工程材料中合金钢汇总

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工程材料中合金钢部分总结

机13 白生文2011010462

钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途

低合金高强度结构钢Q345,

Q420

高强度,高韧

性,良好的冷成

型性能和焊接

性能,低的冷脆

性转变温度,良

好的耐蚀性

<0.20% Mn:固溶强化;降低

奥氏体分解温度,细

化F和P;使S点左

移,使P相对增多。

提高强度和韧度。

Nb,Ti,V:形成细的碳

氮化合物,防止奥氏

体长大,细化铁素体;

冷却时弥散析出,弥

散强化。

热轧空冷铁素体和索氏体大型结构,桥梁,船舶,车辆,

锅炉等

合金渗碳钢20CrMnTi 表面渗碳层硬

度较高,心部强

韧性较好,良好

的热处理工艺

性能

0.10%~

0.25%

Cr,Ni,Mn:Cr提

高淬透性,提高表面

渗碳层耐磨性;Ni提

高心部韧性。

Ti,V,W,Mo:形

成稳定碳化物,防止

A长大;提高渗碳层

硬度和耐磨性

渗碳+淬火+

低温回火

表层:回火马氏体+合金

渗碳体+残余奥氏体

心部:回火马氏体+屈氏

体+少量铁素体

受冲击载荷、交变载荷。如变

速齿轮、内燃机凸轮轴、活塞

销等

合金调45CrNiMo 强韧塑综合性0.25%~ Cr,Ni,Mn,Si,B:提高淬火+高温回回火索氏体汽车、拖拉机、机床上的受力

3

质钢能较好0.50% 淬透性

W,Mo:防止二类回

火脆性(油冷回火)

火较复杂的齿轮、轴、连杆等

非调制机械结构钢F45MnVS 替代调质钢,减

少工艺难度

0.32~0.5

2,0.09~0

.16

V细化晶粒,弥散强

化;Mn细化P,使P

增加;B得粒状T

热轧空冷(正

火)

索氏体+铁素体注:微合金化,控制轧制,控

制冷却

钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途

合金弹簧钢60Si2Mn 高的弹性极限,

高的屈强比;

高的疲劳强度;

足够的塑韧性。

中高碳

0.50%~

0.70%

Si,Mn:提高淬透性

和屈强比

Cr,W,V:不宜过

热,不易脱碳,冲击

强度和高温强度提

高。

1、热成形:

淬火+中温回

火(喷丸强

化)

2、冷成性

(具体见书)

回火屈氏体弹簧,弹性元件

滚珠轴承钢GCr15 高接触疲劳强

度;高硬度和耐

磨性;足够的韧

性和淬透性

高碳

0.95%~

1.10%

Cr:提高淬透性和耐

磨性,提高接触疲劳

强度

Si,Mn:提高淬透性

V:形成碳化物,防止

过热(A长大)

球化退火+淬

火+低温回火

冷处理:

-60~-80度。

时效处理:

120~130度

回火马氏体+粒状碳化

物+残余奥氏体

注:严格控制夹杂物,

解除疲劳起源于夹杂物

滚珠、轴承、滚针、内外套圆、

精密量具、丝杠、冷冲模

低合金刃具钢9SiCr

CrWMn

高硬度和耐磨

性;

足够的韧性和

塑性;

高碳

0.9%~

1.1%

Cr,Mn,Si提高淬

透性;Si提高回火稳

定性;W,V提高硬

度和耐磨性,细化晶

粒,防止过热

球化退火+淬

火+低温回火

回火马氏体+碳化物+少

量残余奥氏体

低速刃具,丝锥、板牙、量块

高速钢W18Cr4V 高热硬性;

高硬度和耐磨高碳

0.7%~

Cr提高淬透性,提高

抗氧化抗脱碳能力;

球化退火:

870~880

回火马氏体+碳化物+少

量残余奥氏体

各种刀具,高速切割的刀具

4

性;

足够的韧性和塑性;1.5% W,Mo保证热硬性;

V形成细碳化物,提

高硬度和耐磨性,防

止过热。

淬火:

1220~1280

(W,V)

回火三次:

550~570

捶打破鱼骨状粗大共晶碳化物

钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途

冷作模具钢9SiCr

CrWMn

Cr12

高硬度和耐磨

性;

足够韧性和抗

疲劳能力;

热处理变形小

高碳

1.0%~

2.0%

Cr,V,W,Mo提高

耐磨性和淬透性

一次硬化:

淬火+低温回

火。

二次硬化:较

高温度淬火+

较高温度回

火三次。

回火马氏体+碳化物+少

量残余奥氏体

各种冷作模

热作模具钢热锻模钢:

5CrNiMo

5CrMnMo

热压模钢:

4Cr5MnSiV

高热硬性和高

温耐磨性;

高抗氧化能力;

高的热强性和

韧性;

高抗疲劳能力;

高淬透性和导

热性。

中碳

0.3~

0.6%

Cr,Ni,Mn,Si提

高淬透性;

Mo,W,V产生二次

硬化,提高热硬性。

热锻:调质处

理;

热压:淬火+

在略高于二

次硬化的温

度回火。

回火索氏体——回火屈

氏体;

回火马氏体+碳化物+少

量残余奥氏体

各种热作模

量具用钢高硬度和耐磨

性;

高尺寸稳定性,

热处理变形小;

高碳

0.9%~

1.5%

Cr,W,Mn提高淬

透性

为保证尺寸

稳定性:

1在保证硬度

前提下淬火

大都为回火马氏体+碳

化物+少量残余奥氏体

根据钢种而不同

各种量具

5

温度要低,减

少残奥;

2冷处理;

3时效处理。

钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途

马氏体不锈钢12Cr13

20Cr13

30Cr13

40Cr13

强度和耐磨性

相对较好;

耐蚀性相对较

差。

低碳Cr在氧化性介质中

钝化,耐腐

根据用途:

调质

淬+低回

淬+中回

相应组织,注意是低碳

马氏体

医疗,弹簧,结构零件

奥氏体不锈钢12Cr18Ni9

06Cr18Ni11Ti

强硬度很低,无

磁性;

耐蚀性很好;

加工强化比铁

素体不锈钢好

很低

0.1%左

Cr耐腐;

Ni获得单相奥氏体组

织;

Ti,Nb优先形成稳定

碳化物,防止晶界贫

铬。

固溶处理:加

热至1050到

1150度水冷,

获得单一奥

氏体组织。

稳定化处理:

加热至850到

880度缓慢冷

却,碳和Nb、

Ti形成碳化

物析出,防止

晶界贫铬。

消除应力退

火:300到350

度消除冷加

单相奥氏体化学工业用具,医疗,抗磁仪

表等

6

工应力;850度以上消除焊接应力

铁素体不锈钢10Cr17

10Cr17Mo

耐蚀性较好;

强度低,塑性较

好。

较低

小于

0.15%

Cr:单一铁素体组织;正火or退火

状态下使用

(不能淬火)

单相铁素体耐蚀性高但强度不高:化工用

具、容器管道、食品工厂设备

等。

钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途

耐磨钢ZGMn13-1

ZGMn13-2 高的耐磨性和

韧性

不超过

1.4%

高Mn(11%~14%):

获得完全的奥氏体组

织,提高加工硬化效

果及良好的韧性;

一定量的Si:改善钢

水流动性,固溶强化;

但过多导致晶界碳化

物过多,龟裂。

(0.3%~0.8%)

水韧处理:加

热至1000到

1100度保温,

使碳化物溶

解,水冷,获

得单一奥氏

体组织。

加工硬化:表

面在使用过

程中受强烈

压力变形时

硬化;心部高

韧性。

心部:奥氏体

表面:马氏体

坦克履带,铁轨等

耐热钢

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道路工程材料知识点考点总结

道路工程材料知识点考点 绪论 道路工程材料是道路工程建设与养护的物质基础,其性能直接决定了道路工程质量和服务寿命和结构形式。 路面结构由下而上有:垫层,基层,面层。 面层结构材料应有足够的强度、稳定性、耐久性和良好的表面特性。 第一章 砂石材料是石料和集料的统称 岩石物理常数为密度和孔隙率 真实密度:指规定条件下,烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量。 毛体积密度:指在规定条件下,烘干岩石矿质实体包括空隙(闭口、开口空隙)体积在内的单位毛体积的质量。 孔隙率:是指岩石孔隙体积占岩石总体积(开口空隙和闭口空隙)的百分率。 吸水性:岩石吸入水分的能力称为吸水性。 吸水性的大小用吸水率与饱和吸水率来表征。 吸水率:是岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。 饱和吸水率:是岩石在常温及真空抽气条件下,最大吸水质量占干燥试样质量的百分率。 岩石的抗冻性:是指在岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏,并不严重降低岩石强度的能力。 集料:是由不同粒径矿质颗粒组成的混合料,在沥青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用。 沥青混合料 水泥混合料

表观密度:是指在规定条件下,烘干集料矿质实体包括闭口空隙在内的表观单位体积的质 量。 级配:是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。 压碎值:用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力,也是石料强度的相对指标。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷,测试石料被压碎后,标准筛上筛余质量的百分 率。1000 1 ?='m m Q a (1m :试验后通过2.36mm 筛孔的细集料质量) 磨光值:是反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标,是决定某种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层的关键指标。 冲击值:反映粗集料抵抗冲击荷载的能力。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用,这一指标对道路表层用料非常重要。 磨耗值:用于评定道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力。 级配参数: ?? ? ??分率。 质量占试样总质量的百是指通过某号筛的式样通过百分率和。 筛分级筛余百分率之总分率和大于该号筛的各是指某号筛上的筛余百累计筛余百分率率。 量占试样总质量的百分是指某号筛上的筛余质分级筛余百分率i i i A a ρ 天然砂的细度模数,系度模数越大,表示细集料越粗。 根据矿质集料级配曲线的形状,将其划分为连续级配和间断级配。 在连续级配类型的集料中,由大到小且各级粒径的颗粒都有,各级颗粒按照一定的比例搭配,绘制出的级配曲线圆滑不间断;在间断级配集料中,缺少一级或几个粒级的颗粒,大颗粒与小颗粒之间有较大的“空档”,所做出的级配曲线是非连续的。 第二章 沥青按照形态分类:粘稠沥青、液体沥青。 沥青按照用途分类:道路沥青、建筑沥青、水工沥青、防腐沥青、其他沥青。 粗集料 >2.36mm >4.75mm 细集料 <2.36mm <4.75mm

工程材料学总结1

《工程材料学》复习大纲 第一章 概论 主要概念 工程材料,结构材料,功能材料,材料的组织、结构,使用性能,工艺性能,陶瓷材料,高分子材料,复合材料 内容要求 1. 工程材料的分类。 2. 工程材料的性能,掌握机械工程中常用力学性能指标的意义及单位 (σs,σ0.2,σb, δ,ψ,HBS, HRC, HV, ak)。 第二章 材料的结构 主要概念 晶格与晶胞,晶向族、晶面族,单晶体与多晶体,晶粒与晶界,点缺陷、线缺陷、面缺陷 内容要求 1.立方晶胞中晶向指数与晶面指数表示方法 (给出晶面晶向,让你标定出指数;给出指数,让你画出晶面, 晶向)。 2.三种典型金属晶型的原子位置、单胞原子数、原子半径、致密 度、配位数。 第三章 结晶与相图 主要概念 凝固与结晶, 过冷度, 形核与长大, 合金, 组元,相,相组成物,组织组成物,固溶体,金属化合物, 匀晶、共晶、共 析转变,杠杆定律 内容要求 1. 液态金属的结晶过程。 2. 熟悉共晶(析)转变、共晶(析)体、先共晶(析)相、二次相的 概念。

3.利用相图分析合金结晶过程,区分相组成物和组织组成物并计算相对量。 第四章 铁碳合金 主要概念 同素异构转变,铁素体,奥氏体,渗碳体,珠光体,莱氏体,石墨化, 灰铸铁,球墨铸铁。 内容要求 1. 熟悉Fe-Fe3C相图和铁碳合金中的共晶(析)转变。 2. 会分析各类铁碳合金冷却过程,熟悉它们室温时的相组成物和 组织组成物,并会计算其相对含量,会画组织示意图。 (相组成和组织组成的区别,会使用杠杆定律) 3. 掌握碳钢的牌号,知道它们的用途。 4.懂得石墨形态对铸铁性能的影响,常用铸铁的分类、牌号,主要用途。 第五章 金属的塑性变形与再结晶 主要概念 滑移,滑移面,滑移方向,滑移系,固溶强化,细晶强化,弥散强化,加工硬化(四种提高强度的方法),回复,再结晶, 再结晶温度, 热加工流线 内容要求 1.金属塑性变形的基本过程与塑性变形后的组织、性能的变化。 2.懂得滑移与位错运动的关系,从而理解强化金属的基本原理和主 要方法。 3.热加工与冷加工的根本区别和热加工的主要作用。 第六章 钢的热处理 主要概念 热处理,临界点,退火(炉冷),正火(空冷),淬火(油冷、水冷),回火,表面热处理,化学热处理,奥氏体化,奥

工程材料知识点总结

第二章材料的性能 1、布氏硬度 布氏硬度的优点:测量误差小,数据稳定。 缺点:压痕大,不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢, 铸铁及有色金属的硬度(硬度少于450HB)。 2、洛氏硬度 HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。 HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。 HRC用于测量中等硬度材料,如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点:操作简便,压痕小,适用范围广。 缺点:测量结果分散度大。 3、维氏硬度 维氏硬度所用载荷小,压痕浅,适用于测量零件表面的薄硬化层、镀层及薄片材料的硬度,载荷可调范围大,对软硬材料都适用。 4、耐磨性是材料抵抗磨损的性能,用磨损量来表示。 分类有黏着磨损(咬合磨损)、磨粒磨损、腐蚀磨损。 5、接触疲劳:(滚动轴承、齿轮)经接触压应力的反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落损坏的现象。 6、蠕变:恒温、恒应力下,随着时间的延长,材料发生缓慢塑变的现象。 7、应力强度因子:描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。 第三章金属的结构与结晶 1、晶体中原子(分子或离子)在空间的规则排列的方式为晶体结构。为便于描述晶体结构,把每个原子抽象成一个点,把这些点用假想直线连接起来,构成空间格架,称为晶格。 晶格中每个点称为结点,由一系列原子所组成的平面成为晶面。 由任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。 组成晶格的最小几何组成单元称为晶胞。 晶胞的棱边长度、棱边夹角称为晶格常数。 ①体心立方晶格 晶格常数用边长a表示,原子半径为√3a/4,每个晶胞包含的原子数为1/8×8+1=2(个)。属于体心立方晶格的金属有铁、钼、铬等。 ②面心立方晶格 原子半径为√2a/4,每个面心立方晶胞中包含原子数为1/8×8+1/2×6=4(个) 典型金属(金、银、铝、铜等)。 ③密排六方晶格 每个面心立方晶胞中包含原子数为为12×1/6+2*1/2+3=6(个)。 典型金属锌等。 2、各向异性:晶体中不同晶向上的原子排列紧密程度及不同晶面间距是不同的,所以不同方向上原子结合力也不同,晶体在不同方向上的物理、化学、力学间的性能也有一定的差异,此特性称为各向异性。

工程材料总结

第一章金属的结构与结晶 掌握常见金属材料的结构特点、性能特点,建立材料结构与性能之间的关系。 1、三种常见的金属晶格是哪三种?面心立方晶格具有什么明显的性能特点? 2、晶体为何各向异性? 3、常见金属材料为何各向同性? 4、常见金属材料中常存哪几种缺陷? 5、影响金属材料的晶粒粗细的因素有哪些?细晶组织为何机性更好?实际生产中如何得细晶? 6、金属铸锭的组织分为哪三层?是如何形成的? 第二章金属的塑性变形与再结晶 掌握金属的塑性变形的实质、塑变后组织和性能的变化。 1、金属材料塑性变形后组织与性能有何变化? 2、何谓加工硬化?有何利弊?如何消除? 3、何谓再结晶?二次再结晶?冷变形与热变形有何本质区别? 第三章合金的结构与相图 通过本章学习,掌握合的结构(固溶体、金属化合物),了解相、组织、机械混合物等基本概念;了解二元合金相图的建立过程,能分析常见的几种二元合金相图(二元匀晶相图、二元共晶相图、*二元包晶相图),了解相图与合金性能之间的关系;正确应用杠杆定理。 1、什么叫相、机械混合物、组织、相图? 2、固态合金中的相结构有哪两种?什么叫固溶体?什么叫金属化合物? 3、熟悉杠杆定规的推导过程,灵活使用杠杆定规 4、何谓匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图?各种相图有何特点? 5、金属中的成分偏析是如何形成的?对已存在成分偏析的材料如何消除或减轻? 第四章铁碳合金 能熟练地分析Fe-Fe3C相图,灵活掌握杠杆定理的应用。 1、什么叫同素异构转变?铁的同素异构转变是怎样的? 2、何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、低温莱氏体? 3、熟记Fe-Fe3C相图,分析亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶生铁、共晶生铁、过共晶生铁从高温到低温的组织转变过程,这六类铁碳合金的室温平衡组织分别是什么?能用杠杆定规计算各种铁碳合金室温平衡组织中的组织组成物及相组成物的相对含量。 4、铁碳合金中的含碳量与其机械性能有何关系? 5、钢中常存杂质元素有哪些?有何影响? 6、碳钢是如何分类、编号的? 第五章钢的热处理 通过本学习,能建立起热处理、平衡组织与非平衡组织等基本概念;掌握常规热处理(退火、正火、淬火、回火)的目的、各自的特点与应用范围;了解表面热处理的特点及主要应用。 1、实际生产中的加热与冷却与建立相图时是有区别的,注意A1、A3、Acm、Ac1、Ac3、Accm、Ar1、Ar3、Arcm 的区别 2、影响奥氏体晶粒大小的因素有哪些?何谓奥氏体的实际晶粒度、本质粗晶钢与本质细晶钢,需热处理的钢常选什么钢? 3、过泠奥氏体转变产物分哪几类?各种组织的形态与性能有何特点? 4、“C”曲线有何用途? 5、何谓预先热处理、最终热处理? 6、退火与正火的目的是什么?退火分为哪几种?各种退火与正火的加热温度如何确定?得什么组织?是什么目的? 7、淬火的目的是什么?淬火温度如何确定?何谓淬透性与淬硬性? 8、最终热处理:淬火+低温回火、淬火+中温回火、淬火+高温回火(调质)分别得什么组织及该组织的性能特点?这三种最终热处理工艺分别用于什么材料、什么工件? 9、表面淬火的目的及应用?表面渗碳及渗氮的目的及应用? 10、分别写出工件需表面淬火、渗碳、渗氮时的常规加工工艺路线。

土木工程材料知识点整理(良心出品必属精品)

土木工程材料复习整理 1.土木工程材料的定义 用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。 2.土木工程材料的分类 (一)按化学组成分类:无机材料、有机材料、复合材料 (二)按材料在建筑物中的功能分类:承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等(三)按使用部位分类:结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等 3.各级标准各自的部门代号列举 GB——国家标准 GBJ——建筑行业国家标准 JC——建材标准 JG——建工标准 JGJ——建工建材标准 DB——地方标准 QB——企业标准 ISO——国际标准 4.材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。 5.材料的结构 宏观结构:指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m级以上。 细观结构:指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸在10-3-10-6m级。 微观结构:微观结构是指原子和分子层次上的结构。其尺寸在10-6

-10-10m 级。微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算 密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。(质量密度) 密实体积:不含有孔隙和空隙的体积(V)。 g/cm3 表观密度:材料在自然状态下,单位体积的质量。(体积密度) 表观体积:含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。(用排水法测得的扣除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积,也称视体积。 ㎏/m3或g/cm3 堆积密度:材料在堆积状态下,单位体积的质量。(容装密度) 堆积体积:含有孔隙和空隙的体积(V0’)。 ㎏/m3 密实度:密实度是指材料体积内,被固体物质所充实的程度。 v m = ρv o m = 0ρ' 00 v m ='ρ00100%100%V D V ρρ =??=%100101??-=W V V m m W ρ

工程材料知识点总结

第一章 1.三种典型晶胞结构: 体心立方: Mo 、Cr 、W 、V 和 α-Fe 面心立方: Al 、Cu 、Ni 、Pb 和 β-Fe 密排六方: Zn 、Mg 、Be 体心立方 面心立方 密排六方 实际原子数 2 4 6 原子半径 a r 4 3= a r 4 2= a r 21= 配位数 8 12 12 致密数 68% 74% 74% 2.晶向、晶面与各向异性 晶向:通过原子中心的直线为原子列,它所代表的方向称为晶向,用晶向指数表示。 晶面:通过晶格中原子中心的平面称为晶面,用晶面指数表示。 (晶向指数、晶面指数的确定见书P7。) 各向异性:晶体在不同方向上性能不相同的现象称为各向异性。 3.金属的晶体缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷 4.晶体缺陷与强化:室温下金属的强度随晶体缺陷的增多而迅速下降,当缺陷增多到一定数量后,金属强度又随晶体缺陷的增加而增大。因此,可以通过减少或者增加晶体缺陷这两个方面来提高金属强度。 5..过冷:实际结晶温度Tn 低于理论结晶温度To 的现象称为过冷。 过冷度 n T T T -=?0 过冷度与冷却速度有关,冷却速度越大,过冷度也越大。 6.结晶过程:金属结晶就是晶核不断形成和不断长大的过程。 7.滑移变形:单晶体金属在拉伸塑性变形时,晶体内部沿着原子排列最密的晶面和晶向发生了相对滑移,滑移面两侧晶体结构没有改变,晶格位向也基本一致,因此称为滑移变形。 晶体的滑移系越多,金属的塑性变形能力就越大。 8.加工硬化:随塑性变形增加,金属晶格的位错密度不断增加,位错间的相互作用增强,提高了金属的塑性变形抗力,使金属的强度和硬度显著提高,塑性和韧性显著降低,这称为加工硬化。 9.再结晶:金属从一种固体晶态过渡到另一种固体晶态的过程称为再结晶。 作用:消除加工硬化,把金属的力学和物化性能基本恢复到变形前的水平。 10.合金:两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质。 11.相:合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并有界面与其他部分隔开的均匀组成部分称为“相”。 分类:固溶体和金属间化合物 第二章 1.铁碳合金相图(20分) P22

工程材料学总结(2020)

工程材料学总结(2020) 第一部分:晶体结构与塑性变形 一、三种典型的金属晶体结构 1、bcc、fcc、hcp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、bcc、fcc晶体的密排面和密排方向。 密排面密排方向 fcc {111} <110>bcc {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。如:位错是线缺陷,晶界(包括亚晶界)是面缺陷 三、塑性变形与再结晶 1、滑移的本质:滑移是通过位错运动进行的。 2、滑移系 =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 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、热加工应使流线合理分布,提高零件的使用寿命。第二部分: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? 2、结晶是晶核形成和晶核长大的过程。 3、细化晶粒有哪些主要方法?(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,哪一些是金属化合物:α-Fe、γ-Fe、 Fe3 C、 A、 F、 P、L’d、 S、 T、 B上、B下、M片、M条?)

工程材料中合金钢总结

工程材料中合金钢部分总结 机13 白生文2011010462 钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途 低合金高强度结构钢Q345, Q420 高强度,高韧 性,良好的冷成 型性能和焊接 性能,低的冷脆 性转变温度,良 好的耐蚀性 <0.20% Mn:固溶强化;降低 奥氏体分解温度,细 化F和P;使S点左 移,使P相对增多。 提高强度和韧度。 Nb,Ti,V:形成细的碳 氮化合物,防止奥氏 体长大,细化铁素体; 冷却时弥散析出,弥 散强化。 热轧空冷铁素体和索氏体大型结构,桥梁,船舶,车辆, 锅炉等 合金渗碳钢20CrMnTi 表面渗碳层硬 度较高,心部强 韧性较好,良好 的热处理工艺 性能 0.10%~ 0.25% Cr,Ni,Mn:Cr提 高淬透性,提高表面 渗碳层耐磨性;Ni提 高心部韧性。 Ti,V,W,Mo:形 成稳定碳化物,防止 A长大;提高渗碳层 硬度和耐磨性 渗碳+淬火+ 低温回火 表层:回火马氏体+合金 渗碳体+残余奥氏体 心部:回火马氏体+屈氏 体+少量铁素体 受冲击载荷、交变载荷。如变 速齿轮、内燃机凸轮轴、活塞 销等 合金调45CrNiMo 强韧塑综合性0.25%~ Cr,Ni,Mn,Si,B:提高淬火+高温回回火索氏体汽车、拖拉机、机床上的受力

质钢能较好0.50% 淬透性 W,Mo:防止二类回 火脆性(油冷回火) 火较复杂的齿轮、轴、连杆等 非调制机械结构钢F45MnVS 替代调质钢,减 少工艺难度 0.32~0.5 2,0.09~0 .16 V细化晶粒,弥散强 化;Mn细化P,使P 增加;B得粒状T 热轧空冷(正 火) 索氏体+铁素体注:微合金化,控制轧制,控 制冷却 钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途 合金弹簧钢60Si2Mn 高的弹性极限, 高的屈强比; 高的疲劳强度; 足够的塑韧性。 中高碳 0.50%~ 0.70% Si,Mn:提高淬透性 和屈强比 Cr,W,V:不宜过 热,不易脱碳,冲击 强度和高温强度提 高。 1、热成形: 淬火+中温回 火(喷丸强 化) 2、冷成性 (具体见书) 回火屈氏体弹簧,弹性元件 滚珠轴承钢GCr15 高接触疲劳强 度;高硬度和耐 磨性;足够的韧 性和淬透性 高碳 0.95%~ 1.10% Cr:提高淬透性和耐 磨性,提高接触疲劳 强度 Si,Mn:提高淬透性 V:形成碳化物,防止 过热(A长大) 球化退火+淬 火+低温回火 冷处理: -60~-80度。 时效处理: 120~130度 回火马氏体+粒状碳化 物+残余奥氏体 注:严格控制夹杂物, 解除疲劳起源于夹杂物 滚珠、轴承、滚针、内外套圆、 精密量具、丝杠、冷冲模 低合金刃具钢9SiCr CrWMn 高硬度和耐磨 性; 足够的韧性和 塑性; 高碳 0.9%~ 1.1% Cr,Mn,Si提高淬 透性;Si提高回火稳 定性;W,V提高硬 度和耐磨性,细化晶 粒,防止过热 球化退火+淬 火+低温回火 回火马氏体+碳化物+少 量残余奥氏体 低速刃具,丝锥、板牙、量块 等 高速钢W18Cr4V 高热硬性; 高硬度和耐磨高碳 0.7%~ Cr提高淬透性,提高 抗氧化抗脱碳能力; 球化退火: 870~880 回火马氏体+碳化物+少 量残余奥氏体 各种刀具,高速切割的刀具

工程材料中合金钢汇总

工程材料中合金钢汇总 精美排版

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工程材料中合金钢部分总结 机13 白生文2011010462 钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途 低合金高强度结构钢Q345, Q420 高强度,高韧 性,良好的冷成 型性能和焊接 性能,低的冷脆 性转变温度,良 好的耐蚀性 <0.20% Mn:固溶强化;降低 奥氏体分解温度,细 化F和P;使S点左 移,使P相对增多。 提高强度和韧度。 Nb,Ti,V:形成细的碳 氮化合物,防止奥氏 体长大,细化铁素体; 冷却时弥散析出,弥 散强化。 热轧空冷铁素体和索氏体大型结构,桥梁,船舶,车辆, 锅炉等 合金渗碳钢20CrMnTi 表面渗碳层硬 度较高,心部强 韧性较好,良好 的热处理工艺 性能 0.10%~ 0.25% Cr,Ni,Mn:Cr提 高淬透性,提高表面 渗碳层耐磨性;Ni提 高心部韧性。 Ti,V,W,Mo:形 成稳定碳化物,防止 A长大;提高渗碳层 硬度和耐磨性 渗碳+淬火+ 低温回火 表层:回火马氏体+合金 渗碳体+残余奥氏体 心部:回火马氏体+屈氏 体+少量铁素体 受冲击载荷、交变载荷。如变 速齿轮、内燃机凸轮轴、活塞 销等 合金调45CrNiMo 强韧塑综合性0.25%~ Cr,Ni,Mn,Si,B:提高淬火+高温回回火索氏体汽车、拖拉机、机床上的受力 3

质钢能较好0.50% 淬透性 W,Mo:防止二类回 火脆性(油冷回火) 火较复杂的齿轮、轴、连杆等 非调制机械结构钢F45MnVS 替代调质钢,减 少工艺难度 0.32~0.5 2,0.09~0 .16 V细化晶粒,弥散强 化;Mn细化P,使P 增加;B得粒状T 热轧空冷(正 火) 索氏体+铁素体注:微合金化,控制轧制,控 制冷却 钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途 合金弹簧钢60Si2Mn 高的弹性极限, 高的屈强比; 高的疲劳强度; 足够的塑韧性。 中高碳 0.50%~ 0.70% Si,Mn:提高淬透性 和屈强比 Cr,W,V:不宜过 热,不易脱碳,冲击 强度和高温强度提 高。 1、热成形: 淬火+中温回 火(喷丸强 化) 2、冷成性 (具体见书) 回火屈氏体弹簧,弹性元件 滚珠轴承钢GCr15 高接触疲劳强 度;高硬度和耐 磨性;足够的韧 性和淬透性 高碳 0.95%~ 1.10% Cr:提高淬透性和耐 磨性,提高接触疲劳 强度 Si,Mn:提高淬透性 V:形成碳化物,防止 过热(A长大) 球化退火+淬 火+低温回火 冷处理: -60~-80度。 时效处理: 120~130度 回火马氏体+粒状碳化 物+残余奥氏体 注:严格控制夹杂物, 解除疲劳起源于夹杂物 滚珠、轴承、滚针、内外套圆、 精密量具、丝杠、冷冲模 低合金刃具钢9SiCr CrWMn 高硬度和耐磨 性; 足够的韧性和 塑性; 高碳 0.9%~ 1.1% Cr,Mn,Si提高淬 透性;Si提高回火稳 定性;W,V提高硬 度和耐磨性,细化晶 粒,防止过热 球化退火+淬 火+低温回火 回火马氏体+碳化物+少 量残余奥氏体 低速刃具,丝锥、板牙、量块 等 高速钢W18Cr4V 高热硬性; 高硬度和耐磨高碳 0.7%~ Cr提高淬透性,提高 抗氧化抗脱碳能力; 球化退火: 870~880 回火马氏体+碳化物+少 量残余奥氏体 各种刀具,高速切割的刀具 4

《工程材料基础》知识点汇总

1.工程材料按属性分为:金属材料、陶瓷材料、碳材料、高分子材料、复合材料、半导体材料、生物材料。 2.零维材料:是指亚微米级和纳米级(1—100nm)的金属或陶瓷粉末材料,如原子团簇和纳米微粒材料; 一维材料:线性纤维材料,如光导纤维; 二维材料:就是二维薄膜状材料,如金刚石薄膜、高分子分离膜; 三维材料:常见材料绝大多数都是三位材料,如一般的金属材料、陶瓷材料等; 3.工程材料的使用性能就是在服役条件下表现出的性能,包括:强度、塑性、韧性、耐磨性、耐疲劳性等力学性能,耐蚀性、耐热性等化学性能,及声、光、电、磁等功能性能;工程材料按使用性能分为:结构材料和功能材料。 4.金属材料中原子之间主要是金属键,其特点是无方向性、无饱和性; 陶瓷材料中的结合键主要是离子键和共价键,大多数是离子键,离子键赋予陶瓷材料相当高的稳定性; 高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键,其中,组成分子的结合键是共价键和氢键,而分子间的结合键是范德瓦尔斯键。尽管范德瓦尔斯键较弱,但由于高分子材料的分子很大,所以分子间的作用力也相应较大,这使得高分子材料具有很好的力学性能; 半导体材料中主要是共价键和离子键,其中,离子键是无方向性的,而共价键则具有高度的方向性。 5.晶胞:是指从晶格中取出的具有整个晶体全部几何特征的最小几何单元;在三维空间中,用晶胞的三条棱边长a、b、c(晶格常数)和三条棱边的夹角α、β、γ这六个参数来描述晶胞的几何形状和大小。 6.晶体结构主要分为7个晶系、14种晶格; 7.晶向是指晶格中各种原子列的位向,用晶向指数来表示,形式为[uvw]; 晶面是指晶格中不同方位上的原子面,用晶面指数来表示,形式为(hkl)。 8.实际晶体的缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷,其中体缺陷有气孔、裂纹、杂质和其他相。 9.实际金属结晶温度Tn总要偏低理论结晶温度T0一定的温度,结晶方可进行,该温差ΔT=T0—Tn即称为过冷度;过冷度越大,形核速度越快,形成的晶粒就越细。 10.通过向液态金属中添加某些符合非自发成核条件的元素或它们的化合物作为变质剂来细化晶粒,就叫变质处理;如钢水中常添加Ti、V、Al等来细化晶粒。 11.加工硬化是指随着塑性变形增加,金属晶格的位错密度不断增加,位错间的相互作用增强,提高了金属的塑性变形抗力,使金属的强度和硬度明显提高,塑性和韧性明显降低,也即形变强化;加工硬化是一种重要的强化手段,可以提高金属的强度并使金属在冷加工中均匀变形;但金属强度的提高往往给进一步的冷加工带来困难,必须进行退火处理,增加了成本。 12.金属学以再结晶温度区分冷加工和热加工:在再结晶温度以下进行的塑性变形加工是冷加工,在再结晶温度以上进行的塑性变形加工即热加工;热加工可以使金属中的气孔、裂纹、疏松焊合,使金属更加致密,减轻偏析,改善杂质分布,明显提高金属的力学性能。 13.再结晶是指随加热温度的提高,加工硬化现象逐渐消除的阶段;再结晶的晶粒度受加热温度和变形度的影响。 14.相:是指合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并由界面与其他部分隔开的均匀组成部分; 合金相图是用图解的方法表示合金在极其缓慢的冷却速度下,合金状态随温度和化学成分的变化关系; 固溶体:是指在固态下,合金组元相互溶解而形成的均匀固相; 金属间化合物:是指俩组元组成合金时,产生的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新固相。 15.固溶强化:是指固溶体的晶格畸变增加了位错运动的阻力,使金属的塑性和韧性略有下降,强度和硬度随溶质原子浓度增加而略有提高的现象; 弥散强化:是指以固溶体为主的合金辅以金属间化合物弥散分布,以提高合金整体的强度、硬度和耐磨性的强化方式。 16.匀晶反应:是指两组元在液态和固态都能无限互溶,随温度的变化,形成成分均匀的液相、固相或满足杠杆定律的中间相的固溶体的反应; 共晶反应:是指由一种液态在恒温下同时结晶析出两种固相的反应; 包晶反应:是指在结晶过程先析出相进行到一定温度后,新产生的固相大多包围在已有的固相周围生成的的反应; 共析反应:一定温度下,由一定成分的固相同时结晶出一定成分的另外两种固相的反应。 17.铁素体(F):碳溶于α-Fe中形成的体心立方晶格的间隙固溶体;金相在显微镜下为多边形晶粒;铁素体强度和硬度低、塑性好,力学性能与纯铁相似,770℃以下有磁性; 奥氏体(A):碳溶于γ-Fe中形成的面心立方晶格的间隙固溶体;金相显微镜下为规则的多边形晶粒;奥氏体强度和硬度不高,塑性好,容易压力加工,没有磁性; 渗碳体(Fe3C):含碳量为6.69%的复杂铁碳间隙化合物;渗碳体硬度很高、强度极低、脆性非常大; 珠光体(P):铁素体和渗碳体的共析混合物;珠光体强度较高,韧性和塑性在渗碳体和铁素体之间; 莱氏体(Ld):奥氏体和渗碳体的共晶混合物;莱氏体中渗碳体较多,脆性大、硬度高、塑性很差。 18.包晶反应:1495℃时发生,有δ-Fe(C=0.10%)、γ-Fe(C=0.17%或0.18%,图中J点)、液相(C=0.53%或0.51%,图中B点)三相共存;δ-Fe(固体)+L(液体)=γ-Fe(固体) 共晶反应:1148℃时发生,有A(C=2.11%)、Fe3C(C=6.69%)、液相L(C=4.3%)三相共存;Ld→Ae+Fe3Cf(恒温1148℃) 共析反应:727℃时发生,有A(C=0.77%)、F(C=0.0218%)、Fe3C(C=6.69%)三相共存;As→Fp+Fe3Ck(恒温727℃)

工程材料

练习题 第一章练习题 1-1.某室温下使用的一紧固螺栓在工作时发现紧固力下降,试分析材料的何种性能指标没有达到要求?提出主要的可能解决措施。 1-2.假设塑性变形时材料体积不变,那么在什么情况下塑性指标δ、ψ之间能建立何种数学关系? 1-3.现有一碳钢制支架刚性不足,采用以下三种方法中的哪种方法可有效解决此问题?为什么?①改用合金钢;②进行热处理改性强化;③改变该支架的截面与结构形状尺寸。 1-4.对自行车座位弹簧进行设计和选材,应涉及到材料的哪些主要性能指标? 1-5.在零件设计与选材时,如何合理选择材料的σp、σe、σ0. 2、σb、σ-1性能指标?各举一例说明。 1-6.现有两种低强度钢在室温下测定冲击韧度,其中材料A的Ak=80J、材料B的Ak=60J,能否得出在任何情况下材料A的韧性高于材料B,为什么? 1-7.实际生产中,为什么零件设计图或工艺卡上一般是提出硬度技术要求而不是强度或塑性值?1-8.全面说明材料的强度、硬度、塑性、韧性之间的辨证关系。 1-9.传统的强度设计采用许用应力[σ]=σ0.2/n,为什么不能一定保证零件的安全性?有人说: “安全系数n越大,零件工作时便越安全可靠。”,你怎样认识这句话? 1-10.比较冲击韧度Ak、断裂韧度KIc的异同点和它们用来衡量材料韧性的合理性。

1-11.一般认为铝、铜合金的耐蚀性优于普通钢铁材料,试分析在潮湿性环境下铝与铜的接触面上发生腐蚀现象的原因。 第二章练习题 2-1.常见的金属晶体结构有哪几种?它们的原子排列和晶格常数有什么特点? Fe、γ—Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构? 2- 2.已知γ—Fe的晶格常数(a=3.63A)要大于α—Fe的晶格常数(a= 2.89A),但为什么γ—Fe冷却到912℃转变为α—Fe时,体积反而增大? 2- 3.1克铁在室温和1000℃时各含有多少个晶胞? 2- 4.已知铜的原子直径为2.56A,求其晶格常数,并计算1mm3铜中的原子数。 2-5.总结说明实际金属晶体材料的内部结构特点。第三章练习题 3- 1.如果其它条件相同,试比较在下列铸造条件下,所得铸件晶粒的大小:?金属模浇注与砂模浇注; ?高温浇注与低温浇注; ?铸成薄壁件与铸成厚壁件; ?浇注时采用震动与不采用震动; ?厚大铸件的表面部分与中心部分。

工程材料知识点总结

1、晶格:描述原子在晶体中排列规律的三维空间几何点阵。 2、晶胞:晶格中能够代表晶格特征的最小几何单元 致密度=原子所占的总体积÷晶胞的体积 ?属于面心立方晶格的常用金属:γ铁、铝、铜、镍等。 ?属于体心立方晶格的常用金属:α铬、钨、钼、钒、α铁、β钛、铌 等。 属于密排六方晶格的常用金属:镁、锌、铍、α钛、镉等。 ?晶面:晶体中由物质质点所组成的平面。 ?晶向:由物质质点所决定的直线。 ?每一组平行的晶面和晶向都可用一组数字来标定其位向。这组数字分别称为晶面指数和晶向指数。 ?晶面指数的确定:晶面与三个坐标轴截距的倒数取最小整数,用圆括号表示。如(111)、(112)。 ?晶向指数的确定:通过坐标原点直线上某一点的坐标,用方括号表示。如[111] ?晶面族:晶面指数中各个数字相同但是符号不同或排列顺序不同的所有晶面。这些晶面上的原子排列规律相同,具有相同的原子密度和性质。如{110}=(110)+(101)+(011)+(101)+(110)+(011) ?晶向族:原子排列密度完全相同的晶向。如<111>=[111]+[111]+[111]+[111] 由于各个晶面和晶向上原子排列密度不同,使原子间的相互作用力也不相同。因此在同一单晶体内不同晶面和晶向上的性能也是不同的。这种现象称为晶体的各向异性。 ?晶粒——金属晶体中,晶格位向基本一致,并有边界与邻区分开的区域。 ?亚晶粒——晶粒内部晶格位向差小于2°、3°的更小的晶块。 ?实际金属晶粒大小除取决于金属种类外,主要取决于结晶条件和热处理工艺。 ?晶界——晶粒之间原子排列不规则的区域。 ?亚晶界——亚晶粒间的过渡区。 ?晶体缺陷:是指晶体中原子排列不规则的区域。 1、点缺陷 2、线缺陷 3、面缺陷 点缺陷类型主要有三种:(1)间隙原子(2)晶格空位(3)置换原子 间隙原子:在晶格的间隙处出现多余原子的晶体缺陷。 ☆晶格空位:在晶格的结点处出现缺少原子的晶体缺陷 线缺陷·位错:指晶体中若干列原子发生有规律的错排现象。 ?位错密度:单位体积内位错线的长度,(cm-2) 面缺陷主要是指晶界和亚晶界。它是由于受到其两侧的不同晶格位向的晶粒或亚晶粒的影响而使原子呈不规则排列。 ?合金:由一种金属元素与另外一种或多种金属或非金属元素,通过熔炼或烧结等方法所形成的具有金属性质的新金属材料。两类基本的相结构:固溶体和金属化合物。 ?合金系:是指具有相同组元,而成分比例不同的一系列合金。如各种碳素钢。 ?相:指在合金中,凡是化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分隔开来的一个均匀区域。在一个相中可以有多个晶粒,但是一个晶粒中只能是同一个相。

《机械工程材料》机械工业出版社版内容总结

《机械工程材料》 机械工业出版社 第3版 目录 第一章机械零件的失效分析 第二章碳钢 第三章钢的热处理 第四章合金钢 第五章铸铁 第六章有色金属及其合金 第七章高分子材料 第八章陶瓷材料 第九章复合材料 第十章功能材料 第十一章材料改性新技术 第十二章零件的选材及工艺路线

第十三章工程材料在典型机械和生物医学上的应用 第一章机械零件的失效分析 第一节零件在常温静载下的过量变形 失效:零件若失去设计要求的效能 变形:材料在外力作用下产生的形状或尺寸的变化 弹性变形:能够恢复的变形 塑性变形:不能恢复的变形 一、工程材料在静拉伸时的应力-应变行为 1.低碳钢的应力-应变行为 变形过程:弹性变形、屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形 2.其他类型材料的应力-应变行为 纯金属 脆性材料 高弹性材料 二、静载性能指标 1.刚度和强度指标

(1)刚度 指零(构)件在受力时抵抗弹性变形的能力 单向拉伸(或压缩)时: E=σ/ε=εA F / ,即EA=F/ε 纯剪切时: G=τ/γ=γτA F / ,即GA=F τ/γ 弹性模量E (或切变模量G )是表征材料刚度的性能指标 (2)强度 指材料抵抗变形或断裂的能力 指标有:比例极限σp ,弹性极限σe ,屈服强度σs ,抗拉强度σb ,断裂强度σ k 2.弹性和塑性指标 (1)弹性 指材料弹性变形大小 弹性能u :应力-应变曲线下面弹性变形阶段部分所包围的面积

u=2 1σe εe=E e 221σ (2)塑性 指材料断裂前发生塑性变形的能力 断后伸长率: %1000 0?-=L L L δ 断面收缩率: %10000?-= A A A ψ ψδ、越大,材料塑性越好 3.硬度指标 表征材料软硬程度的一种性能 布氏硬度HBW (硬质合金球为压头) 洛氏硬度HRC (锥角为120°的金刚石圆锥体为压头) 维氏硬度HV (锥角为136°的金刚石四棱锥体为压头) 三、过量变形失效 零件的最大弹性变形量△l 或θ(扭转角)必须小于许可的弹性变形量。即 △l ≤[△l]或θ≤[θ] 材料的弹性模量E(或切变模量G)越高,零件的弹性变形量越小,刚度越好

土木工程材料 知识点总结版

1. 弹性模量:用E 表示。材料在弹性变形阶段内,应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值 越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小,抵抗变形能力越强 2. 韧性:在冲击、振动荷载作用下,能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3. 耐水性:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也不显著降低的性质,表示方法——软化系数:材料在吸水 饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b /f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料;对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料,软化系数不得低于0.85;对于受潮较轻或次要结构所用的材料,软化系数不宜小于0.75 4. 导热性:传导热量的能力,表示方式——导热系数,材料的导热系数越小,材料的绝热性能就越好。影响导热性 的因素:材料的表观密度越小,其孔隙率越大,导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大,当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大,导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5. 建筑石膏的化学分子式:β-CaSO 4˙?H 2O 石膏水化硬化后的化学成分:CaSO 4˙2H 2O 6. 高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏, 建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差,常为细小的纤维状或片状聚集体,内比表面积较大;α型半水石膏结晶完整,常是短柱状,晶粒较粗大,聚集体的内比表面积较小。 7. 石灰的熟化,是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点:石灰熟化时释放出大量热,体积增大1~2.5倍。应用: 石灰使用时,一般要变成石灰膏再使用。CaO+H 2O Ca(OH)2+64kJ 8. 陈伏:为消除过火石灰对工程的危害,将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上,使过火灰充分熟化这个过程 叫沉伏。陈伏期间,石灰浆表面应保持一层水,隔绝空气,防止发生碳化。 9. 石灰的凝结硬化过程:(1)干燥结晶硬化:石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收,浆体 中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性(2)碳化硬化:氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体,称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少,碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO 3膜层将阻碍CO 2的进一步渗入,同时也阻碍了内部水蒸气的蒸发,使氢氧化钙结晶作用也进行的缓慢。碳化硬化是一个由表及里,速度相当缓慢的过程。 O H n CaCO O nH CO OH Ca 23222)1()(++=++ 10. 水化热:水化过程中放出的热量。(水化热的利与弊:高水化热的水泥在大体积混凝土工程中是非常不利的。 这是由于水泥水化释放的热量在混凝土中释放的非常缓慢,混凝土表面与内部因温差过大而导致温差应力,混凝土受拉而开裂破坏,因此在大体积混凝土工程中,应选着低热水泥。在混凝土冬期施工时,水化热却有利于水泥的凝结,硬化和防止混凝土受冻) 11. 硅酸盐水泥水化后的主要水化产物及其相对含量:水化硅酸钙(C-S-H ),水化铁酸钙(CFH ),水化铝酸钙(C 3AH 6), 水化硫铝酸钙(Aft 与AFm )和氢氧化钙(CH )。C-S-H 占70%CH 占20% Aft 与AFm 占7% 12. 六大水泥的代号、性能特点及应用

工程材料学总结

《工程材料学》总结 第一部分:晶体结构与塑性变形 一、三种典型的金属晶体结构 1.bcc、fcc、hcp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.bcc、fcc晶体的密排面和密排方向。 密排面密排方向 fcc {111} <110> bcc {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。 2.刃型位错的晶体模型。 三、塑性变形与再结晶 1.滑移的本质:滑移是通过位错运动进行的。 2.滑移系 =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。 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.热加工应使流线合理分布,提高零件的使用寿命。 第二部分: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? 2.结晶是晶核形成和晶核长大的过程。 3.细化铸态金属的晶粒有哪些主要方法?(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,哪一些是金属化合物:α-Fe、γ-Fe、 Fe3C、 A、 F、 P、 L’d、S、 T、 B上、B下、M片、M条?) 2.匀晶相图 ①在两相区内结晶时两相的成分、相对量怎样变化? ②熟练掌握用杠杆定律计算的步骤: ⑴将所求材料一分为二,⑵注意杠杆的位置和长度,⑶正确列出关系式。 3.共晶(析)相图 ①熟悉共晶(析)相图的基本形式(水平线、一变二)。 ②会区分共晶(析)体、先共晶(析)相、次生相(二次相)。 ③会在相图中填写组织组成物(或相组成物),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。

《道路工程材料》期末重点总结 考试重点

第一章沙石材料 依据岩石中氧化硅的含量将石料分成碱性石料<52%(钙质)、中性石料52%~65%、酸性石料>65%(硅质)。 岩石的物理性质: 密度:1、真实密度:烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量。 2、毛体积密度:烘干岩石矿质实体包括空隙体积在内的单位毛体积质量。 孔隙率:岩石空隙体积占岩石总体积的百分率(n=1-毛体积密度/真实密度) 吸水性:吸水率是岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。 饱和吸水率是岩石试样在常温及真空抽气条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。 含水率:岩石含水率指岩石天然状态下的含水率,可间接反映岩石中孔隙多少以及致密度。岩石的抗压强度: 1、抗压强度的测试方法:采用饱水状态下的岩石立方体试件的单轴抗压强度来评估岩石的强度。路用与建筑地基:50m m±2mm桥用:70mm±2mm(R=岩石破坏时的极限荷载/岩石试件的受力截面积) 2、抗压强度的影响因素:1.岩石自身的矿物组成,结构构造,空隙构造,含水状态2.试验条件,试件形状、大小、加工精度,加荷速度。 岩石的耐久性:能够经受反复冻结和融化不破坏,并不严重降低岩石强度的能力。 1、抗冻性实验法:评估岩石在饱水状态下,经历规定数次的冻融循环后抵抗破坏的能力。质量损失率.冻融系数,一般认为质量损失率<2%,抗冻系数>75%,为抗冻性能好。 2、坚固性实验法:岩石试样经饱和硫酸钠溶液多次浸泡与烘干循环后,不发生显著破坏或强敌降低的性能。L[试验质量损失率=(实验前烘干质量-试验后烘干质量)/实验前烘干质量]。 集料:集料按照粗细程度分为粗集料和细集料。在沥青混合料中,粗集料是指粒径尺寸大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等;在水泥混凝土中,粗集料是指粒径尺寸大于4.75mm的碎石、砾石和破碎砾石。细集料在沥青混合料中是指粒径小于2.36mm的人工砂、天然砂及石屑;在水泥混泥土中是指粒径小于4.75mm的人工砂、天然砂。 集料的物理性质: 1、集料密度: 表观密度:在规定条件下,烘干集料矿质实体包括闭口孔隙在内的表观单位体积的质量=实体质量/(矿质实体体积+闭口空隙体积) 表干密度:饱和面干毛体积密度=集料的表干质量(矿质实体质量+吸入开后孔隙水质量)/实体体积+开闭口孔隙体积。 堆积密度:ρ=集料颗粒矿质实体的质量/(实质体积+堆积孔隙体积+开闭口孔隙体积) 2、空隙率:空隙率反映了集料的颗粒间相互填充的致密程度。 颗粒形状:蛋圆形,棱角型,针状,片状 集料含泥量:指集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量。粗集料泥块的含量:是指粗集料中原尺寸大于4.75mm(细集料大于1.18mm),但经水浸洗、手捏后小于2.36mm(砂中0.6mm)的颗粒含量。砂当量用于测定细集料中所含黏性土和杂质含量,判定细集料的洁净程度,对集料中小于0.075mm的矿粉,细砂与泥土加以区别 粗集料力学性质 1.压碎值用于衡量石料在组建增加的荷载下抵抗压碎的能力,也是石料强度的相对指标。M1-试验后通过2.36mm筛孔的细料质量。2磨耗率是指粗集料抵抗摩擦、撞击的能力,是集料使用性能的重要指标。M2试验后在1.7mm筛上洗净烘干的试样质量。3石料磨光值愈高,表示其抗滑性能愈好。反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标,集料磨

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