華科工程材料學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)()

1、?工程材料學(xué)?總結(jié)第一局部：晶體結(jié)構(gòu)與塑性變形一、三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)1. bcc、fee、hep的晶胞結(jié)構(gòu)、內(nèi)含原子數(shù)，致密度、配位數(shù)。2. 立方晶系的晶向指數(shù)uvw、晶面指數(shù)hkl的求法和畫法。3. 晶向族/晶面族的意義原子排列規(guī)律相同但方向不同的一組晶向/晶面，指數(shù)的數(shù)字相同而符號(hào)、順序不同，會(huì)寫出每一晶向族/晶面族包 括的全部晶向/晶面。4. bee、fee晶體的密排面和密排方向。密排面密排方向fee 111<110>bee 110<111>二、晶體缺陷1. 點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷包括那些具體的晶體缺陷。女口：位錯(cuò)是線缺陷，晶界包括亞晶界是面缺陷 三、塑性變形

2、與再結(jié)晶1.滑移的本質(zhì)：滑移是通過位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的。2 .滑移系二滑移面+其上的一個(gè)滑移方向?；泼媾c滑移方向就是晶體的密排面和密排方向。3. 強(qiáng)化金屬的原理及主要途徑：阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，使滑移進(jìn)行困難，提高了金屬強(qiáng)度。主要途徑是細(xì)晶強(qiáng)化晶界阻礙、固溶強(qiáng)化溶質(zhì)原子阻礙、彌散強(qiáng)化析 出相質(zhì)點(diǎn)阻礙、加工硬化因塑變位錯(cuò)密度增加產(chǎn)生阻礙等。4. 冷塑性變形后金屬加熱時(shí)組織性能的變化過程：回復(fù)-再結(jié)晶-晶粒長大。性能變化：回復(fù)：不引起硬度大的變化；再結(jié)晶：硬度大幅度降低組織結(jié)構(gòu)變化：回復(fù)：再結(jié)晶：5冷、熱加工的概念冷加工：在再結(jié)晶溫度 以下進(jìn)行的加工變形， 產(chǎn)生纖維組織和加工硬化 、內(nèi)應(yīng) 力。熱加工：在再結(jié)晶

3、溫度 以上進(jìn)行的加工變形， 同時(shí)進(jìn)行再結(jié)晶，產(chǎn)生等軸晶粒， 加工硬化、內(nèi)應(yīng)力全消失 。6加工應(yīng)使流線合理分布，提高零件的使用壽命。第二局部：金屬與合金的結(jié)晶與相圖一、純金屬的結(jié)晶 1為什么結(jié)晶必須要過冷度？ 熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力 2結(jié)晶是 晶核形成 和晶核長大 的過程。形核： 均勻形核、非均勻形核長大： 柱狀晶長大、樹枝晶長大、等軸晶長 大3細(xì)化晶粒有哪些主要方法？ 哪三種方法 二、二元合金的相結(jié)構(gòu)與相圖1固溶體和金屬化合物 的區(qū)別。以下哪一些是固溶體， 哪一些是金屬間化合 物：a -Fe、 y-Fe、Fe3CA、F、 P、 Ld、S、T、 B 上、B下、M片、M條？2勻晶相圖 在兩相區(qū)內(nèi)結(jié)晶時(shí)兩相的

4、 成分、相對(duì)量 怎樣變化？ 熟練掌握用 杠桿定律 計(jì)算的步驟：將所求材料一分為二，注意杠桿的位置和長度，正確列出關(guān)系式。3. 共晶析相圖 熟悉共晶析相圖的 根本形式水平線、一變二。 會(huì)區(qū)分共晶析體、先共晶析相、次生相二次相。注意：共晶成分與共晶反響成分范圍的區(qū)別共晶成分具有最好的鑄造性能 會(huì)在相圖中填寫組織或相，掌握不同合金在室溫時(shí)的平衡組織,會(huì)熟練 應(yīng)用杠桿定律計(jì)算相組成物和組織組成物的相對(duì)量重點(diǎn)。三、Fe- FesC相圖重點(diǎn)1默繪相圖并牢記 共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變 的溫度與各相成分。2. 掌握各類合金平衡結(jié)晶過程與室溫時(shí)的平衡組織， 會(huì)畫符合要求的平衡組織 示意圖： 各組織組成物的形態(tài)，在相圖

5、上標(biāo)注各組織或相組成物。3. 會(huì)用杠桿定律計(jì)算相組成物和組織組成物的相對(duì)量 。第三局部：各類材料與鋼鐵熱處理重點(diǎn)一、各類材料的牌號(hào)、熱處理和用途1. 會(huì)根據(jù)牌號(hào)確定鋼的化學(xué)成分碳及合金元素的含量范圍。結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)特征： 前二位數(shù)字萬分比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼如Q235等、普通低合金鋼如 Q345等包括：工程構(gòu)件用鋼：含碳量小于0.20%。熱處理：熱軋空冷后相當(dāng)于正火直接使用機(jī)器零件用鋼：按含碳量區(qū)分，由低到高是滲碳鋼-0.25%碳素鋼：15, 20, 合金鋼：20Cr, 20CrMnTi, 20CrMnMo,18Cr2Ni4WA 熱處理：外表滲碳+淬火+低溫回火組織：外外表，中部，心部用途：齒輪調(diào)質(zhì)鋼5

6、 - 0.50%碳素鋼：40, 45;合金鋼：40Cr, 35CrMo, 40CrNiMo、熱處理：調(diào)質(zhì)處理，即淬火+高溫回火 組織：S回用途：軸，彈簧鋼-0.90%碳素鋼：0.6-0.9%, 70,合金鋼：0.5-0.7%, 65Mn小,55Si2Mn ， 60Si2Mn中,50CrVA大 熱處理：熱成型淬火+中溫回火，組織：T回冷成型A化，然后在500-550 C等溫， 組織：索氏體用途：汽車板簧滾動(dòng)軸承鋼約1.0%合金鋼：GCr15, GCr15SiMn熱處理：淬火+低溫回火+冷處理組織：M回+彌散碳化物用途：軸承 工具鋼鋼號(hào)特征：前一位或無數(shù)字千分比例如：碳素工具鋼T+數(shù)字，T:碳的漢

7、語拼音，數(shù)字：C含量千分比，合金鋼：如高速鋼包括：刃具用鋼：碳素工具鋼：C:0.65-1.25%;T7A T12A熱處理：水油淬+低溫回火低合金刃具鋼：C=0.75-1.25%, 8MnSi, 9SiCr熱處理：油淬+低溫回火1.9%, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2C 1.0 %熱處理：高溫油淬火+屢次高溫回火 重點(diǎn) 模具用鋼：冷作模具鋼：C量大于0.90%的工具鋼，女口 ： T10A 9Mn2V熱處理：低淬低回低合金含量，or 高淬高回高合金含量熱作模具鋼：C:0.30 - 0.60% 的工具鋼，女口： 3Cr2W8V 5CrNiMo 熱處理：淬火+高溫回火量具用鋼：C:0.9-1

8、.5%,碳素工具鋼：T10A, T12A熱處理：水油淬+低溫回火低合金工具鋼：9SiCr, GCr15 ,熱處理：淬火油+冷處理+低溫回火 不銹鋼鋼：Cr 含量?13%,如:1Cr18Ni9TiA型，3Cr13 : M型,1Cr17F 型，A型不銹鋼熱處理工藝：固溶熱處理固溶強(qiáng)化2.鋼的熱處理工序及應(yīng)用預(yù)先熱處理及作用：完全退火用于亞共析鋼，用于組織均勻化，Ac3+30 C球化退火用于共析鋼、過共析鋼,Ac1+30 C正火過共析鋼中消除網(wǎng)狀二次碳化物，低碳亞共析鋼中代替完 全退火,Ac3(ACcm)+30 C；作用：調(diào)整力學(xué)性能，便于加工淬火+低溫回火 中溫回火 高溫回火最終熱處理、作用及組織

9、 用于刃具、冷模具、量具等用于彈簧等即調(diào)質(zhì)，用于軸類等特殊：結(jié)構(gòu)件用鋼：不淬火，在熱軋或正火空冷狀態(tài)使用;滲碳鋼：先滲碳，再淬火+低溫回火。3. 鑄鐵、有色金屬材料的分類 要求掌握鑄鐵的分類并認(rèn)識(shí)牌號(hào)HT QT KT等。 了解鑄鐵中石墨形態(tài)幾種形態(tài)？對(duì)鑄鐵性能的影響 要求認(rèn)識(shí)鋁合金、銅合金、鈦合金的類型和強(qiáng)化途徑鋁合金的強(qiáng)化：時(shí)效強(qiáng)化變形鋁合金4. 材料力學(xué)性能各指標(biāo)的符號(hào)、名稱。二、熱處理原理1 .鋼加熱到臨界點(diǎn)Aci/Ac3Acm以上形成奧氏體，應(yīng)控制加熱溫度和保溫時(shí) 間以防止晶粒長大。2. 熟悉共析鋼的TTT曲線為什么存在鼻子點(diǎn)。3 .熟悉P、S、T、B上、B下、M片、M條的獲得及形態(tài)。

10、所有相轉(zhuǎn)變都包括形核 與長大。4. M的性能：硬度決定于馬氏體內(nèi)含碳量，韌性決定于馬氏體的粗細(xì)及形態(tài)5. TTT曲線的應(yīng)用：冷卻方式：畫冷卻曲線：所得組織6.回火形成粒狀組織 M回、T回、S回T回、S回與片狀組織T、S無關(guān)三、熱處理工藝1. 會(huì)確定加熱溫度 退火、正火、淬火：碳鋼：臨界點(diǎn)Aci/Ac3/AcmJ + 30 C；合金鋼原那么相同，但溫度較高。 回火：低溫回火，中溫回火，高溫回火用于淬火后的熱處理2. 冷卻方式與目的退火一爐冷；正火一空冷；淬火一單液淬火，水淬油冷，分級(jí)淬火減 小內(nèi)應(yīng)力，等溫淬火獲得B下3. 淬透性與淬硬性的區(qū)別淬透性：鋼淬火獲得M多少的能力，決定于C曲線左右的位置

11、。淬硬性：鋼淬火獲得M的硬度上下，決定于M內(nèi)的含碳量。故高碳鋼的淬硬性 好而淬透性不好，低碳合金鋼的淬透性好而淬硬性不夠如20Cr Mn Tib四、要求會(huì)定性分析合金元素在鋼中主要作用的原因。 提高淬透性主要取決于合金元素 ，固溶強(qiáng)化 ，彌散強(qiáng)化 ，細(xì)化晶 粒所有合金元素都提高回火穩(wěn)定性。五、高速鋼1 萊氏體鋼 的鍛造： 萊氏體鋼內(nèi)存在不均勻分布的粗大共晶碳化物 ，嚴(yán)重 降低鋼的性能， 不能用熱處理方法消除， 必須進(jìn)行反復(fù)多向的鍛造擊碎之，使 之分布均勻，改善組織性能 。高速鋼及 Cr12 型鋼都是萊氏體鋼。2為獲得高速鋼的紅硬性，其熱處理工藝應(yīng)當(dāng)： 重點(diǎn) 高溫淬火 形成高碳高合金度的馬氏體高

12、溫加熱W18Cr4V 1280C; W6Mo5Cr4V2 1220使大量碳化物溶入奧氏體， 形成高碳高合金度的奧氏體，經(jīng)淬火形成高碳高合金度的馬氏體 + 大量剩余 奧氏體 + 未溶碳化物，為二次硬化作準(zhǔn)備。560C屢次回火時(shí)發(fā)生二次硬化，原因是：彌散強(qiáng)化，回火溫度達(dá)500°C以上時(shí)，從馬氏體內(nèi)析出大量穩(wěn)定的特殊合金 碳化物，彌散分布，使硬度上升，至560C硬度到達(dá)峰值。二次硬化，在回火冷卻時(shí)發(fā)生A，向M回轉(zhuǎn)變，也使硬度上升。屢次回火可 繼續(xù)降低剩余奧氏體量，進(jìn)一步提高硬度。最終組織：回火馬氏體 + 少量剩余奧氏體 + 碳化物六、典型零件的選材、熱處理及工藝路線 綜合應(yīng)用1 、 選材原那么： 力學(xué)性能;工藝性能 ;經(jīng)濟(jì)性; 輕型、高壽命2 軸類零件 : 調(diào)質(zhì)鋼 ， 如： 40， 40Cr 等熱處理：調(diào)質(zhì)即 淬火+高溫回火。S回彈簧零件：彈簧鋼。如： 60Si2Mn熱處理：淬火 + 中溫回火。 T 回機(jī)床齒輪： 調(diào)質(zhì)鋼 ， 如： 40， 40Cr熱處理： 調(diào)質(zhì) 外表淬火 高頻 + 低溫回火 。汽車、拖拉機(jī)變速箱齒輪：滲碳鋼， 如： 20Cr 或 20CrMnTi熱處理： 滲碳 + 淬火 + 低溫回火2. 般工藝路線： 鍛鑄造成形 -預(yù)先備熱處理 -粗加工 -最終熱處理-精加工七、陶瓷材料與