金属学。考点
《金属学》复习资料
《金属学》复习资料影响因素：1化学成分：纯金属具有较高塑性。
纯金属加入其它合金元素后成单相固溶体时也有较好塑性。
若所含的元素形成化合物时，塑性降低。
塑性：面心立方>体心立方>六方晶格2合金元素：Fe——化学纯铁塑性高，工业纯铁不完全高塑性。
C——碳含量越高，钢的塑性越差，热加工温度范围窄。
Mn——锰钢具有高加热速度敏感性。
Mn可消除或减轻S 和O的有害作用，使塑性提高。
S——仅微量溶于固溶体，以FeS、MnS等硫化物形式存在于钢中。
含硫量较多，并存在有低熔点的硫的共晶体和化合物时，钢的塑性与变形温度有关。
加热温度高于硫的共晶体和化合物的熔点时，由于软化或熔化使晶间联系削弱，变形时易出现红脆。
网状包围晶粒形式的硫化物降低塑性。
球状硫化物使塑性提高。
P——易出现冷脆，严重影响冷变形。
对热变形影响不大。
O——也会产生红脆。
FeO 、 Al2O3、 SiO2,熔点低分布在晶界的共晶体，由于软化或熔化使晶间联系减弱，出现红脆。
Si：以固溶体形式存在：对塑性影响不大，含量过高，塑性下降。
以硅化物形式存在：变形温度下不溶解，使塑性下降。
Ni、W、Mo：强度↑，塑性↓Cr：塑性↓；V：强度↑，塑性不变。
含量高时，塑性↓；Al：晶界形成AlN，塑性↓Cu：塑性↑，还原气氛中加热，塑性↓；B： <0.02% ，塑性好，达到0.1%，塑性↓。
多余B在晶界形成熔点低共晶体，降低塑性。
铅、锡、砷、锑、铋：低熔点元素，在钢种溶解度低，其中未溶解而剩余的元素，分布在晶界，加热时熔化，使金属失去塑性。
高温合金中影响特别严重，称为“五害”。
H：含量少无影响；含量多冷速快时，白点；N：含量少无影响；含量多时红脆。
稀土：塑性↑。
原因：①减低气体含量；②与有害杂质形成高熔点化合物抵消有害作用；③含硫量降低。
加入量应适当。
恰好抵消杂质的有害作用时，才能使塑性改善。
过多时低熔点多余稀土元素聚集在晶界处起破坏作用。
3金属组织：一：金属宏观组织的影响：对铸态金属：如钢锭：宏观组织由三部分组成：表面层的细晶粒层、垂直于钢锭冷却表面的柱状晶、钢锭中心部分的粗大等轴晶。
金属学考点知识点
二组元在液态无限溶解，固态有限溶解，通过共晶反应形成两相机械混合物的二元相图叫二元共晶相图。
包晶反应LC＋aE →bD，包晶反应时，一般是b相在a相上生核，形成一层b相的外壳，把a 相包起来，与L相隔绝，然后通过原子向两边扩散，消耗a相和L相而长大，在平衡冷却扩散充分的条件下，最后全部得到b相。
1－1’发生共晶反应，LO→aC十bD ，自由度f ＝0，温度不变，三相成分恒定。
共晶反应后得到共晶组织(aC十bD)，二相呈现层片状相间分布柏氏矢量的物理意义：柏氏矢量代表晶体的滑移方向。
对于刃型位错，b与位错线垂直。
这是刃型位错的重要特征之一，是定义刃型位错的判据。
若b朝右，则为正刃型位错，若b朝左，则为负刃型位错。
对于螺型位错，b与位错线平行。
这是螺型位错的重要特征之一，是定义螺型位错的判据。
若b与位错线方向一致，则为右旋螺型位错，若b 与位错线方向相反，则为左旋螺型位错。
位错滑移只需要很小的切应力即可完成。
位错的攀移，攀移：刃型位错半原子面的扩大或缩小。
刃型位错在垂直于滑移面的方向上攀移，即通过空位或原子的扩散使位错线离开原滑移面而作上下移动。
半原子面缩小，位错线向上攀移，正攀移半原子面扩大，位错线向下攀移，负攀移螺型位错无半原子面－不攀移攀移－扩散过程控制－需要较大的热激活能－有晶体体积变化－属非守恒运动滑移－较小的切应力作业下发生－没有晶体体积变化－属守恒运动高温下，压应力－正攀移；拉应力－负攀移位错密度位错密度表示晶体中位错的数量，单位体积晶体中位错线的总长度rv = L / V (cm-2)实际应用中，定义位错密度为：垂直穿过单位面积的位错线数目rv’显然rv’< rv一般结晶条件或经充分退火的金属晶体中，rv为105～108 cm-2，精心制备的超纯单晶金属中rv为102 cm-2 ，剧烈冷变形金属rv达1012 cm-2位错强化1 加工硬化加工硬化（冷作硬化或应变硬化）：金属晶体在冷变形过程中产生的强度、硬度逐渐上升，塑性、韧性逐渐下降的现象。
金属学-知识点
金属是具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度的升高而增加。
晶体的三个特性：原子按一定的规律周期性地重复排列着；具有一定的熔点；各向异性（异向性）空间点阵：由这些阵点有规则地周期性重复排列所形成的三维空间阵列。
晶格：将阵点用直线连接起来形成空间格子晶格常数/点阵常数：晶胞的棱边长度布拉菲点阵：14种类型，7个晶系，常见类型：体心立方结构a-Fe Cr V、面心立方结构r-Fe Cu Ni、密排六方结构Zn Mg Be配位数：晶体结构中与任一个原子最近邻、等距离的原子数目致密度：原子排列的紧密程度，原子所占体积与晶胞体积之比。
晶向指数和晶面指数——画图晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向晶向[uvw]与晶面(hkl)平行hu+kv+lw=0 垂直u=h v=k w=l 晶面间距公式P17伪等向性：多晶体中的晶粒位向是任意的，晶粒的各向异性被互相抵消，因此在一般情况下整个晶体不显示各向异性。
晶体缺陷：点、线、面缺陷。
点缺陷：1、原子迁移到晶体的表面上，肖脱基空位。
2、迁移到晶格间隙中，弗兰克尔空位刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直。
螺型位错：柏氏矢量与位错线平行晶体内部位错线是封闭的晶界特性：高温弱化，低温强化。
过冷度：金属理论结晶温度与实际结晶温度之差。
结晶的过程是形核、长大两个过程交错重叠结构起伏/相起伏：不断变化着的短程有序原子集团。
晶核形成：均匀形核、非均匀形核。
晶体长大机制：1、二维晶核长大机制2、螺型位错长大机制（光滑界面长大）；3、连续长大机制（粗糙界面长大）晶体长大的要点：1、具有粗糙界面的金属，其长大机制为连续长大，长大速度大，多需过冷度小。
2、具有光滑界面的金属化合物、半金属或非金属等，其长大机制两种：二维长大和螺型位错长大，长大速度慢，所需过冷度大。
3、晶体成长的界面形态与界面前沿的温度梯度和界面的微观结构有关，正温度梯度是，光滑界面的一些小晶面互成一定角度，呈锯齿张；粗糙界面的形态为平行于Tm等温的平直界面，呈平面长大方式；在负的温度梯度下长大时，一般金属和非金属都呈树枝状，只有杰克逊因子a值较高的物质保持光滑界面形态。
初中金属重要知识点总结
初中金属重要知识点总结1. 金属的性质金属的性质通常包括导电性、导热性、延展性、强度和光泽。
金属通常具有良好的导电性和导热性，这是因为金属中存在着大量的自由电子，它们能够在金属内部自由移动，传导电流和热量。
金属还具有良好的延展性和强度，这意味着金属能够被拉伸成细丝或者压制成薄片，并且具有一定的抗拉力和抗压力。
此外，金属还具有良好的光泽，通常呈现出银白色或者金黄色的外观。
2. 金属的晶体结构金属的晶体结构通常表现为紧密堆积的排列，这种排列方式使得金属具有良好的延展性和强度。
在晶体结构中，金属原子通常排列成紧密的球状结构，具有较大的自由空间，并且具有良好的平衡性能。
3. 金属的熔点和沸点金属的熔点通常比较高，这是因为金属原子之间存在着较强的金属键，需要较高的温度才能够克服金属间的相互作用力而使金属熔化。
金属的沸点也较高，通常需要较高的温度才能使金属发生汽化。
4. 常见金属材料在学习初中金属知识时，通常会接触到一些常见的金属材料，例如铁、铝、铜、锌等。
这些金属材料在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。
例如，铁是最常见的金属材料之一，被广泛应用于建筑、交通工具、机械制造等领域。
铝具有较低的密度和良好的耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天、食品包装等领域。
铜具有良好的导电性和导热性，被广泛应用于电子、电气和通信设备制造等领域。
锌具有良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于镀锌、防腐蚀等领域。
5. 金属的提纯和合金在工业生产中，通常需要对金属进行提纯，以去除杂质和提高金属的纯度。
提纯金属的方法包括电解法、冶炼法、萃取法等。
此外，金属还可以通过合金的方式来改善其性能，合金是两种或两种以上金属元素以一定的比例混合而成的材料。
合金通常具有比单一金属更优异的性能，例如更高的强度、硬度、耐腐蚀性等。
6. 金属的加工和铸造金属通常需要经过加工和铸造才能够被制成各种物品。
金属的加工包括锻造、压延、挤压等工艺，通过这些工艺，金属可以得到所需要的形状和尺寸。
有关金属的知识点总结
有关金属的知识点总结一、金属的性质1. 金属的物理性质：金属的物理性质主要包括导电性、热导性、弹性和延展性等。
大多数金属具有很好的导电性和热导性，这使得它们成为电线、电路、散热器等的理想材料。
同时，金属还具有较好的弹性和延展性，可以被加工成各种形状，用于制造不同的产品。
2. 金属的化学性质：金属的化学性质主要包括活泼性、耐腐蚀性等。
大多数金属都具有一定的活泼性，与非金属元素发生化学反应，形成氧化物、氢化物、硫化物等化合物。
另外，一些金属还具有很好的耐腐蚀性，可以用于制造耐腐蚀设备、管道等。
3. 金属的晶体结构：金属的分子结构是一种紧密排列的晶格结构，这种结构决定了金属的一些特性，比如硬度、延展性等。
晶体结构也是金属导电性和热导性的重要原因。
二、金属的分类1. 金属根据晶体结构可分为：（1）面心立方（FCC）结构金属，如铝、铜等；（2）体心立方（BCC）结构金属，如铁、钴等；（3）密堆排（HCP）结构金属，如钛、锌等。
2. 金属根据化学性质可分为：（1）活泼金属和不活泼金属；（2）有色金属和黑色金属。
3. 金属根据用途和性质可分为：（1）结构金属，如铝、镁等，主要用于机械结构部件；（2）功能金属，如铜、铁等，用于导电、传热等；（3）特种金属，如钨、铟等，用于特殊行业需求。
三、金属的生产1. 金属的提炼：金属提炼主要是指从矿石中提取出金属的过程。
一般来说，金属的提炼包括矿石的选矿、焙烧、冶炼等步骤。
提炼方法有传统的火法冶炼和现代的湿法冶炼等。
2. 金属的合金化：金属合金是由两种或两种以上的金属或非金属元素组成的固态溶体，具有比单一金属更优越的性能。
金属的合金化是为了改善金属的性能，满足特定的需求。
常见的金属合金有钢、铜合金、铝合金等。
3. 金属的加工：金属的加工是指将金属材料加工成所需形状和尺寸的过程，包括锻造、压延、挤压、粉末冶金等。
金属加工可以改善金属的性能、提高金属的强度和硬度等。
四、金属的应用1. 工业领域：金属在工业领域中应用广泛，主要用于机械制造、电子设备、航空航天等。
金属知识点总结大全
一、金属的基本性质1. 导电性：金属具有良好的导电性，其原子结构中的自由电子能够在金属内部自由流动，从而实现电流的传导。
2. 导热性：金属具有良好的导热性，可以快速将热量传导到周围环境中，因此常用于制造散热器和导热器等产品。
3. 可塑性：金属具有良好的可塑性，可以通过锻造、轧制等方式形成各种形状的产品。
4. 良好的机械性能：金属材料具有较高的强度和韧性，可以满足不同工程领域的需要。
二、金属的分类1. 基本金属：包括铁、铜、铝、镁、锌等，是工业生产中最常用的金属材料。
2. 合金：由两种或更多种金属或非金属混合而成，具有优良的物理和化学性能，如钢、铜合金、铝合金等。
3. 贵金属：如黄金、铂、银等，具有良好的抗腐蚀性和化学稳定性，常用于珠宝、电子器件等领域。
三、常见金属材料1. 铁：是最常见的金属材料，包括纯铁、钢和铸铁等，广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
2. 铝：具有良好的轻量化和耐腐蚀性能，常用于航空航天、汽车制造和建筑材料等领域。
3. 铜：具有良好的导电性和导热性，常用于电子器件、建筑材料等领域。
4. 钛：具有优良的耐腐蚀性和高强度，常用于航空航天、医疗器械等领域。
四、金属加工和制造1. 铸造：将金属熔化后倒入模具，冷却后得到所需的形状。
2. 锻造：通过对金属进行加热后进行锻打，使其得到所需的形状和尺寸。
3. 冷拔：通过在室温下拉制金属材料，使其形成所需的形状和尺寸。
4. 焊接：将两个金属材料通过加热或施加压力，使其相互连接。
5. 切削加工：通过旋转刀具等方式对金属材料进行加工，实现所需的形状和尺寸。
1. 建筑领域：金属材料常用于制造建筑结构、门窗、屋顶等部件。
2. 机械制造：金属材料广泛应用于制造机床、轴承、齿轮等机械零部件。
3. 电子设备：金属材料常用于制造电子器件、电路板、散热器等产品。
4. 汽车制造：金属材料是汽车制造的主要材料，常用于制造车身、发动机零部件等。
六、金属的环保和可持续发展1. 循环利用：金属材料可以通过回收再利用的方式，减少资源浪费和环境污染。
金属学知识点
1、晶胞：能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。
2、过冷现象：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。
3、均匀形晶格：液相中各个区域出现新相晶核的几率是相同的。
非均匀形晶格：新相优先出现于液相中的某个区域。
4、正负温度梯度：液体结晶前液体中的过冷度随至界面距离的增加而减小。
5、固溶体：合金的组员之间以不同的比例相互混合后形成的固相。
6、共晶转变：在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出成份一定的两个固相的转变过程。
包晶转变：在一定温度下，由一定成份的液相和一定成份的固相作用形成另一个固相的转变过程。
7、枝晶偏析：由于固溶体通常呈现树枝状，使枝干和枝之间的化学成份不同。
8、合晶：合晶转变是由两个一定成份的液相L1和L2相互作用形成一个固相的恒温转变。
9、临界淬火冷却速率：零件淬火为了获得马氏体所需的最低的冷却速度。
10、调质处理：将淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺。
11、强度指标：抗拉强度b σ，屈服强度s σ，条件屈服强度2.0σ，疲劳强度1-σ12、硬度指标：①布氏硬度HBS HBW ②洛氏硬度HRA HRB HRC ③维氏硬度HR13、晶体与非晶体的区别：晶体指原子呈规则排列的固体，宏观上有固定熔点，规则的外形和各向异性。
非晶体微观上原子呈无规则排列，宏观上无固定熔点，无规则外形和各向同性。
14、晶格：用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。
15、配位数：晶格中与任一原子距离最近且相等的原子数目。
16、常见金属的晶体结构：①体心立方晶格：原子半径a 43r =，原子个数2，致密度0.68 ②面心立方结构：原子半径a 42r =，原子个数4 ③密排六方晶格： 原子半径a 21r =，原子个数6 17、同素异构转变：物质在固态下晶体结构随温度变化的现象。
18、晶体缺陷：①点缺陷：使晶格发生扭曲，晶格畸变使强度，硬度提高塑性、韧性下降，电阻增大、体积膨胀。
（空位、间隙原子、置换原子、晶格畸变）②线缺陷：（韧性位错、螺型位错）减少或增加错位密度都可以提高金属强度③面缺陷：（亚晶粒、亚晶界）19、结晶的概念：由液态金属凝固成固态金属的过程。
金属与化学知识点总结
金属与化学知识点总结一、金属的基本性质1. 金属性金属是一种具有良好的延展性、韧性和导电性的物质。
金属通常具有金属光泽，能够反射光线。
由于金属中的自由电子可以自由移动，因此金属具有良好的导电性和导热性。
2. 金属的物理性质金属的物理性质包括密度、熔点、沸点、硬度等。
金属通常具有较高的密度，较低的熔点和沸点，以及较高的硬度。
3. 金属的化学性质金属具有活泼的化学性质，通常会与非金属发生化学反应。
金属可以与酸、氧气等物质发生化学反应，形成盐类、金属氧化物等化合物。
二、金属的结构与性质1. 金属晶体结构金属晶体结构通常为紧密堆积结构或者面心立方结构。
在金属晶体中，金属原子通过共价键和金属键相互连接，在晶体中呈现出特定的排列结构。
2. 金属的塑性金属具有良好的塑性，能够在受力作用下发生形变而不断开。
金属的塑性来源于其晶体结构中自由电子的移动性，有利于金属原子发生位移而产生变形。
3. 金属的纯度金属的纯度对其性能具有重要影响。
较高纯度的金属通常具有更良好的导电性、韧性和腐蚀抵抗性。
三、金属的化学反应1. 金属与非金属的化合物金属与氧、硫、氮等非金属元素会发生化学反应，形成金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物等化合物。
这些化合物通常具有一定的应用价值，例如金属氧化物常用于陶瓷、涂料等领域。
2. 金属的腐蚀金属在与空气中的氧气、水蒸气等物质接触时，会发生腐蚀反应，产生金属氧化物、金属氢氧化物等化合物。
腐蚀是金属材料常见的一种破坏方式，对金属材料的保护和防腐蚀具有重要意义。
四、金属的制备与提纯1. 金属的提炼金属通常是从矿石中提取而来的。
常见的金属提炼方法包括冶炼、电解等。
通过这些方法，金属可以从矿石中提取出来，得到高纯度的金属。
2. 金属的合金合金是指将两种或两种以上的金属或非金属元素按一定的比例混合而成的材料。
通过调整合金的成分比例和热处理条件，可以获得具有特定性能的合金材料，如高强度、耐磨耗、耐腐蚀等性能。
关于金属的知识点总结
关于金属的知识点总结一、金属的性质1. 导电性和热传导性金属具有良好的导电性和热传导性，因此广泛应用于电子设备和热传导设备中。
金属内部的电子可以自由移动，从而形成电流和导热。
例如，铝、铜和铁等金属是常见的导电材料。
2. 延展性和塑性金属具有良好的延展性和塑性，可以被拉伸成细丝或者压制成薄片。
这使得金属可以用来制造各种各样的产品，如金属线、金属箔等。
3. 色泽和光泽大多数金属具有一定的色泽和光泽。
例如，黄金呈现出金黄色的光泽，银则呈现出银白色的光泽。
4. 密度和硬度金属的密度和硬度一般较高。
例如，铁和铝的密度分别为7.87g/cm³和2.7g/cm³，硬度也较高。
5. 融点和沸点金属的融点和沸点一般较高，具有良好的热稳定性。
例如，铁的融点为1535°C，铝的融点为660°C。
二、金属的分类根据金属的性质和化学特性，金属可以分为两大类别：有色金属和黑色金属。
1. 有色金属有色金属指的是那些具有相对较高的反射率和一定的色泽的金属。
常见的有色金属包括铜、铝、铅、锌、镍、锡、钛等。
有色金属一般用于制造装饰品、电线、管道、合金等产品。
2. 黑色金属黑色金属指的是那些具有黑色或者暗色的金属。
常见的黑色金属包括铁、钢、铬、锰、钨等。
黑色金属一般用于制造建筑材料、机械设备、汽车零件等产品。
三、金属的应用金属广泛应用于各个领域，包括工业制造、建筑建材、电子设备、汽车制造、航空航天等。
1. 工业制造金属是工业制造中最重要的原材料之一。
金属制品广泛用于机械设备、仪器仪表、轴承、齿轮、管道等产品的制造。
2. 建筑建材金属也被广泛用于建筑建材中。
例如，铝合金被用于制造窗户和门框、铁和钢被用于制造支撑结构、屋顶和楼梯等。
3. 电子设备金属是电子设备中不可或缺的材料。
例如，铜被用于制造电线和电缆，铝被用于制造散热器和外壳，金被用于制造电子元件等。
4. 汽车制造金属在汽车制造中扮演着重要角色。
金属学知识点总结
第一章金属的晶体结构1、除化学成分外，金属的内部结构和组织状态也是决定金属材料性能的重要因素。
2、将阵点用直线连接起来形成空间格子，称之为晶格。
3、晶胞中原子排列的紧密程度通常用两个参数来表征：配位数、致密度。
4、原子所占体积与晶胞体积之比称为致密度。
5、体心立方结构有两种间隙：一种是八面体间隙，另一种是四面体间隙。
6、在晶体中，由一系列原子所组成的平面称为晶面，任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。
7、晶体的点缺陷有三种：空位、间隙原子和置换原子。
8、塑性变形时，由于局部区域的晶体发生滑移即可形成位错。
9、刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直，螺型位错的柏氏矢量与其位错线相平行。
10、把单位体积中所包含的位错线的总长度称为位错密度。
11、晶体的面缺陷包括晶体的外表面和内界面两类。
12、晶体的内界面缺陷有：晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错和相界等。
13、金属：是具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度的升高而增加。
14、晶体：原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质称为晶体。
15、晶体结构：是指晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。
16、点阵：能清楚地表明原子在空间排列规律性的原子的几何点，称之为点阵。
17、晶胞：晶格中能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，称为晶胞。
用来分析晶体中原子排列的规律性。
18、配位数：是指晶体结构中与任一个原子最邻近、等距离的原子数目。
19、螺型位错：设想在立方晶体右端施加一切应力，使右端上下两部分沿滑移面发生了一个原子间距的相对切边，这种晶体缺陷就是螺型位错。
20、表面能：由于在表面层产生了晶格畸变，其能量就要升高，这种单位面积上升高的能量称为比表面能，简称表面能。
21、什么是晶体？晶体有何特性？答：晶体：原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质称为晶体。
1）晶体具有一定的熔点。
在熔点以上，晶体变为液体，处于非晶体状；在熔点以下，液体又变为晶体。
2）晶体的另一个特点是在不同的方向上测量其性能，表现出或大或小的差异，称为各向异性或异向性。
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金属材料：凡由金属元素或以金属元素为主而形成的，并具有一般金属特性的材料。
研究金属及其合金的组成、组织结构和性能之间的内在联系,以及在各种条件下的变化规律,为有效地使用金属材料和为发展具有特定性能的金属材料而服务的一门应用科学。
金属材料的性能大致可分为两大类：工艺性能、使用性能。
使用性能在于保证能不能应用的问题；而工艺性能在于能不能保证生产和制作的问题。
拉伸试验及其有关性能应力-应变曲线可分为三个阶段：弹性变形、塑性变形、断裂。
在弹性变形之后，可以在应力不增加甚至应力下降的情况下继续产生应变，称为屈服现象。
曲线最后阶段的应力下降，是由于试样产生了“颈缩”，颈缩处试样截面变小，能承受的拉力减小弹性指标比例极限: 材料服从虎克定律的最大应力。
弹性极限：材料不发生塑性变形的最大应力。
弹性模量E: (杨氏模量)，拉伸曲线中直线部分的斜率，它表示材料的刚度，反应材料抵抗弹性变形的能力。
E越大，同样应力的弹性变形越小。
强度指标屈服点：材料发生屈服现象时所对应的应力。
对于没有明显屈服现象的情况，把残留变形为0.2%时所对应的应力作为条件屈服强度或屈服强度。
强度极限：材料在拉断前所能承受的最大应力，亦称抗拉强度。
塑性指标延伸率：试样在拉断后的伸长量与原长的比率。
断面收缩率: 试样拉断后的最小截面积和原截面积之差与原截面积的比率。
设破断后的最小截面积（颈缩处）为，则材料在冲击载荷下抵抗破坏的能力称为冲击韧性1.摆锤式一次冲击试验2.系列冲击试验与韧脆转变温度材料的冲击韧性温度值随试验温度的降低而减小。
在某一温度范围时，材料的冲击韧性急剧降低而呈现脆性，这个温度范围称为韧脆转变温度范围。
用同一材料在各种不同温度下测定冲击韧性的试验称为系列冲击试验，由此得到冲击韧性与温度的关系曲线，并可得到材料的韧脆转变温度范围。
3.多次冲击试验布氏硬度用直径为D的钢球，以规定载荷P压入试样表面，保持一定时间，然后卸载。
测量压痕直径d，求出压痕的球冠面积F，以平均压力P/F作为试样的布氏硬度值，用HBS表示。
布氏硬度适用于较软的金属，其值范围不超过450HBS。
洛氏硬度用规定的载荷将标准压头（金刚石圆锥或淬火钢球）压入试样表面，卸载后，按压痕深度衡量硬度值。
其值可在硬度计表盘上读出，以HR表示。
洛氏硬度试验快速简单，不用计算，应用广泛。
为了扩大测量范围，采用不同的压头和载荷，组成了15种不同的洛氏硬度标尺，分别以HRA,HRB,HRC等表示。
可以测出从极软到极硬材料的硬度。
不同标尺的硬度值，不能直接相互比较。
可根据经验或查表进行对比。
维氏硬度用一个对面夹角为136°的金刚石正四棱锥压头压入金属表面，用载荷P除以压痕投影面积，得到维氏硬度，用HV表示。
其载荷可以任意选择，测量范围很宽，广泛用于研究工作中。
用维氏硬度原理，加载较小的载荷（5g,10g,等等），得到的压痕只有几微米，可以测定金属的显微硬度。
疲劳是金属在交变或重复应力作用下，经多次循环而破坏的现象。
疲劳有拉压疲劳、弯曲疲劳、旋转疲劳、扭转疲劳、接触疲劳及热疲劳等。
疲劳断裂可以在最大应力小于屈服强度的情况下发生。
疲劳断裂是由金属内产生的疲劳裂纹逐渐扩展而发生的。
疲劳试验通常是把试样在试验机上按一定频率施加循环应力，测定试样在不同的循环应力σ下发生断裂的循环周次N，得出σ-N变化曲线（疲劳曲线），用于判断疲劳性能。
循环应力越小，工件断裂前的应力循环周次N越大。
常温下的钢铁材料，当承受的最大交变应力σ低于一定值时，N可以非常大（一般规定N=107）而不引起疲劳断裂，该临界值称为材料的疲劳极限或极限疲劳强度，记作σr，对于对称循环应力，循环对称系数r=-1，疲劳极限记作σ-1.断裂韧性，是表征材料抵抗裂纹失稳扩展能力，反映材料抵抗脆性断裂的韧性指标。
它是强度和塑性的综合体现，用“临界应力强度因子”KC表示。
材料的KC值越高，在同样尺寸裂纹的条件下，断裂应力越大；在同样应力条件下，允许存在的裂纹尺寸越大断裂韧性试验的基本过程，就是在试样中预先制出裂纹，然后对试样加载。
在加载过程中，用仪器连续记录载荷P与裂纹张开量Δ的变化曲线，直至裂纹失稳扩展而断裂。
再从实验结果中计算KC值。
应当注意，往往强度很高的材料，断裂韧性并不高。
冲击韧性aK的值遇断裂韧性K1C的变化趋向也不一致。
有时冲击韧性提高，断裂韧性反而下降。
材料的物理性能和化学性能：密度，导电性与介电常数，导热性与热膨胀性耐腐蚀性和高温抗氧化性，磁性指材料能否通过热处理而改善材料性能并不发生破坏的能力，如淬透性、回火稳定性等。
导电性与介电常数金属及合金一般具有良好的导电性，银的导电性最好，铜、铝次之。
虽然电的绝缘体不导电，但它们对电场并不是无效的。
表示绝缘材料电性能的物理量称为介电常数。
抗拉强度与密度之比称为比强度，比强度越大的材料，对于同样载荷所使用的材料质量越轻。
导磁率很大并随外磁场强度而变化的物质称为铁磁质，具有铁磁性能的材料称为磁性材料。
磁性材料又有软磁材料和硬磁材料之分。
软磁材料具有高的导磁率和低的矫顽力与磁滞损耗，外磁场去除后磁性基本消失，主要用作电器电信工业中的铁芯元件，如硅钢片、工业纯铁及铁铝、铁钴和铁镍合金等。
硬磁材料（永磁材料）是磁化后撤去外磁场而仍能长时间保持强磁性的物质，如钴钢、铝镍钴合金和稀土-钴金属间化合物等。
材料的工艺性能：铸造性能，压力加工性能，焊接性能，切削加工性能，热处理性能铸造性能是指浇铸铸件时，液体能充满铸型并获得优质铸件的性能。
流动性好，分散缩孔的比例少，偏析倾向小，是衡量铸造性能的主要指标。
热处理性能指材料能否通过热处理而改善材料性能并不发生破坏的能力，如淬透性、回火稳定性等。
对于金属材料而言，成分、结构、组织，是影响材料性能的三个最基本的内在因素。
成分：即组成某种材料的化学元素种类及其相对含量。
组织：在金属学中，组织这个概念是指用肉眼或借助各种不同放大倍数的显微镜所观察到的金属材料内部的形貌。
组织形态多种多样，组织形态有一个共同的较普遍的特征，即它是由许多小单元所组成的。
组织形态的复杂性是由于这些小单元的形状、大小、相对数量和相对分布不同而产生的。
在金属学中这些小单元称为晶粒，它是组织的基本单位，各晶粒之间通过其界面相互紧密结合在一起，这些界面叫晶界。
组织一词的含义包括晶粒的大小、形状、种类以及各种晶粒之间的相对数量和相对分布。
提高材料性能的主要途径：一方面改变材料的化学成分，另一方面改进材料的生产工艺，进而改变材料内部的组织结构与性能。
结构：物质内部各质点（原子、离子、分子、原子群）之间的空间组合状态，及原子排列方式。
由于金属一般情况下都是晶体，因而金属结构主要指晶体结构。
热处理：通过一定规范的加热、保温、冷却方式来改变材料的组织结构，从而获得预期性能的操作工艺。
1.金属材料的性能与哪三大因素有关，提高材料性能的两条主要途径是什么？2.列举通过金属材料的拉伸试验可以获得哪些力学性能？3.材料的性能包括哪两个方面？4.硬度试验包括哪几种？简述其中任意一种的测试原理。
金属学研究金属与合金的化学成分、加工工艺、组织结构和性能四要素及四要素之间的关系与变化规律。
物质的基本聚集状态有气体、液体、固体三种。
固态物质又分为晶体与非晶体两大类晶体：物质的质点（包括原子、分子、离子和原子群）在三维空间作周期性规则排列的固态物质。
晶态材料包括单晶材料、多晶材料、微晶材料和液晶材料等。
非晶体：物质的质点（原子，离子、分子等）在三维空间无规则排列的固态物质。
晶体与非晶体的区别：(1)晶体中原子等质点是规则排列的，非晶体中质点是无规则堆积在一起的。
(2)晶体具有明显、固定的熔点，伴有体积与性能的突变。
(3) 晶体有各向异性，非晶体则各向同性。
各向异性：不同方向上的性能有差异。
通常，晶体内的原子并非完全按照同一位向（原子排列的方向）排列，而是由许多结构或位向不同且外形不规则的小晶体组成。
在每个小晶粒内部，原子排列位向基本一致。
晶体中原子排列位向基本一致的小晶体称为晶粒。
由许多大小、形状、方位或结构不同的晶粒组成的晶体为多晶体。
所有原子都按照同一规律和位向排列的晶体叫单晶体。
多晶体由于各个晶粒的位向不同，虽然每个晶粒是各向异性，但在整体上表现为各向同性。
为了和非晶体的各向同性区别，称为伪各向同性。
阵点—将构成晶体的原子或原子群抽象为纯粹的几何点空间点阵—是一个几何概念。
是阵点在三维空间中形成的有规律的某种对称排列. 晶格(lattice )—将阵点用线连接起来形成的空间格子。
晶胞(unit cell )—是从晶格中选取出来的一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元，可用来分析晶体中原子排列的规律性。
晶胞大小常用棱边长度和夹角来表示。
晶胞：晶格中体积最小，对称性最高的平行六面体，是能代表原子排列形式特征的最小几何单元。
整个晶体就是晶胞在三维空间的重复堆砌。
晶胞的三个棱长a,b,c称为晶格常数，也是坐标系的单位矢量。
晶胞的棱长a,b,c与三棱间的夹角α, β, γ合称晶格参数。
晶体结构：构成晶体的基元在三维空间有规律的周期性的具体排列方式晶体结构= 空间点阵+ 基元体心立方面心立方(5)立方晶系：α=β=γ= 90°a=b=c布拉菲在1948年根据“每个阵点环境相同”的要求，用数学分析法证明晶体的空间点阵只有14种，称为布拉菲点阵，分属7个晶系。
晶面：在晶体中，由一系列原子所构成的平面。
晶向：在晶体中，任意两个原子之间连线所指的方向。
表述不同晶面和晶向的原子排列情况及其在空间的位向称为晶面指数和晶向指数。
∵不同的晶面和晶向上原子排列的疏密程度不同，原子间相互作用就不同，力学性能和理化性能也不同。
晶向指数[uvw]晶向指数的确定方法：①建立以晶胞的边长作为单位长度的坐标系。
设坐标②从坐标原点引一有向直线平行于待定晶向。
③在直线上任取一点求出该点的坐标值。
求坐标值④将所得坐标值约成互质整数（化整数），再加方括号[ ]。
⑤若晶向指向坐标负方向，则在晶向指数的这一数字之上冠以负号。
晶向指数相同，符号相反的为同一条直线[0ī0]与[010]晶向族<uvw>原子排列相同但空间位向不同的所有晶向晶面指数（hkl ）晶面指数的确定方法：① 在以晶胞的边长作为单位长度的坐标系中取该晶面在各坐标轴上的截距。
（设坐标、求截距）② 取截距的倒数。
取倒数③ 将倒数约成互质整数（化整数），再加圆括号（ ）晶面族{hkl}晶面的空间位向不同但原子排列相同的所有晶面晶面指数的数字和顺序相同，符号相反则两平面互相平行如：(111)与 (īīī )同一晶面族各平行晶面的面间距相等。
当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl ）平行时 hu+kv+lw=0当一个晶向[uvw]与一个晶面(hkl)垂直时 h=u K=v l=w体心立方晶格中最密原子面是｛110｝，原子排列最密的方向是<111> 。