金属学与热处理章节重点总结

1、第一章金属和合金的晶体结构1.1金属原子的结构特征：最外层的电子数很少，通常不超过1、2、3个。金属结合的特点：饱和和无方向性结合力：原子接近到一定程度，原子之间就会产生强大的作用力。结合力=吸引力斥力结合力=吸引力斥力(教科书也是1.2)魅力：正离子和负离子(电子云)之间的静电重力、远距离力斥力：阳离子间、电子间作用力、短程力固体金属原子有序排列的原因：当大量金属原子结合成固体时，固体金属要具有最低的能量，保持稳定的状态，原子之间也必须保持一定的平衡距离。决定1.2:基本体在三维空间中有规律地排列。晶体结构：晶体中原子的具体排列，也就是说，晶体中的牙齿粒子在三维空间中定期重复的方式。格点：以

2、直线连接点以形成空间格点。结晶单元：保留网格几何属性的基本单位三种茄子典型金属晶体结构(晶体金志洙、晶面金志洙)等皮带面：与同一直线平行或相交的一组结晶面构成称为等皮带面的结晶带晶体带轴：同一晶体带内所有晶面的相交线徐璐平行，其中是通过坐标原点的直线。多晶转换或同素异构切换：当外部温度和压力发生变化时，某些金属从一个晶体结构转换到另一个晶体结构。1.3合金：两种或多种金属元素或金属元素与非金属元素结合冶炼、烧结或其他方法，具有金属特性的物质。集团元素：构成合金的最基本的独立物质，通常是构成合金的元素。相：在合金中，具有相同的聚合状态、相同的晶体结构、成分和性能均匀，并与界面分离的组件。固溶体：

3、合金中的元素通过溶解形成成分和性能均匀、结构与其中一个组分相同的固体，这称为固溶体。固溶体结构等组分是溶剂，其他组分是溶质。固溶体的分类：溶剂晶格中溶质原子的位置：取代固溶体和缝隙固溶体。溶质原子在固体中的溶解度：分为有限固溶体和无限固溶体。溶质原子在固溶体内的分布规则：分为有序固溶体和无序固溶体溶液强化：随着固体溶液中溶质浓度的增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性韧性下降。间隙相：非金属原子半径与金属原子半径之间的比率小于0.59时，形成具有简单晶体结构的金属间化合物。间隙化合物：与间隙相反(比率大于0.59)。1.4点缺陷：空位间隙原子替代原子。生产线缺陷：生产线缺陷是各种类型的前缀。意思是

4、晶体中的原子发生了有规律的五行现象。(刀锋位元错误、螺丝位元错误、混合位元错误)滑动向量：位元错误的特性，格点扭曲的实体大小(刀锋位元错误的位元向量与位元错误线垂直)。螺杆电位的小檗碱向量与前卫线平行。)。面缺陷：晶体中的面缺陷包括晶体的外部表面(表面或自由介面)和内部介面(内部介面、晶界、子晶界、小角度晶界，大角度晶界：两个相邻晶界方向差小于或大于10相接口的结构包括三类茄子：攻击介面、反攻击介面和非攻击接口练习题3，5第二章纯金属的结晶2.1结晶：结晶是指原子从不规则排列的液体转变为规则排列的晶体状态的过程。同素异构切换：金属从一种固体转变为另一种固体晶体的切换过冷：理论结晶温度和实际结晶

5、温度之间的差异。过冷是结晶的必要条件。(不同金属的过冷度也不同，金属的纯度越高，过冷度越大。过冷度的速度随着冷却速度的增加，过冷度越大，实际清洁度越低，反之亦然)金属晶体：孕育.结晶核.生长.金属单晶的出现2.2从液体转换到固体会降低自由能。当液态金属结晶时，结晶过程的推动力自由能差减小(F)增加自由能，电阻自热2.3短程秩序：在液体的小范围内，有一组以密切接触规则拍摄的原子。远程秩序：原子在大范围内无序分布，但在晶体的大范围内有序排列。结构起伏或起伏：短距离秩序在金属液体中瞬间出现，瞬间消失，牙齿起伏，变化无常的现象。液态金属的重要特征：有起伏，只有过冷液中的起伏才能成为正胚。2.4固体结晶

6、核的两种茄子形核方式：均质核(完全依赖液态金属的晶核的过程)非均匀核(将胚胎附着在液态金属的固体杂质表面核上的过程)。晶核半径与G的关系：到rrk时，胚胎成为稳定的晶核。临界晶核半径：受精卵自发生长成为稳定的晶核时的半径称为临界晶核半径。均质核在过冷液体金属中依靠结构起伏形成大于临界晶核的晶体胚胎，在能量起伏中获得形核孔，才能形成稳定的晶核。形核孔：临界晶核半径的水晶胚继续生长，成为稳定晶核所需的最小球。形核率N由两个茄子矛盾的因素控制，一方面随着过冷度的增加，rk，减少，有利于形核。另一方面，随着过冷度的增加，原子从液相扩散到晶体胚胎的速度下降，对核不利。成核率可以表示为：N=N1N22.5

7、决定晶体生长方式和生长反转方式的主要原因：结晶核介面结构，介面附近的温度分布，潜热释放和分布条件。生长线速度：晶体在单位时间内生长的线速度。活性质点：满足晶格匹配原理的界面，对形核起催化作用。变质处理：在液体金属中加入注入的核剂，促进大量非均匀核，细化晶粒的方法变质剂：提供结晶核或阻止结晶生长的物质。晶体生长的机制：二维晶核生长机制、螺状前卫生长机制、垂直生长机制。常温下，金属颗粒越小，强度越大，塑性韧性越好晶粒细化方法：(1)提高过冷度。降低铸造温度，提高导热系数，适合小零件。(2)化学变质处理，添加核剂(孕育剂)。促进非均匀核，阻碍晶粒生长。(3)振动和搅拌。输入能量以加快成核速度。粉碎凝

8、固过程中生长的晶体，增加核心。第三章二元合金相和合金的凝固(也确定二元合金)照片：也是显示合金系各种合金上的平衡条件和相的关系的简明示意图。平衡：是指在特定条件下合金系统中参与相变过程的各个阶段的成分和质量分数不再变化的状态。影响相结构的因素：1，负电性因素2，原子大小因素3，电子浓度因素造像方法：热分析法、金相组织法、x射线分析法、硬度法、电阻法、热膨胀法、相率：热力学平衡条件下系统中的组元素数、相数和自由度之间的关系。表达式：f=c-p 2；压力为常数时，f=c-p 1。巴法则： (记住书本p67公式)有序固溶体：也称为超晶格，溶质原子以适当的比例以一定的顺序和方向围绕溶剂原子分布时，形成

9、有序固溶体。固溶体替换：是指溶剂晶格中某些节点位置有溶质原子的固溶体。间隙固溶体：溶质原子填充在溶剂原子之间的某些间隙中形成的固溶体。晶格扭曲：由于异质原子的溶解或塑性变形等原因，晶格中的原子偏离正常平衡位置的现象。影响溶解度的因素：1、原子大小元素2、负电性元素3、电子浓度元素4、晶体结构元素5、温度元素r溶质/r溶剂0.59才能形成间隙固溶体。金属间化合物一般具有较大的熔点、高硬度、脆性。1，正常价化合物2，电子化合物3，间隙化合物。固溶体合金结晶的两个茄子主要特征：1-2-结晶-结晶中结晶的固相与液相成分不同，也称为选择性结晶。2可变温度结晶-固溶体合金的结晶必须在一定温度范围内进行。晶

10、体内分离：晶粒内部化学成分不均匀的现象。树枝晶片石：树枝晶的树枝和树枝间化学成分不均匀的现象。去枝晶分离：扩散退火或均匀化退火对偏转的影响：1 .与个别分配系数k0相关(如果大于k0牙齿1，则K0值越小，偏角越大)。大于K0牙齿1的话，k0牙齿越大，偏角就越大)2 .原子扩散(反比)3。冷却速度(一般冷却速度越大，偏角越大)成分过冷：由于液体介面前沿液体的成分不同，固体-液体介面前沿熔体的温度低于实际液相线温度，因此发生过冷。你的茄子照片(还有手术要记住的)共晶反应式的特点是发生Ldce共晶反应时，三相共存。每个成分都是确定的，在一定温度下反应平衡。第四章铁合金铁氧体：碳溶于阿尔法铁的缝隙固溶

11、体，体芯立方晶格，性能与纯铁基本相同，塑性和韧性很好，但其强度很低，居里粘度为770C，最大容积为727C至0.0218%。奥氏体：碳溶于伽马铁的间隙固溶体，面芯立方晶格塑性很好，但具有顺磁性，体积最小。最大碳溶解能力为1148 至2.11%。铁氧体：碳溶于-Fe的间隙固溶体。体芯立方晶格，最大容碳能力为1495到0.09%。渗碳体：铁和碳形成的间隙化合物Fe3C。正交晶系，复杂立方晶格。硬度高，但塑性很差，延伸率接近于0，居里温度为230C，又称A0前。碳含量6.69%P110图4.5、P119图4.21第六章金属和合金的塑性变形和再结晶取向因子，柔软的取向，坚硬的方向滑动：当晶体的一部分相

12、对于另一部分沿特定晶面和晶面滑动时，晶体产生塑性变形的方法。滑移线：塑胶变形、滑移线和晶体表面的相交线。滑动系统：由滑动面及其滑动方向组成的滑动系统。滑溜带：由一系列徐璐平行的滑溜线组成的皮带称为滑溜带。丝组织：在拉拔时形成，特点是每个粒子的一个晶体方向平行或几乎平行于拉拔方向。板材组织：特点是每个粒子的一个晶面平行于轧制平面，一个晶面平行于轧制方向。孪晶：晶体的一部分沿着特定的晶面(孪晶面)和特定的晶面(孪晶方向)，根据其他部分的晶体进行均匀剪切过程。晶界强化的原理：1，晶界增加，晶界中比特误差增大的干扰。2.由于各晶间存在位置差异，为了调整变形，各晶间必须进行多次滑动，发生电位的交集，前卫

13、运动必须困难。3.小晶粒内前卫塞引起的应力集中较小，引起变形裂纹的机会小，能承受大变形量。加工硬化及原理：金属材料在外力作用下发生塑性变形的过程中，前卫增殖机构产生了越来越多的电位，形成了葡萄胎变形子结构，使子晶粒变细，气体强度提高。同时，这些电位徐璐杂交，一方面形成阶数，增加电位的长度。另一方面，可能形成使电位难以移动的固定切割顺序。成为后续前卫运动的障碍。提高了金属的变形抵抗力。降低材料可塑性和韧性的现象。残余应力分类： (第一、第二、三个茄子内部应力的残余应力分布为1: 10: 100)。）1.宏观内应力(第一种内应力)，物体各部分变形不均，在物体整个范围内平衡的力。2、微小内部应力(第

14、二类内部应力)、晶粒或次晶粒变形不均匀，在晶粒子晶粒范围内平衡的力。3、晶格畸变(第三类内部应力)存储在晶体缺陷中。3.解体破裂：断裂特征为钢纹，是静应力作用下的一种贯穿精锻。退火过程包括回复、再结晶、晶粒生长三个阶段。回答：愤世嫉俗的变形金属加热时，光学组织发生变化之前发生的一些子结构和性能的变化过程。再结晶：冷变形后金属加热到一定温度后，在原始变形组织中重新生成没有扭曲的新粒子。性能也发生了明显的变化，完全变得柔和了。再结晶的推动力也是弹性扭曲能量的减少。影响再结晶温度的因素主要有1，变形程度2，金属纯度3，加热速度和时间影响再结晶晶粒大小的因素：1，变形程度2，原始晶粒大小3，合金元素和

15、杂质4，变形温度(温度恢复程度越大)再结晶晶粒正常生长的推动力：晶粒生长前后的总介面能量下降。影响再结晶晶粒生长的因素：1，温度2，杂质和合金元素3，两相质点4，相邻晶粒之间的位置差。超塑性：部分材料在特定条件下拉伸时，可以获得特别大的均匀塑性变形，伸长达200%到1000%，不会过早引起收缩和破裂。临界应变度：特别是粗再结晶晶粒的对应应变度称为临界应变度。再结晶颗粒异常生长称为二次再结晶。带状组织：热处理时沿变形方向交替出现的多相合金的每个阶段称为带状组织。可以用正火去除。第七章钢在加热冷却过程中的变化热处理：以加热、保温、冷却材料的工作方式改变钢的组织结构，以获得所需性能的过程。奥氏体形成

16、第4阶段：奥氏体晶核形成奥氏体晶粒长大残余晶体溶解奥氏体成分均匀化奥氏体形成速度的影响因素：1 .加热温度的影响2。原组织的影响3。化学成分的影响1.奥氏体晶粒大小：一般分为8级，1级最粗，8级最细，8级以上为超极化租户。a，起始结晶度：表示珍珠岩刚全部转化为奥氏体时的结晶度。b，实际晶粒大小：在特定热处理或热处理条件下，钢实际获得的奥氏体晶粒大小C，本质晶粒大小：不是指特定晶粒大小，而是仅表示钢的奥氏体晶粒长大倾向2.影响奥氏体晶粒长大的因素1。加热温度和保温时间的影响2。加热速度的影响3。质量分数的影响4。合金元素的影响。过冷奥氏体：存在于临界点下，将发生不稳定转变的奥氏体。珠光体切换：过

17、冷奥氏体在A1550温度范围内分解为珠光体组织。高温转换珠光体分为珠光体(A1650)苏氏体(650 600)屈氏体(600 550)三类茄子。粒状珠光体：铁素体基本上是粒状渗碳体分布的组织。一般通过球化退火获得或淬火后，高温化获得的粒状珠光体的机械性能主要取决于渗碳体粒子的大小、形态和分布。马氏体：-Fe中碳的过饱和间隙固溶体。马氏体网站切换：钢在奥氏体状态下的快速冷却，低温下发生的不扩散相变称为马氏体网站转变。发生m相变的条件：1，过冷A必须以大于临界淬火速度的速度冷却，必须在Ms点以下冷却。m的组织形式：1.板杆M:亚结构为高密度前卫，又名前卫M，形成后温度高，因自身回火，容易形成体芯立方体M空间形态：扁条，每块板为单晶，相邻板之间经常存在薄壳状的残余