工程材料金属材料复习重点
工程材料(金属材料)复习重点
第一章金属的结构与结晶一、纯金属的三种晶体结构1.体心立方晶格(胞) (B.C.C.晶格)钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、α-铁(α-Fe, <912℃)等。
2.面心立方晶格(胞) (F.C.C.晶格)铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)、γ- 铁( γ-Fe, 912℃～1394℃)等。
3.密排六方晶格(胞) (H.C.P.晶格)镁(Mg)、镉(Cd)、锌(Zn)、铍(Be)等。
二、金属的实际结构与晶体缺陷多晶体结构实际使用的工业金属材料，即使体积很小，其内部的晶格位向也不是完全一致的，而是包含着许许多多彼此间位向不同的、称之为晶粒的颗粒状小晶体。
而晶粒之间的界面称为晶界。
这种实际上由许多晶粒组成的晶体结构称为多晶体结构。
晶格缺陷实际晶体还因种种原因存在着偏离理想完整点阵的部位或结构，称为晶体缺陷1．点缺陷——空位和间隙原子实际晶体未被原子占有的晶格结点称为空位；而不占有正常晶格位置而处于晶格空隙之间的原子则称为间隙原子。
在空位或间隙原子的附近，由于原子间作用力的平衡被破坏，使其周围的原子离开了原来的平衡位置，即产生所谓的晶格畸变。
空位和间隙原子都处于不断的运动和变化之中，这对于热处理和化学处理过程都是极为重要的。
2．线缺陷——位错晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象称为位错。
实际金属的晶体结构有刃型和螺型两种位错。
3．面缺陷——晶界和亚晶界晶界实际上是不同位向晶粒之间原子排列无规则的过渡层。
晶界处晶格处于畸变状态，导致其能量高于晶粒内部能量，常温下显示较高的强度和硬度，容易被腐蚀，熔点较低，原子扩散较快。
亚晶界则是由一系列刃型位错所形成的小角度晶界。
亚晶界处晶格畸变对金属性能的影响与晶界相似。
在晶粒大小一定时，亚结构越细，金属的屈服强度就越高。
三、金属的结晶与铸锭过冷是金属结晶的必要条件。
一般地，金属液体的冷速愈大，则ΔT愈大，ΔF也愈大，结晶驱动力愈大，结晶倾向也愈大。
金属材料考试复习资料
1.工程材料的主要性能分为（1）使用性能和（2）工艺性能。
（1）又包括力学性能、物理性能和化学性能等。
2.金属的变形包括弹性变形和塑性变形。
3.通过拉伸试验可测得的强度指标主要有屈服强度和抗拉强度；可测得的塑性指标有延伸率和断面收缩率。
4.常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种类型。
α–Fe 属于体心立方晶格，γ–Fe属于面心立方晶格，δ–Fe属于体心立方晶格。
5.实际金属的晶体缺陷有点缺陷（空位或间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。
6.金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。
金属的冷却速度越快，过冷度越大，获得的晶粒越细。
7.细化金属材料的晶粒，可使金属的强度、硬度提高，塑性、韧性提高；在生产中常用的细化晶粒的方法有增大过冷度、变质处理、机械搅拌和振动；压力加工再结晶；热处理。
8.合金的晶体结构有固溶体和金属化合物，其中固溶体具有良好的塑性，金属化合物具有高的硬度和脆性。
9.在铁碳合金的基本组织中，珠光体属于复相结构，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成，珠光体用符号P表示。
10.铁碳合金相结构中，属于固溶体的有铁素体和奥氏体；其中铁素体是碳在α–Fe中形成的固溶体。
11.铁碳合金的力学性能随含碳量的增加，其强度和硬度增高，而塑性和韧性降低。
但当w C>1.0%时，强度随其含碳量的增加而降低。
12.铁碳合金中，共析钢w C为0.77%，室温平衡组织为P；亚共析钢w C为<0.77%，室温平衡组织为P+F；过共析钢w C为>0.77%，室温平衡组织为P+Fe3C；共晶白口生铁w C为4.3%，室温平衡组织为Ld'；亚共晶白口生铁w C为<4.3%，室温平衡组织为P+Fe3C II+Ld'；过共晶白口生铁w C为>4.3%，室温平衡组织为Fe3C I+Ld'。
13.按碳的质量分数的不同.碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢三类；钢硫、磷杂质质量分数的不同，钢可分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢三类。
工程材料复习资料
工程材料复习资料工程材料复习资料工程材料是指用于建筑、道路、桥梁、机械等工程领域的材料。
它们的性能直接影响到工程的质量和使用寿命。
在工程材料的学习中，我们需要了解不同材料的特点、应用范围以及其在工程中的作用。
本文将从金属材料、非金属材料和复合材料三个方面进行复习资料的整理。
一、金属材料金属材料是工程中最常用的材料之一，其具有优良的导电、导热、强度和可塑性等特点。
常见的金属材料有铁、铜、铝、钢等。
其中，钢是一种合金，由铁和碳组成。
不同的合金元素可以使钢具有不同的性能，如镍可以提高钢的耐腐蚀性能，铬可以提高钢的硬度和耐磨性。
金属材料在工程中的应用非常广泛，如钢材常用于建筑结构、汽车制造和机械制造等领域。
铝材具有轻质、耐腐蚀和导电性好的特点，常用于航空航天和电子设备制造。
铜材具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电力传输和制冷设备。
二、非金属材料非金属材料是指不含金属元素的材料，如陶瓷、塑料、橡胶等。
这些材料具有不同的特性和应用范围。
陶瓷材料具有高硬度、耐高温和耐腐蚀的特点，常用于制造耐磨、耐腐蚀的零部件，如瓷砖、陶瓷刀具等。
塑料材料具有轻质、绝缘和可塑性好的特点，广泛应用于包装、建筑和电子设备等领域。
不同种类的塑料具有不同的性能，如聚乙烯具有良好的韧性和耐腐蚀性，聚氯乙烯具有较好的耐候性和绝缘性。
橡胶材料具有良好的弹性和耐磨性，常用于制造轮胎、密封件和振动吸收材料等。
不同种类的橡胶具有不同的性能，如丁苯橡胶具有较好的耐热性和耐油性，丁腈橡胶具有较好的耐油性和耐候性。
三、复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有优良的综合性能。
常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维复合材料等。
玻璃钢是由玻璃纤维和树脂组成的复合材料，具有良好的耐腐蚀性和强度，广泛应用于船舶制造和化工设备。
碳纤维复合材料具有轻质、高强度和耐高温的特点，常用于航空航天和汽车制造等领域。
它的制造过程包括纤维预浸料的制备、层叠和固化等步骤。
工程材料知识点
工程材料知识点1. 工程材料分类1.1 金属材料1.1.1 铁碳合金1.1.2 非铁金属1.1.2.1 铜合金1.1.2.2 铝合金1.2 非金属材料1.2.1 塑料1.2.2 陶瓷1.2.3 复合材料1.3 特种材料1.3.1 纳米材料1.3.2 生物材料2. 材料性能2.1 力学性能2.1.1 强度2.1.2 硬度2.1.3 韧性2.1.4 疲劳性能2.2 物理性能2.2.1 密度2.2.2 热膨胀系数2.2.3 导热性能2.3 化学性能2.3.1 耐腐蚀性2.3.2 化学稳定性3. 材料选择原则3.1 满足工程设计要求 3.1.1 功能需求 3.1.2 经济性3.1.3 可加工性 3.2 考虑环境因素3.2.1 温度3.2.2 湿度3.2.3 化学介质 3.3 考虑可持续性3.3.1 材料回收 3.3.2 环保性4. 材料加工工艺4.1 铸造4.2 锻造4.3 焊接4.4 热处理4.5 机械加工4.5.1 切削加工 4.5.2 非传统加工5. 材料测试与评估5.1 力学性能测试5.1.1 拉伸试验 5.1.2 冲击试验 5.2 物理性能测试5.2.1 热导率测试 5.2.2 密度测定 5.3 化学性能测试5.3.1 耐腐蚀测试5.3.2 化学成分分析6. 材料应用案例6.1 建筑行业6.1.1 结构材料6.1.2 装饰材料6.2 汽车工业6.2.1 车身材料6.2.2 发动机材料6.3 航空航天6.3.1 轻质高强度材料6.3.2 耐高温材料7. 材料发展趋势7.1 智能材料7.2 绿色材料7.3 3D打印材料8. 结语工程材料是现代工业和建筑的基础，了解不同材料的特性、性能和应用对于工程设计和产品开发至关重要。
随着科技的进步，新材料的研发和应用将不断推动各行各业的发展，提高产品性能，降低成本，同时更加注重环保和可持续性。
因此，工程师和设计师需要不断更新材料知识，掌握最新的材料技术和应用趋势。
工程材料力学性能各章节复习知识点
工程材料力学性能各个章节主要复习知识点第一章弹性比功：又称弹性比能，应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
滞弹性：对材料在弹性范围内快速加载或卸载后随时间延长附加弹性应变的现象。
包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服极限）增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。
脆性：材料在外力作用下（如拉伸，冲击等）仅产生很小的变形及断裂破坏的性质。
韧性：是金属材料断裂前洗手塑性变形功和断裂功的能力，也指材料抵抗裂纹扩展的能力。
应力、应变；真应力，真应变概念。
穿晶断裂和沿晶断裂：多晶体材料断裂时，裂纹扩展的路径可能不同，穿晶断裂穿过晶内；沿晶断裂沿晶界扩展。
拉伸断口形貌特征？①韧性断裂：断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45度角。
用肉眼或放大镜观察时，断口呈纤维状，灰暗色。
纤维状是塑性变形过程中微裂纹不断扩展和相互连接造成的，而灰暗色则是纤维断口便面对光反射能力很弱所致。
其断口宏观呈杯锥形，由纤维区、放射区、和剪切唇区三个区域组成。
②脆性断裂：断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。
板状矩形拉伸试样断口呈人字形花样。
人字形花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行，但其尖端指向裂纹源。
韧、脆性断裂区别？韧性断裂产生前会有明显的塑性变形，过程比较缓慢；脆性断裂则不会有明显的塑性变形产生，突然发生，难以发现征兆拉伸断口三要素？纤维区，放射区和剪切唇。
缺口试样静拉伸试验种类？轴向拉伸、偏斜拉伸材料失效有哪几种形式？磨损、腐蚀和断裂是材料的三种主要失效方式。
材料的形变强化规律是什么？层错能越低，n越大，形变强化增强效果越大退火态金属增强效果比冷加工态是好，且随金属强度等级降低而增加。
在某些合金中，增强效果随合金元素含量的增加而下降。
材料的晶粒变粗，增强效果提高。
第二章应力状态软性系数：材料某一应力状态，τmax和σmax的比值表示他们的相对大小，成为应力状态软性系数，比为α，α=τmaxσmax缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn 与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示缺口敏感度，即为NSR=σbnσb第三章低温脆性：在实验温度低于某一温度t2时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显降低，断裂机理由微孔聚集性变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。
工程材料部分复习大纲
工程材料部分复习大纲（8学时）
（一）工程材料的种类与材料力学性能（1）
1了解工程材料的种类。
2 掌握材料常用的力学性能指标；了解材料的物理、化学和工艺性能。
（二）材料的内部结构与结晶（1）
1掌握晶体与非晶体的定义与特点。
2了解金属的晶体结构类型；掌握晶格与晶包的定义和三种常用的晶格类型。
3了解金属的结晶过程；掌握单晶体与多晶体的概念。
4掌握同素异晶转变。
5了解合金、组元、相和相变的概念。
（三）铁-碳合金相图（3）
1了解铁-碳合金的基本相与铁-碳相图的构成。
2掌握在铁-碳相图上分析不同成分铁-碳合金的结晶过程及其室温下的平衡组织。
3了解碳对铁碳合金组织和性能影响。
4了解铁碳合金相图应用。
5了解钢的分类与牌号。
（四）钢的热处理（2学时）
1了解钢在加热时的组织转变、奥氏体晶粒大小及因素。
2了解钢在冷却时的组织转变类型、特点和应用。
3了解钢的退火及正火的目的和用途；掌握工具钢的球化退火。
4了解铸、锻、焊工件的退火与正火；掌握退火与正火工艺制定原则。
5了解钢的淬火和回火的目的、方法与用途。
（五）常用非金属材料种类、性能特点和应用（1）
1了解高分子材料、工程塑料和合成橡胶等的组成、性能特点及用途。
2掌握陶瓷材料的分类和性能特点。
3了解复合材料的种类、性能特点和应用。
工程材料复习要点
工程材料复习要点工程材料是工程学科中很重要的一门学科，主要研究材料的性能、制备、应用以及与工程的相互关系。
以下是工程材料复习的一些要点：1.材料分类：根据其组成和性质的不同，材料可以分为金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料等。
2.金属材料：金属材料具有良好的导电性、导热性、机械性能和可塑性，常用的金属材料有钢、铝、铜等。
3.陶瓷材料：陶瓷材料具有较高的硬度、抗磨损能力和耐高温性能，常用的陶瓷材料有瓷器、玻璃等。
4.聚合物材料：聚合物材料具有良好的电绝缘性、耐腐蚀性，常用的聚合物材料有塑料、橡胶等。
5.复合材料：复合材料由两种或两种以上不同种类的材料组合而成，具有优异的性能，常用的复合材料有碳纤维复合材料、玻璃钢等。
6.材料的微观结构：材料的性能与其微观结构的组成和排列方式有关，常见的微观结构有晶体结构和非晶体结构。
7.材料的物理性能：材料的物理性能包括密度、热性能、电性能、光学性能等。
8.材料的力学性能：材料的力学性能包括强度、硬度、塑性、韧性等。
9.材料的热处理：热处理是为了改变材料的性能，常见的热处理方法有退火、淬火、回火等。
10.材料的腐蚀和防护：材料在特定环境中会发生腐蚀，需要采取防护措施，常见的防护方式有电镀、涂层等。
11.材料的应力和应变：材料在外力作用下会发生应力和应变，应力和应变的关系可以通过杨氏模量和泊松比来描述。
12.材料的断裂：材料在受到超过其强度的应力时会发生断裂，常见的断裂方式有拉伸断裂和抗拉断裂等。
13.材料的疲劳：材料在反复加载下会出现疲劳失效，需要进行疲劳寿命的评估和预测。
14.材料的可持续性：材料的可持续性是指材料的制备和使用过程对环境的影响以及资源的可持续利用等方面的问题。
以上是工程材料复习的一些重点要点，希望对你的复习有所帮助。
如果需要更详细的内容，你可以参考相关的教材和专业资料。
工程材料复习要点
复习提纲《工程材料》复习提纲1. 各力学性能大小的衡量指标分别是什么？各力学性能在工程中的意义？2. 强度、塑性指标的计算方法3. 金属的常见晶体结构？具体到纯铁是怎样的？4. 什么是相？什么是组织？各有哪些类型？性能如何？（具体到铁碳合金呢？）5. 结晶的宏观和微观过程怎样？6. 为什么晶粒越细性能越好？凝固过程中和热处理过程中分别如何细化晶粒？7.铁碳合金结晶过程中有哪些相变？分别对应相图的哪些温度线？8. 利用铁碳相图分析某成分钢的结晶过程（指出相变类型、相变产物、室温下组织和性能、会画金相示意图）9. 根据组织的不同及相对含量的变化，分析钢的含碳量是如何影响性能的，并画出相应变化曲线图10. 会在铁碳相图上标出钢的各类热处理加热温度11. 滑移的特点？机理？12. 解释细晶强化的原理13. 冷变形后组织和性能怎样？生产中如何利用和消除加工硬化？14. 热变形后组织和性能怎样？生产中怎样对待锻造溜线？15. 加热时奥氏体形成过程分哪四个阶段？16.过冷奥氏体转变温度、产物、性能、具体冷却方式？17. 低碳马氏体和高碳马氏体性能有何不同？18. 马氏体回火过程中随着温度提高，组织和性能如何改变？19. 中碳钢如何“表硬里韧”？低碳钢呢？两者有何不同？20. 说明热处理各工艺的工艺参数、组织、性能、目的、适用材料和零件。
21. 钢的常存杂质对性能的影响？22. 合金元素在钢中的作用？23. 钢的牌号如何规定？各种钢（包括结构钢、工具钢、特殊性能钢）的常用牌号要认得24. 分别对锉刀、机床中载齿轮（轴）、汽车高速重载齿轮（轴）进行选材及热处理工艺路线的设计25. 灰铁的组织怎样？（包括基体、石墨形态）26. 为什么普通灰铁力学性能差？如何改进？27. 常用灰铁牌号、用途28. 常用铝合金、铜合金的牌号、用途29. 总结金属材料的强化方式和韧化途径。
金属材料学总复习资料
金属材料学总复习资料引言金属材料学是材料科学中的重要分支，研究金属材料的性质、结构以及制备工艺等方面。
本文档旨在为金属材料学的学习者提供一份全面的复习资料，以帮助他们更好地理解和掌握金属材料学的关键概念和理论。
本文档将涵盖金属材料的分类、晶体结构、性能测试以及常见金属材料的应用等内容。
一、金属材料的分类根据金属材料内在的性质和用途，金属材料可以分为以下几类：1.纯金属：由单一金属元素组成，具有较高的热导性和电导性，例如铜、铝等。
2.合金：由两种或两种以上金属元素组成，具有较好的力学性能和耐腐蚀性，例如钢、铝合金等。
3.亚稳金属：具有一定的稳定性，但在特定条件下可能发生相变，例如亚稳钢。
4.非晶金属：由无定形结构的金属原子组成，具有高强度和高韧性，例如非晶合金。
二、金属材料的晶体结构金属材料的晶体结构是衡量其性能和特性的重要因素。
晶体结构可以通过以下几种方式进行分类：1.面心立方结构（FCC）：最密堆积方式，常见金属材料如铜、铝等即采用此结构。
2.体心立方结构（BCC）：次密堆积方式，常见金属材料如铁、钨等即采用此结构。
3.密排六方结构（HCP）：常见金属材料如钛、锌等即采用此结构。
理解金属材料的晶体结构可帮助我们更好地理解它们的物理、化学和力学性质，并为后续的材料加工和应用提供指导。
三、金属材料的性能测试金属材料的性能测试是评估其质量和可靠性的重要手段。
常见的金属材料性能测试包括以下几个方面：1.强度测试：包括抗拉强度、屈服强度、抗压强度等。
2.硬度测试：常用方法有布氏硬度、洛氏硬度等。
3.韧性测试：通常使用冲击试验和拉伸断裂试验来评估材料的韧性。
4.热性能测试：包括热膨胀系数测试、热导率测试等。
通过对金属材料的性能测试，我们可以了解其结构与性能之间的关系，并确定最适用于特定应用的材料。
四、常见金属材料及其应用金属材料广泛应用于各个领域，下面列举了一些常见的金属材料及其应用：1.铜：具有良好的导电性能和导热性能，广泛应用于电器、建筑等领域。
工程材料知识点总结
工程材料复习总结第一部分项目一：工程材料1．金属材料一般是指具有金属特性的物质。
2．金属材料通常分为钢铁材料、非铁金属材料、粉末冶金材料。
3．钢铁材料是指以铁、碳为主要元素组成的铁碳合金，分为工业用钢、工程铸铁。
4．非合金钢（碳素钢），通常分为碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢。
5．工业用钢是指碳的质量分数在%11.2以下并含有其他元素的铁碳合金；工程铸铁是指碳的质量分数在%.2以上并含有其他元素的铁碳合金。
116．钢材生产过程：轧制→锻造→拉拔→挤压7．钢材分类：板材、型材和管材。
项目二：工程材料性能1．力学性能：材料在力的作用下表现出来的特性。
2．力学指标：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度。
实验：拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验。
3．变形：材料受到外力作用时，机器零件和部件在宏观上将表现出形状和尺寸的变化。
4.⎩⎨⎧变形外力之后被保留下来的产生不能自行恢复卸除外力继续加大，材料将塑性变形，变形随之消失外力不大时，去除外力弹性变形变形5. 荷载（负荷、负载）：材料所受的力。
⎪⎩⎪⎨⎧化向随时间发生周期性变大小、方向或大小和方变动载荷突然增加的载荷冲击载荷载荷大小不变或变动很慢的静载荷分类6．强度：材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
7．变形的五种基本形式：拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转、弯曲。
8．力—伸长曲线()1Oe 弹性变形阶段：发生弹性变形()2eeL 微量塑性变形阶段：弹性变形（大部分）+塑性变形（小部分）()3'eLeL 屈服阶段：屈服现象（水平线段或锯齿形线段）()4M eL '均匀变形阶段：材料发生大量塑性变形()5mz 缩颈阶段：缩颈现象，在z 点发生断裂图2-1 力—伸长曲线9．强度指标强度指标是判定材料强度大小的量化数据，通常用应力表示。
应力是指试验过程中的力除以试样原始横截面积的商，即试样单位横截面积上所受到的力，用符号R 表示，单位为MPa （兆帕）。
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第一章金属的结构与结晶一、纯金属的三种晶体结构1.体心立方晶格(胞) (B.C.C.晶格)钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、α-铁(α-Fe, <912℃)等。
2.面心立方晶格(胞) (F.C.C.晶格)铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)、γ- 铁( γ-Fe, 912℃～1394℃)等。
3.密排六方晶格(胞) (H.C.P.晶格)镁(Mg)、镉(Cd)、锌(Zn)、铍(Be)等。
二、金属的实际结构与晶体缺陷多晶体结构实际使用的工业金属材料，即使体积很小，其内部的晶格位向也不是完全一致的，而是包含着许许多多彼此间位向不同的、称之为晶粒的颗粒状小晶体。
而晶粒之间的界面称为晶界。
这种实际上由许多晶粒组成的晶体结构称为多晶体结构。
晶格缺陷实际晶体还因种种原因存在着偏离理想完整点阵的部位或结构，称为晶体缺陷1．点缺陷——空位和间隙原子实际晶体未被原子占有的晶格结点称为空位；而不占有正常晶格位置而处于晶格空隙之间的原子则称为间隙原子。
在空位或间隙原子的附近，由于原子间作用力的平衡被破坏，使其周围的原子离开了原来的平衡位置，即产生所谓的晶格畸变。
空位和间隙原子都处于不断的运动和变化之中，这对于热处理和化学处理过程都是极为重要的。
2．线缺陷——位错晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象称为位错。
实际金属的晶体结构有刃型和螺型两种位错。
3．面缺陷——晶界和亚晶界晶界实际上是不同位向晶粒之间原子排列无规则的过渡层。
晶界处晶格处于畸变状态，导致其能量高于晶粒内部能量，常温下显示较高的强度和硬度，容易被腐蚀，熔点较低，原子扩散较快。
亚晶界则是由一系列刃型位错所形成的小角度晶界。
亚晶界处晶格畸变对金属性能的影响与晶界相似。
在晶粒大小一定时，亚结构越细，金属的屈服强度就越高。
三、金属的结晶与铸锭过冷是金属结晶的必要条件。
一般地，金属液体的冷速愈大，则ΔT愈大，ΔF也愈大，结晶驱动力愈大，结晶倾向也愈大。
金属结晶的基本规律：金属结晶的基本规律是形核和核长大。
受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。
液态金属结晶时获得细晶粒的方法：1.外加形核物质，变质剂，中间合金等（如陶瓷颗粒，稀土元素）2.外加场作用（如，电磁搅拌，超声波处理）3.固态成型工艺（如等径角道挤压(ECAE)和大比率挤压等）4.快速冷却技术第三章合金的结构与相图一、固态合金的相结构◇组成合金的基本的相结构按其晶体结构分为两类：固溶体、金属间化合物。
◇固溶体的分类：置换固溶体、间隙固溶体◇影响固溶体溶解度的主要因素:尺寸因素：对于置换固溶体，溶质，溶剂原子间尺寸相差越小，溶解度越大。
对于间隙固溶体，溶质原子越小，溶解度越大。
电负性因素：电负性相差越大，越容易形成化合物，越不利于形成固溶体。
晶体结构因素：晶格类型相同的置换固溶体，才有可能形成无限固溶体。
（间隙固溶体都是有限固溶体，无限固溶体都是置换固溶体。
）◇固溶强化的概念及原因融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。
这种通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。
在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。
二、二元合金相图二元相图小结◇相图中的每一点，称为合金的表象点。
◇单相区中合金由单相构成；相的成分＝合金的成分。
◇两个单相区之间一定有一个两相区；两相区中合金处于两相平衡状态。
两平衡相成分由合金表象点水平线与两相区边界线交点决定；两平衡相相对重量用杠杆定律计算。
◇三相平衡共存表现为一水平线——三相平衡线。
◇合金的显微组织可以看作是由各个相组成的，这些相称为合金的相组成物；也可以看作是基本组织组成的，这些基本组织称为合金的组织组成物。
◇合金的相组成物：在合金的显微组织中的基本相，如α、β固溶体相。
◇合金的组织组成物：由基本相组成的单相组织和共晶体等基本组织，如亚共晶合金的组织组成物α、βII、（α+β）。
第四章铁碳合金一、熟悉铁碳合金中基本组织组成物的含义、特点。
F：铁素体碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体。
铁素体为体心立方晶格，727度时绒毯能力最强，为0.0218%，是温室时溶碳能力约为0.006%。
铁素体的力学性能特点为强度、硬度低，塑性、韧性好。
A：碳及各种化学元素在γ－Fe中形成的固溶体。
奥氏体是一种塑性很好，强度较低的固溶体，具有一定韧性。
不具有铁磁性。
P：珠光体是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
层片状，强度不高。
Fe3C：渗碳体——铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C型碳化物.含碳量为6.69%，质硬而脆，耐腐蚀性强，经3～4%的硝酸酒精浸蚀后，渗碳体呈亮白色（若用苦味酸纳溶液浸蚀，则渗碳体能被染成暗黑色或棕红色，而铁素体仍为白色，由此，可区别铁素体与渗碳体）Ld:莱式体—奥氏体与渗碳体的共晶混合物。
呈树枝状的奥氏体分布在渗碳体的基体上Fe3CI：一次渗碳体（从液体相中析出）在白口铸铁中呈粗大的条片状Fe3CII：二次渗碳体（从奥氏体中析出）往往呈网络状沿奥氏体晶界分布Fe3CIII：三次渗碳体（从铁素体中析出）通常呈不连续薄片状存在于铁素体晶界处，数量极微。
二、Fe-Fe3C合金相图分析◇◇5个单相（区）： 3条平行线：液相区（L）：ABCD以上区域 L+δ：AHJBAδ固溶体区：AHNA L+γ：BJECB奥氏体区（γ）：NJESGN L+Fe3C：DCFD铁素体区（α）：GPQ以左δ+γ：HNJH渗碳体区（Fe3C）：DFK直线◇7个两相区：γ+α：GPSGγ+Fe3C：ESKFCE α+Fe3C：PQLKSP包晶线：水平线HJB（L+δ+γ）L B+δH→A J（1495℃，可逆）共晶线：水平线ECF（L+γ+Fe3C） L C→（A E+Fe3C）→L e（1148，可逆）共析线：：水平线PSK（γ+α+Fe3C）A S→（F P+Fe3C）→P（727，可逆）三种反应都必须在恒温条件下才能发生。
三种反应物以及生成物的状态不同。
共晶反应是由一个液相结晶出两个固相的反应，而包晶反应则是由一个液相和一个固相生成一个新固相的反应。
共析反应则是一种固相中析出两种结构成分不同的两种新固相。
◇室温时，各类铁碳合金平衡组织示意图会画◇室温时，三类铁碳平衡合金2. 铁碳合金结晶过程分析0.02%：组织组成物和相组成物都是铁素体+三次渗碳体。
（含碳＜0.0218工业纯铁）。
0.2%：组织组成物和相组成物都是铁素体+珠光体（0.0218＜含碳＜0.77亚共析钢）。
0.6%：组织组成物为铁素体+珠光体，相组成物铁素体+渗碳体（0.0218＜含碳＜0.77亚共析钢）。
结晶出高温铁素体然后是包晶反映出奥氏体（1495度）铁素体和奥氏体共析出珠光体（770度）珠光体和二次碳素体（室温）1.2%：组织组成物珠光体+二次渗碳体，相组成物为铁素体+渗碳体（含碳＞0.77过共析钢）。
3%：组织组成物珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体，相组成物为铁素体+渗碳体（含碳＜4.30亚共晶白口铸铁）。
5%：组织组成物莱氏体+一次渗碳体，相组成物为铁素体+渗碳体（含碳＞4.30过共晶白口铸铁3. 计算：室温下,某铁碳合金相组成物和组织组成物的相对重量① 0.3%的 Fe-C 合金在室温下组织组成物是 F 和 P，所以：F =( 0.77－0.3/0.77－0.0218)×100%≈62.3 %P=37.7%② 0.8％的 Fe-C 合金在室温下组织组成物是 100%P，其组成物是 F 和Fe3C，所以：F = ( 6.69－0.77/6.69－0.0218)×100%≈88.8%Fe3C≈11.2%③ 1.2％的 Fe-C 合金在室温下组织组成物是 P 和 Fe3CⅡ，所以：P = ( 6.69－1.2/6.69－0.77)×100%≈92.7% Fe3C≈7.3%三、碳钢1. 钢中常存元素对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁合金的统称。
钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、硅称为常存元素。
硫、磷、氧、氮、氢等常称为杂质元素。
热脆、冷脆产生原因热脆：是硫引起的，钢在凝固时，共晶组织（Fe+Fes）的铁依附在先共晶相，最后留在晶界处。
其熔化温度很低（989度），在锻造加工温度为1150~1250，使在晶界处的（Fe+Fes）已经熔融状态，从而导致热加工时开裂。
冷脆：是磷引起的，磷有着强化作用，它使钢的硬度、强度显著提高，降低了钢的韧性。
使钢的脆性增大。
2. 碳钢的分类、编号和用途Q215：是一种碳素结构钢。
具有高的塑性、韧性和焊接性能，良好的压力加工性能，但强度低。
用于制造地脚螺栓、犁铧、烟筒、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、支架、焊接结构等。
Q235：普通碳素结构钢。
应用于建筑及工程结构。
用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。
可用于各种磨具把手以及其他不重要的磨具零件。
采用Q235钢做冲头材料，经淬火后不回火直接使用，硬度为36~40HRC，解决了冲头在使用中碎裂的现象Q255：具有较好的强度、塑性和韧性，较好的焊接性能和冷、热压力加工性能。
用于制造要求强度不太高的零件，如螺栓、键、摇杆、轴、拉杆和钢结构用各种型钢、钢板等。
45：轴类零件，毛坯和材料，模具修补领域60：亚共析钢，强度、硬度和弹性都很高，冷变形时塑性较低，切削性较差，焊接和淬透性差，水淬有产生裂纹倾向，大型制件多采用正火。
60号钢用于制造轴、弹簧圈、轮轴、各种垫圈、凸轮、钢绳等受力较大、在摩擦条件下工作，要求较高强度、耐磨性和一定T8：碳素工具钢；淬硬型塑料模具用钢。
淬火回火后有较高硬度和耐磨性，但热硬性低、淬透性差、易变形、塑性及强度较低。
用作需要具有较高硬度和耐磨性的各种工具，如形状简单的模子和冲头、切削金属的刀具、打眼工具、木工用的铣刀、埋头钻、斧、凿、纵向手用锯、以及钳工装配工具、铆钉冲模等次要工具。
不易制作承受较大冲击的工具。
T10：最常见的一种碳素工具钢，韧度适中，生产成本低，经热处理后硬度能达到60HRC以上，但是，此钢淬透性低，且耐热性差（250℃），在淬火加热时不易过热，仍保持细晶粒。
韧性尚可，但热硬性低，淬透性仍然不高，淬火变形大。
适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具（如卡板等），也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。