包括：火焰喷涂电弧喷涂等离子喷涂等图

等离子喷涂原理工艺特点主要有耐蚀、耐磨涂层等。表层性能应用范围Zn、Al、Zn—A1耐蚀合金涂层可用于桥梁、输电线、钢结构件、高速公路护栏、照明灯杆等，Ni、Fe、Co基金属陶瓷复合耐磨涂层可用于凸轮从动件、汽缸衬套、导叶、涡轮叶片等热喷涂材料广泛，操作灵活，不受零件尺寸限制，基体温度低，变形小、组织和性能变化小。涂层结合力较大，喷涂层厚度可控。但存在粉尘、烟雾和噪声等污染。§4、气相沉积工艺方法利用气相之间的反应，在各种材料或制品表面沉积单层或多层薄膜包括：物理气相沉积真空蒸镀、溅射镀膜离子镀膜化学气相沉积图

离子镀原理示意图工艺特点超硬、高耐蚀、耐热和抗氧化等、各种功能性、装饰性表层性能应用范围如离子镀超硬涂层TiC、TiN可用于模具，离子镀铬、钛、氮化钛可用于耐蚀要求的零件，离子镀铝代替不锈钢，离子镀W、Ti、Ta等用于排热气管等耐热的金属零件。镀层附着性好，膜层组织均匀、致密、细化§5、激光熔覆工艺方法利用高能激光束辐照，通过迅速熔化、扩展和凝固，在基体表面熔覆一层特殊的材料工艺特点熔覆层晶粒细小、结构致密，故硬度较高，耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能优异表层性能应用范围耐磨层用于强化、修复喷气发动机涡轮叶片、汽车发动机排气门的密封锥面；耐高温、耐蚀层用于化工设备某些不锈钢部件、油田抽油泵部件等。熔覆层较薄，节约昂贵的覆层材料；激光熔覆热影响区小，工件变形小，熔覆成品率高；激光熔覆过程易实现自动化生产，镀层质量稳定。《工程材料》第6章碳钢

第6章、碳钢§1、碳钢的分类及牌号一.按平衡组织分（F＋PC＝0.02~0.77％）（P＋Fe3CIIC＝0.77~2.11％）亚共析钢共析钢过共析钢二.按碳量分低碳钢中碳钢高碳钢三.按用途分碳素结构钢碳素工具钢（高碳钢）（过共析钢）普通碳结钢优质碳结钢10、15、20、45（P、S＜0.04）普通碳工钢优质碳工钢（P、S＜0.03T7、T8、T12T7A、T8A、T12A（PC＝0.77％）（C＜0.25％)（C＝0.25~0.6％)（C＞0.6％)（低、中碳钢）（亚共析钢）（P、S＜0.045）（P、S＜0.04）Q215、Q235B、Q255不同牌号的碳钢的鉴别方法：碳钢由于含碳量不同，在砂轮上磨削产生的火花形状不同，由此可鉴别碳钢的牌号。§2

、碳钢的成分与性能的关系一、成分

组织

性能成分:(C%)0.02~0.77%0.77%0.77~2.11%F＋PPP＋Fe3CII

HBWA、KURm二、成分、性能的关系图(平衡状态下）00.20.40.60.81.01.2HBWAKURmC%HBWAKURm组织：性能：0.9§3

、常用碳钢的牌号、成分、组织、性能、应用1515正火4545淬＋高回T8淬＋低回60淬＋中回牌号牌号成分:0.12％CQ195性能:塑性好平衡组织:F＋P热处理要求：退火牌号牌号20成分:0.20％C平衡组织:F＋P性能：塑性较好，有一定强硬度。零件名称：热水器配件零件名称：轴承端盖热处理要求：无§4、碳钢的应用实例：

牌号牌号45成分:0.45％C平衡组织：F＋P性能：综合性好

零件名称：小齿轮热处理要求：淬＋高回（调质）零件名称：小轴热处理要求：淬＋高回（调质）65成分:0.65％C平衡组织：F＋P零件名称：弹簧热处理要求：淬＋中回性能：强硬度较高，弹性。牌号牌号牌号牌号T12成分:1.2％C平衡组织:P＋Fe3CII

热处理要求：淬＋低回性能：硬度高，较脆。零件名称:丝锥板牙牌号牌号T8成分:0.8％C平衡组织：P性能：强硬度高，一定韧性零件名称：模具冲头热处理要求：淬＋低回碳钢的种类及应用10、15、塑性好冲压件20、25一定强度轴套、轴承盖，冲击较大轴轮（渗碳）40、45综合性能较高轴、齿轮T8、T12硬度高低速刀具、模具、量具55、60强硬度较高弹簧热处理组织性能应用低碳钢退火或正火F+P少量强度较低，塑韧性好受力小的零件或冲压件等较低碳钢渗碳、表面淬火+低温回火表面M回，心部F+P少量一定的强度及塑韧性受力较小件，渗碳后用于受冲击较大的轴及齿轮等中碳钢调质S回强度硬度及塑性韧性均较好高强度工件高碳钢球化退火（粗加工前）、淬火+低温回火或表面淬火+低温回火（粗加工后）M回+Fe3C粒硬度高刀具模具量具等本章重点内容碳钢的热处理及其组织、性能、应用《工程材料》第7章合金钢

回顾：碳钢的种类及应用10、15、塑性好冲压件20、25一定强度轴套、轴承盖，冲击较大轴轮（渗碳）40、45综合性能较高轴、齿轮T8、T12硬度高低速刀具、模具、量具55、60强硬度较高弹簧高强度要求工作条件下，碳钢无法满足高强度矿山机械大齿轮一般机床传动齿轮40、45合金钢第7章合金钢

§1、基本理论碳钢←合金元素

Fe+C(<2.11%)+合金元素1.合金元素的种类：

Cr、Ni、Si、Mn、W、B、V、Ti、RE

2.合金元素的量：

1～40%3.合金元素存在状态：

固溶态(Cr、Ni、B等多数元素)

化合态(V、Ti、Cr、Ni等)

游离态(P、S)

VC、TiC、Cr7C3

、(Fe、Cr)3CCrP、S一、合金钢定义二、合金钢成分4.合金元素作用：

提高强度

固溶强化.细晶强化.弥散强化

提高淬透性

提高热硬性

提高特殊性

提高切削加工性

改变相图

除Co外所有元素使“C”右移各种强化、硬化作用耐蚀、耐磨、耐热Ca、S、Pb等扩大A区、缩小A区

碳钢合金钢低合金钢：与同C量碳钢相似40Cr、40钢平衡状态40Cr、40钢调质状态高合金钢：组织复杂（含大量碳化物）

T8组织W18Cr4V组织三、合金钢组织四、合金钢热处理特点加热温度高合金元素阻碍原子扩散，阻碍P—A转化淬火冷却方式不同油冷淬火、分级淬火、等温淬火回火不同回火温度高（合金阻碍M分解）回火次数多，促进A´分解（高速钢三次回火）1、水冷淬火2、油冷淬火3、分级淬火4、等温淬火1234碳钢“C”曲线,合金钢“C”曲线五、合金钢性能合金钢成分合金元素作用1.高强度

2.高淬透性

3.高热硬性

4.高特殊性

Q235Re

＝23516MnRe

＝35040钢水淬Ф15，40Cr油淬Ф25T10<250℃W18Cr4V<560℃耐蚀.1Cr18Ni9耐热.15CrMo<500℃1Cr18Ni9<750℃ZG3Cr26Ni161000℃.温度再高的？耐磨.ZGMn13南京长江大桥正桥长1577米.铁路桥全长6772米，宽19.5米。公路桥全长4589米，宽19.5米。六、合金钢应用高强度件大截面件高速刀具特殊性能件七、合金钢分类结构钢工具钢特殊性能钢低合金高强钢（普低钢）渗碳钢调质钢弹簧钢轴承钢易切钢刀具钢模具钢（热模、冷模）量具钢耐热钢耐蚀钢耐磨钢§2、合金结构钢

成分牌号热处理组织性能应用低合金钢0.1～0.20%C主MnQ345(16Mn)Q390(15MnV)退或正F+P塑性好容器.槽罐冲压件渗碳钢调质钢弹簧钢滚轴承钢易切钢0.20～0.25%C主CrNiMn

20Cr20CrMnTi渗碳+淬+低回

表M回+Fe3C心M回

表硬心强韧冲击大的轴、轮0.25～0.5%C主CrNiSiMn40Cr40CrNiMn调质S回

综合性能高大型.重载轴轮0.5～0.7%C主SiMn65Mn60Si2Mn淬+中回

T回

弹性高弹簧0.9～1.1%C主CrGCr15GCr15Mn球退+淬+低回

M回+Fe3C硬轴承低C→高C加PbSCa

Y12Y40MnT10Pb与C有关切削性能好大批与C有关容器.槽罐汽车变速器齿轮产品名称：连杆产品名称：凸轮轴冲击大的轴、轮大型.重载轴轮各种弹簧各种轴承§3、合金工具钢成分牌号热处理组织性能应用刀具模具量具0.7～1.1%C主Cr9SiCr<350CrWMn<500W18Cr4V<650球退＋淬+低回M回+Fe3C硬、热硬、一定韧性低速

高速>1%C主CrCr12MoVCr12球退＋淬+低回M回+Fe3C高硬冷冲模>1%C主Cr9SiCrCrWMn球退＋淬+低回M回+Fe3C硬量具各种刀具丝锥板牙低速刀具高速铣刀高速刀具深孔钻工作温度高的刀具各种热作模具压铸模具热拉模具锻造模具电机壳底冷冲压模具汽车尾灯座冲压模具冷冲压模具各种量具千分尺游标卡尺圆锥环规塞规塞规冷冲压模具的制造过程材料：Cr12

本章重点内容合金钢与碳钢性能、应用比较16Mn15MnV(10、15)退或正

塑性好

高压容器.大型槽罐重要冲压件(一般容器、冲压件)(20、25)

表硬心强韧冲击大的轴、轮20Cr20CrMnTi渗碳+淬+低回

(冲击较大的轴、轮)40Cr40CrNiMn调质综合性能高大型.重载轴、轮(40、45)(一般轴、轮)65Mn60Si2Mn弹性高高强、大型弹簧淬+中回

(60、65)(一般弹簧)

9SiCrW18Cr4V球退＋淬+低回硬、热硬、一定韧性高速刀具

(T10、T12)(低速刀具)《工程材料》第8章铸铁

第8章铸铁（灰铸铁）§1、基本理论一、铸铁定义生铁熔化、浇注(加Si、Mn）冷却二、铸铁成分Fe+C(2.4～4.0%)＋Si、Mn

、

P、S

C大多以G存在，少量以Fe3C存在

灰铸铁三、铸铁组织用Fe—

G、Fe—Fe3C双重相图分析LL+AFe—

G、Fe—Fe3C双重相图AA+Fe3CA+GF+Fe3CF+GF(A+G)+AF+G冷速慢时P+G冷速快时F+P+G冷速中时即：钢基体＋GFF+P+GP四、铸铁分类灰铸铁(HT)

G片蠕墨铸铁(RUT)

G虫可锻铸铁(KT)

G团球墨铸铁(QT)

G球灰铁(F基）蠕铁(未侵蚀）球铁(F基）可铁(F基）五、铸铁性能与基体有关F→F+P→PRm↑，A↓与G有关形状：G片→

G虫→

G条→

G球Rm↑，A↑大小：G越小，Rm越高分布：G越均匀，Rm越高与钢相比性能特点1、高硬耐磨、减震2、铸造性好3、切削加工性好5、成本低，工艺简单缺点：

Rm

低不可锻导热性差优点：六、铸铁热处理退火：消除白口、去应力表面淬火：高频、火焰、激光七、铸铁应用1、形状复杂件：2、耐磨件：机床床身、阀门、泵壳、风机壳、气缸体、缸盖工作台、机床导轨3、大批件：皮带轮减速器外壳阀门发动机气缸机床床身机架机床导轨铣床工作台泵皮带轮§2、各种铸铁牌号组织性能生产热处理应用灰铁HT150HT250FF+P+G虫PRm低A低

熔化浇注退火表淬箱体、气缸、工作台蠕铁RuT260RuT340FF+P+G片PRm较高热强热疲劳熔化蠕化浇注退火正火汽缸盖、排气管、压缩机壳可铁KTH330-08KTZ450-06F+G团P+G团Rm较高Rm高熔化浇注退火退火后桥、轮壳（轴、轮）球铁QT450-10QT700-2FF+P+G球PRm高A高熔化球化浇注退火正火调质后桥、轮壳轴、轮减速器外壳阀门发动机气缸机床床身机架汽车发动机气缸体汽车排气管汽车驱动桥汽车轮圈球铁阀体球铁曲轴§3、合金铸铁添加合金元素→高强度、耐热、耐蚀、耐磨高强铸铁加Cr,Ni,Mo等制造曲轴、传动轮等耐热铸铁加AL,Cr,Si等制造炉管、烟道挡板等耐蚀铸铁加Si,AL,Cr等制造化工管道、阀门等耐磨铸铁加Cr,V,Mo等制造搅拌器、衬板等本章重点内容1、铸铁成分：Fe+C(2.4～4.0%)＋Si、Mn、P、S2、铸铁组织：相当于钢的基体组织上分布有石墨G。基体类型三种：F、F+P、P。在C、Si等成分合适时组织受冷速影响，冷速较慢时组织为F+G，冷速较快时为P+G，冷速中等时为F+P+G。石墨G形态四种：片状、蠕虫状、团絮状、球状。四种形状石墨的铸铁分别称为灰铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁。3、铸铁性能：铸铁性能与基体组织及石墨有关。石墨形状影响：片状、蠕虫状、团絮状、球状四种形状的铸铁强硬度及塑韧性依次提高。因此球墨铸铁性能最好。石墨大小、数量及分布也有较大影响，石墨越小越少分布越均匀越好。基体组织影响：F、F+P、P三种基体铸铁强硬度依次升高，塑韧性依次下降。铸铁性能特点：与钢相比，强度及塑韧性较低，耐磨性较高，减震性能好，铸造性能好，切削加工性能好，成本低。4、铸铁应用：用于形状复杂、受力不大的减速箱、汽缸体、缸盖、泵壳、阀门、床身、工作台等。5、铸铁热处理：复杂的箱体、壳体、大型床身、机体等工件可去应力退火，高强度铸铁件可正火、调质进一步强化，耐磨铸铁件可表面淬火。《工程材料》第9章有色金属

第9章有色金属§1、铝及其合金

一、纯铝1080（99.80%）、1070…1060（99.60%）

二、铝合金工业纯铝1A99（99.99%）、1A97、1A85（99.85%）工业高纯铝性能轻（γ2.7），塑性高（>50%），导电导热应用电线电缆，铝箔，日用品Al－Cu,Al－Mg,Al－Si,Al－Zn等1.成分α或α+θ2.组织αFα+θDLAl变形铝合金（D以左）铸造铝合金（D以右）3.分类防锈铝硬铝超硬铝锻铝＜FF－D＞D4.强化淬火+时效

（＞F）淬火（固溶处理）：加热→保温→水冷

淬火后得α过，硬度不太高

时效：淬后放置一定时间Rm、HBW升高如4%Cu的Al-Cu合金，退火后Rm=200，

淬后250，自然时效4天400

时效后α过中析出强化相，强度硬度提高明显5.性能比强度大，导电导热，耐大气腐蚀6.应用轻型结构件（航空航天、交通运输、家电等）

如汽车火车飞机零件：以铝代钢是发展方向。自重↓→V↑，↑N，↓油耗发动机活塞、车身板、车轮、连杆等小轿车铝材用量：日本280Kg，中国150Kg。变质处理：铸造铝合金浇注前加入变质剂，可细化组织未变质处理的组织变质处理的组织三、铝合金牌号、性能、应用牌号组织性能应用防锈铝硬铝超硬铝锻铝铸铝5A05（LF5）

α

塑性好.耐蚀耐蚀容器.管道.油箱

2A11（LY11）α+θ

强度高螺钉.螺栓.车身板.飞机蒙皮.螺旋浆叶片7A04（LC4）α+θ

强度

更高飞机大梁，起落架

2A50（LD5）α+θ

强度高，热塑性内燃机活塞.连杆

ZL102（ZAlSi12）ZL301(ZAlMg10)α+(α+θ)

铸造性好，耐蚀水泵.电机壳.汽缸体.发动机活塞.车轮变形铝合金牌号前面的数字代表合金系：1纯铝，2铝铜，3铝锰，4铝硅，5铝镁，6铝镁硅，7铝锌铸造铝合金牌号前面的数字代表合金系：1铝硅，2铝铜，3铝镁，4铝锌油管水箱发电设备管道高效冷风机内防锈铝蒸发器§2、铜及其合金

一、纯铜（紫铜）T1，T2，T3，T4二、铜合金性能塑性好（面心），导电导热，耐蚀应用电线电缆，热交换器，热水泵，导电棒，导电座Cu-ZnCu-SnCu-AlCu-Be黄铜

锡青铜

铝青铜

铍青铜

1.成分牌号2.性能导电导热，耐蚀耐磨，弹性3.应用化工轴，齿轮，弹性元件，电气开关，接触器高导电紫铜排、紫铜棒建筑用冷热水管空调用紫铜管三、铜合金牌号、性能、应用牌号组织性能应用黄铜Cu-Zn

锡青铜Cu-Sn

铝青铜Cu-Al

铍青铜Cu-Be

铅青铜Cu-Pb

H70

H62ZCuZn31Al2

QBe2

ZCuPb10Sn10α+β´强硬度较高高级弹性元件.齿轮.轴套.高速高压轴承α

α+β´复杂散热器.弹壳.钟表件

蜗轮.轴承塑性好.一定强度铸造性好

QSn4-3

QSn6.5ZCuSn10Zn2

α

α+β´复杂弹簧.衬垫.管配件阀门.泵壳.齿轮.蜗轮塑性好.强度较高铸造性好

QAl5QAl7ZCuAl9Mn2

α

α+β´复杂同上塑性好.强度

较高铸造性好

轴承铜合金型材零件铜合金铸造零件热锻黄铜阀黄铜过滤器铜泵铜轴承§3、轴承合金

滑动轴承，轴瓦内衬性能强，韧，耐蚀耐磨，导热组织软基+硬质点牌号韧强耐磨ZChSnSb11-6（或ZSnSb11Cu6）

α+SnSb+Cu6Sn5汽轮机.发动机等大型高速轴承ZChPbSb16-16-2（或ZPbSb16Sn16Cu2）

(α+SnSb)+SnSb+Cu2Sb汽车、拖拉机曲轴.低速轴承ZSnSb12Pb10Cu4组织ZPbSb16Sn16Cu2钢背-铜铅合金双金属衬套本章重点内容1.铝合金性能特点及应用铝合金比强度大，导电导热，耐大气腐蚀，铝合金主要用于轻型结构件（航空航天、交通运输、家电等）。变形铝合金塑性较高，主要用作耐蚀容器、管道、油箱等；铸造铝合金液态流动性较高，主要用作水泵、电机壳、汽缸体、活塞、车轮等。2.铜合金性能特点及应用铜合金耐蚀耐磨，弹性高、导电导热性好，用于化工设备的轴及齿轮等、弹性元件，电气开关，接触器等。《工程材料》第10章新型金属材料§1、粉末烧结合金工艺方法主要工序：制粉、压制、烧结后续工序：整形、浸渍、复压复烧

粉末冶金工艺流程图组织孔隙度使烧结合金抗拉强度、延伸率、冲击值、疲劳强度因应力集中显著下降。便于贮存润滑油，可提高抗磨性能。性能应用范围结构件：缝纫机零件、油泵转子、油泵齿轮、锁配件及转动盘、齿轮、含油轴承、过滤器、刹车片等工具件：车刀铣刀等耐热件：加热体、热电偶丝等晶粒与晶界。原来粉末颗粒的周界消失成分高熔点、难熔金属：W、Mo及耐热合金等。高硬度材：高速钢、硬质合金、铁基和铜基摩擦材料。多孔材：铅基、锡基、铜基轴承合金、铜基过滤器等。复合材：金属基和陶瓷基等复合材料。

粉末冶金零件§2、非晶态合金工艺方法液相急冷法气相沉积法组织无成分铁、镍、钴等金属与硼、磷、硅等非金属组成的合金。较高的强度和硬度。缺口敏感性很低，韧性很高。高耐蚀性、高导磁率、高磁感、低铁损等。性能应用范围主要用作变压器及电动机铁芯材料、磁头材料、焊料、也可用作高强材料、高耐腐蚀材料。

铁基非晶铁芯§3、高温合金组织固溶体及强化相成分铁基、镍基、钴基。较高高温强度、抗高温氧化及抗高温热腐蚀性、疲劳性能、韧性和塑性、高温持久及蠕变性能。性能应用范围发动机燃烧室、发动机的涡轮盘、叶片和高温下的紧固件等。

GH49镍基合金时效组织镍基高温合金燃气轮机涡轮零件§4、耐热单晶合金工艺方法定向凝固技术：单晶制造原理图组织高温蠕变强度和热疲劳强度性能应用范围高温受力零件，如燃气涡轮发动机的涡轮叶片。也可作为热交换器、加热炉部件等一般耐热材料一个晶粒，无晶界成分镍基高温合金，通常含有Cr，Co，W等起到固溶强化、第二相强化和晶界强化等作用。§5、超塑性合金超塑性微细晶粒超塑性、相变超塑性组织共析或共晶两相组织，或单相固溶体组织。超塑性变形后晶粒大小及形状不变，仍为等轴晶，成分铝基合金、镁基合金、钛基合金、铜基合金、锌铝合金、铁铬镍合金、低碳钢、不锈钢等高的延伸率性能应用范围塑性成形件、焊接件。

§6、形状记忆合金初形处理将轧制或拉丝后的合金成形，在400～500℃保温使之记住形状；或将处于高温退火状态的合金成形，在200～300℃保温使之记住形状；或

将合金在800～1000℃温度下固溶处理后淬火，成形，在400℃温度下时效让其记住形状。应用紧固铆钉、管接头、接线柱等、牙齿校形丝、脊柱侧弯校形棒、各种骨连接器、血管夹、血管扩张元件等。各种智能装置驱动件。成分主要有Ti-Ni基、铜基、铁基等。形状记忆具有初始形状的合金制品，变形后被加热到一定的温度时，变回到原来的形状。形状记忆合金紧固铆钉的动作过程《工程材料》第11章非金属材料

§1、高分子材料

一、高分子材料的组成、性能及分类组成大分子链定义以相对分子质量大于5000的高分子化合物为主要组成的材料