重點(diǎn)部分機(jī)械工程材料

1、1第一章第一章金屬的力學(xué)性能金屬的力學(xué)性能1金屬材料的性能包括使用性能和工藝性能。2力學(xué)性能是指金屬在外力作用下所表現(xiàn)出來(lái)的特性，常用的指標(biāo)有：強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度等。3強(qiáng)度是指金屬材料抵抗塑性變形和斷裂的能力。4常用的強(qiáng)度指標(biāo)有：彈性極限σe、屈服點(diǎn)σs、抗拉強(qiáng)度σb5塑性是指金屬材料在斷裂前產(chǎn)生塑性變形的能力。常用指標(biāo)有斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率6硬度是指材料抵抗局部塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是衡量金屬軟硬程度的指標(biāo)，

2、材料的硬度是通過(guò)硬度試驗(yàn)測(cè)得的。7硬度試驗(yàn)方法包括：1布氏硬度（HBW硬質(zhì)合金鋼球、HBS淬火鋼球）2洛氏硬度HR3維氏硬度HV8沖擊吸收功越大，材料的韌性越好。第二章第二章金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶1.單晶體具有各向異性，多晶體具有各向同性。2.常見(jiàn)的晶格類型包括：①體心立方晶格②面心立方晶格③密排六方晶格。3.晶體缺陷包括：①點(diǎn)缺陷②線缺陷③面缺陷。4.點(diǎn)缺陷是指在長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向上尺寸都很小的一種缺陷，最常見(jiàn)的點(diǎn)缺

3、陷是晶格空位和間隙原子。5.線缺陷是指晶體中呈現(xiàn)狀分布的缺陷，最常見(jiàn)線缺陷是各種類型的位錯(cuò)。6.面缺陷是指在晶體中呈面狀分布的缺陷，常見(jiàn)的面缺陷是晶界和亞晶界。7.合金：是指有兩種或兩種以上的金屬元素（或金屬與非金屬元素）組成的，具有金屬特性的新物質(zhì)。純金屬品種少，力學(xué)性能低，成本高，應(yīng)用受限，工業(yè)中使用的金屬材料大多是合金。8.組元：組成合金最基本的、獨(dú)立的物質(zhì)成為組元（簡(jiǎn)稱元）。通常組元就是指組成合金的元素。9.相：在純金屬或合金中

4、，具有相同的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)和物理性能并與其他部分以界面分開(kāi)的均勻組成部分稱為相。10.組織：組織是泛指用金相觀察方法看到的由各相晶粒的形態(tài)、數(shù)量、尺寸和分布方式組成的關(guān)系和構(gòu)造情況。11.固溶體分為置換固溶體和間隙固溶體。12.置換固溶體：是指溶質(zhì)原子占據(jù)了部分溶劑晶格結(jié)點(diǎn)位置而形成的固溶體。按溶解度的不同，置換固溶體又分為無(wú)限固溶體和有限固溶體兩種。13.間隙固溶體：是指溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格的間隙而形成的固溶體。間隙固溶體都是無(wú)序

5、固溶體，也都是有限固溶體。而溶劑元素一般為過(guò)渡元素。14.細(xì)晶強(qiáng)化：是指通過(guò)細(xì)化晶粒來(lái)提高強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性的方法。15.固溶強(qiáng)化：溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格中使晶格產(chǎn)生畸變，增加了變形抗力，因而導(dǎo)致材料強(qiáng)度、硬度提高。這種通過(guò)溶入溶質(zhì)元素，是固溶體強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象為固溶強(qiáng)化。16.彌散強(qiáng)化：當(dāng)金屬化合物呈細(xì)小顆粒均勻分布在固溶體基體上時(shí)，將使合金強(qiáng)度、硬度和耐磨性明顯提高，這一現(xiàn)象稱彌散強(qiáng)化。17.結(jié)晶：金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)晶體的過(guò)

6、程稱為結(jié)晶。32.影響奧氏體轉(zhuǎn)變的因素：①加熱溫度②加熱速度③鋼的原始組織3.碳含量小于0.2%時(shí)，組織幾乎全部是板條馬氏體；碳含量大于1.0%時(shí)，組織幾乎全部是針狀馬氏體。4.共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線在連續(xù)冷卻中的應(yīng)用（P51）5.馬氏體的硬度和強(qiáng)度主要取決于馬氏體的含碳量。6.退火：將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩慢冷卻(爐冷)的熱處理工藝叫做退火。7.鋼的退伙的目的：⑴調(diào)整硬度，便于切削加工。適合加工的硬度為170250HB⑵消

7、除內(nèi)應(yīng)力，防止加工中變形。⑶細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。8.退火的種類：完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火。9.正火：是將亞共析鋼加熱到Ac330~50℃，共析鋼加熱到Ac130~50℃，過(guò)共析鋼加熱到Accm30~50℃保溫后空冷的工藝。10.鋼的正火的目的：⑴對(duì)于低、中碳鋼(≤0.6C%)，目的與退火的相同。⑵對(duì)于過(guò)共析鋼，用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備。⑶普通件最終熱處理。11.淬火

8、：是將鋼加熱到臨界溫度點(diǎn)以上，保溫后冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體(貝氏體)的熱處理工藝.12.淬火的目的：獲得馬氏體組織，提高鋼的性能。13.回火是指將淬火鋼加熱到Ac1以下的某溫度保溫后冷卻的工藝。14.回火的目的：⑴減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力防止變形或開(kāi)裂.⑵獲得所需要的力學(xué)性能。淬火鋼一般硬度高，脆性大，回火可調(diào)整硬度、韌性⑶穩(wěn)定尺寸。淬火M和A’都是非平衡組織，有自發(fā)向平衡組織轉(zhuǎn)變的傾向?；鼗鹂墒筂與A’轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饣蚪咏胶獾慕M織，防止

9、使用時(shí)變形。⑷對(duì)于某些高淬透性的鋼，空冷即可回火，如采用回火軟化既能降低硬度，又能縮短軟化周期。15.低溫回火中溫回火高溫回火回火溫度150250℃350500℃500650℃回火組織M回T回S回回火目的在保留高硬度、高耐磨性的同時(shí)，降低內(nèi)應(yīng)力。提高σe及σs，同時(shí)使工件具有一定韌性。獲得良好的綜合力學(xué)性能，即在保持較高的強(qiáng)度同時(shí)，具有良好的塑性和韌性應(yīng)用適用于各種高碳鋼、滲碳件及表面淬火件。適用于彈簧熱處理。廣泛用于各種結(jié)構(gòu)件如軸、齒

10、輪等熱處理。也可作為要求較高精密件、量具等預(yù)備熱處理。16.調(diào)質(zhì)：淬火加高溫回火的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理，簡(jiǎn)稱調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)后的組織為回火索氏體。其目的是獲得強(qiáng)度、塑性、韌性都較好的綜合力學(xué)性能。17.為什么淬火后的鋼一般都要進(jìn)行回火？答：①淬火后高硬力②處于亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，尺寸、性能易發(fā)生變化③容易變形和開(kāi)裂④淬火后獲得的片狀馬氏體脆而硬。第五章第五章工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼1.工業(yè)用鋼按化學(xué)成分分為碳素鋼和合金鋼兩大類。2.碳素鋼是指含碳量低于2.11