工程材料复习重点
工程材料复习资料
⼯程材料复习资料第⼀章⼀、名词解释：晶体：当材料处于固体状态时，若组成它的离⼦、原⼦或分⼦在三维空间呈有规则的长距离（⼤⼤超过原⼦或分⼦尺⼨）的周期性重复排列，即具有长程有序，这⼀类固态物质称为晶体。
它们离⼦、原⼦、分⼦规则排列的⽅式就称为晶体结构。
晶格：为了便于描述晶体中原⼦排列规律，把晶体中的原⼦（或离⼦等）想象成⼏何结点，并⽤直线从其中⼼连接起来⽽构成的空间格架，称为晶格。
固溶体：在固态下，合⾦组元间会相互溶解，形成在某⼀组元晶格中包含其它组元的新相，这种新相称为固溶体。
强度：指在外⼒作⽤下材料抵抗变形和断裂的能⼒。
弹性：卸载后试样的变形⽴即消失即恢复原状，这种不产⽣永久变形的性能称为弹性。
刚度：，弹性模量，⼯程上叫刚度。
疲劳强度：疲劳强度是指在⼤⼩和⽅向重复循环变化的载荷作⽤下，材料抵抗断裂的能⼒。
在理论上，是抵抗断裂的最⼤应⼒，⽤σ－1表⽰。
塑性：⾦属的塑性指⾦属材料在外⼒作⽤下，产⽣永久性变形⽽不破坏其完整性的能⼒。
⽤伸长率δ和断⾯收缩率ψ表⽰。
硬度：硬度是在外⼒作⽤下，材料抵抗局部塑性变形的能⼒。
⼆、名词区别：1、置换固溶体与间隙固溶体置换固溶体是指溶质原⼦取代部分溶剂原⼦⽽占据着晶格的结点位置所形成的固溶体；若溶质原⼦不是占据晶格结点位置⽽是分布在晶格间隙所形成的固溶体，称为间隙固溶体。
2、相组成物和组织组成物相组成物有三种：铁素体、奥⽒体、渗碳体。
组织组成物是有相组成物组成的物质，也可由单⼀相构成，如：珠光体、莱⽒体。
算相对量⽤每种相的铁碳⽐例。
三、何谓点缺陷？对性能有何影响？点缺陷是⼀种在三维空间各个⽅向上尺⼨都很⼩，尺⼨范围约为⼀个或⼏个原⼦间距的缺陷，包括空位、间隙原⼦、置换原⼦。
四.固溶体和⾦属间化合物在结构、性能上有何不同？当合⾦中溶质含量超过固溶体的溶解度时，将析出新相。
若新相的晶体结构与合⾦其它组元相同，则新相是为另⼀个组元为溶剂的固溶体。
若新相不同于任⼀组元，则新相是组元间形成的⼀种新物质－化合物。
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。
工程材料考试重点.
16、加工硬化：随着塑性变形的增加，金属晶格的位错密度不断增加，位错间的相互作用 增加，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， 这成为加工硬化。 17、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。 18、固溶体：在固态下，合金的组元相互溶解而形成的均匀的固相，成为固溶体。 19、固溶强化：固体晶格畸变增加了位错运动阻力，金属的滑移变形比较困难，塑性和韧 性略有下降，使合金的强度和硬度随着溶质原子的浓度的增加而提高，这叫做固溶强化。 20、细晶强化：晶粒越细小，金属的力学性能就越好。细化晶粒而使金属材料力学性能提 高的方法称为细晶强化。 21、相图：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，又称为平衡图。 22、匀晶反应：一种无限互溶的液相结晶后形成无限固溶体的反应。 23、共晶反应：由一种液态在恒温下同时结晶析出两种固相的反应叫做共晶反应。 24、C曲线：共析钢的过冷奥氏体在不同的温度下发生等温转变时，其在不同温度下的变 化速率的等温转变动力学曲线形状像字母C故称之为C曲线。 25、正火：是将钢加热到Ac3以上30-50℃（亚共析钢）或者Acm以上30-50℃（过共析 钢），保温一定时间后在空气中冷却，得到索氏体组织。 26、淬火：是将钢加热到Ac3以上30-50℃（亚共析钢）或或者油冷），使奥氏体转变为马氏体的热 处理工艺。27、回火：是将淬火钢加热到Ac1一下的某一温度，保温一定时间，然后冷却 至室温，以改善组织并消除内应力的热处理工艺。 28、完全退火：将钢加热到Ac3以上30℃左右，保温一定时间后随炉（或埋入石灰、砂中） 缓慢冷却，目的是通过完全重结晶，获得细化晶粒，并降低硬度，改善切削性能和消除内 应力。
一、 基本概念 1、 晶体：自然界的许多固体物质的基本质点的排列具有一定的规律性，并且这些固 体物质具有规则的外形和一定的熔点等特征，称之为晶体。 2、 晶格：将小球堆积结构模型抽象成的空间格架，把晶体原子的振动中心看作为结 点，用线条把这些结点连接起来形成的空间格架叫做晶格。 3、 晶体缺陷：实际晶体中原子规则排列遭到破坏而偏离理想结构的区域。可分为点 缺陷、线缺陷和面缺陷三类。 4、 相：合金中具有形同的化学成分、相同的晶体结构并且有界面与其他部分隔离开 的均匀的组成部分成为“相”。 5、 显微组织：将用适当方法处理后的金属试样磨面借助于显微镜观察到的组织的统 称。 6、 铁素体：（用F或者α表示）碳溶于α-Fe中形成的体心立方晶格的间隙固溶体。 7、 奥氏体：（用A或者γ表示）碳溶于γ－Fe中形成的面心立方晶格的间隙固溶体。 8、 过冷奥氏体：奥氏体冷却到 以下时处于不稳定状态，这种在 温度以下还未发生 转变的奥氏体称为过冷奥氏体。 9、 渗碳体：即是Fe3C相，含碳量为6.69%，它是一种复杂的铁碳间隙化合物。渗 碳体的硬度很高，强度极低，脆性非常大，对铁碳合金的力学性能有很大影响。 10、 屈氏体：珠光体在600 550 转变得到片层更薄的珠光体称为屈氏体。 11、 索氏体：珠光体在650 600 转变得到片层较薄的珠光体称为索氏体。 12、 马氏体：奥氏体转变形成碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体。 13、 回火马氏体：低饱和度的α固溶体和细小的 碳化物的混合物。 14、 回火屈氏体：α固溶体与大量弥散分布的细小渗碳体的混合物。 15、 回火索氏体：再结晶的体素体和颗粒状渗碳体的混合物。
第四章 工程材料 复习资料(学生)
第四章工程材料复习资料一、金属的力学性能1、金属的力学性能是指金属材料在下所表现出来的性能。
它主要包括、、、和。
2、在外力的作用下，材料抵抗和的能力，称为强度。
当承受拉力时，强度特性指标主要是和。
3、在外力的作用下，材料不能恢复的变形称为，产生永久变形而为断裂的能力称为。
4、是指固体材料对外界物体机械作用（压陷、刻划）的局部抵抗能力。
硬度不是金属独立的基本性能，而是反映材料弹性、强度与塑性等的综合性能指标。
常用的硬度指标有（HBW）、（HBC）和（HV）等。
硬度高的材料强度高，耐磨性能较好，而较差。
5、金属材料抵抗冲击载荷的能力称为。
用A k表示，单位为J。
A k值越大，则材料的韧性就越。
A k值低的材料叫做材料，A k值高的材料叫。
工作时要承受很大的冲击载荷时应选用A k值高的材料制造，如齿轮、连杆。
铸铁的A k值很低，A k值近于零，不能用来制造承受冲击载荷的零件。
6、疲劳强度是指金属材料在无限多次作用下而不破坏的最大应力，或称为。
二、黑色金属材料1、金属材料分为和两大类，常用的黑色金属主要有和两种；常用的有色金属有和两种。
2、钢中的有害元素是，硫产生，磷产生；有益元素是，能提高钢的。
3、钢的分类按化学成分分类碳素钢合金钢按钢的品质分类如碳素结构钢、低合金结构钢按钢的用途分类主要用于制造各种机械零件和工程结构构件优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢主要用于制造工具、模具、量具及刃具合金结构钢和工具钢，钢号后面加“A”具有特殊物理和化学性能三、钢的编号分类别编号方法举例类碳钢碳素结构钢Q235AF优质碳素结构钢45、60Mn 碳素工具钢T8A一般工程用铸造碳钢ZG200—400合金钢低合金高强度结构钢Q390A合金结构钢40Cr、30CrMoA、60Si2Mn滚动轴承钢GCr15合金工具钢Cr12MoA、9SiCr不锈钢与耐热钢10Cr7Mn9Ni4N、022Cr17Ni7N四、性能及应用1、碳质量分数而不含有特意加入合金元素的钢，称为碳素钢。
工程材料复习
复习思考题第一章：1.试述铸造成型的实质及其优点。
2.合金的流动性决定于哪些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？3.何谓合金的收缩？影响合金收缩的因素有哪些？4.冒口补缩的原理是什么？冷铁是否可以补缩？其作用与冒口有何不同？某厂铸造一批哑铃，常出现如图1－22所示的明缩孔，你有什么措施可以防止，并使铸件的清理工作量最小？5.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对图1－23所示阶梯形试块铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。
第二章：1、影响铸件中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？2、什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？3、可锻铸铁是如何获得的？为什么它只宜制作薄壁小铸件？4、球墨铸铁是如何获得的？为什么球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料？球墨铸铁可否全部代替可锻铸铁？5、识别下列牌号的材料名称，并说明其各组成部分的含义：ZL107，ZCuSn3Zn11pb4，ZCuA19Mn2，ZCuZn38.第三章：1、壳型铸造与普通砂型铸造有何区别？它适合于什么零件的生产？2、金属型铸造有何优越性及局限性？3、试述熔模铸造的主要工序，在不同批量下，其压型的制造方法有何不同？4、试确定图3－29所示零件在单件、小批生产条件下的造型方法。
5、试比较气化模铸造与熔模铸造的异同点及应用范围。
6、低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同？为何铝合金常采用低压铸造？第四章：1、试确定图4－25所示铸件的浇注位置及分型面。
2、何谓铸件的浇注位置？它是否就是指铸件上的内浇道位置？3、试述分型面与分模面的概念。
分模两箱造型时，其分型面是否就是其分模面？4、浇注系统一般由哪几个基本组元组成？各组元的作用是什么？5、冒口的作用是什么？冒口尺寸是怎样确定的？6、何谓封闭式、开放式、底注式及阶梯式浇注系统？他们各有什么优点？第五章：1、试述结构斜度与起模斜度的异同点。
2、在方便铸造和易于获得合格铸件的条件下，图5－22所示铸件结构有何值得改进之处？怎样改进？3、铸造一个直径为1500mm的铸铁顶盖，有如图5－23所示的两个设计方案，试问哪个便于铸造，并简述理由。
工程材料复习资料+试卷工程材料知识重点
知识重点工程材料一、填空题1、晶粒中的主要三种晶体结构及代表元素为：体心立方晶格a-Fe 、Cr 、Mo 、W 、V ，面心立方晶格Cu 、Al 、Ni 、Au 、Ag ，密排六方晶格Be 、Mg 、Zn 、Cd 、a-Ti ；晶格常数为： 棱边长度a 、b 、c ，棱边夹角 γβα、、。
2、结晶的必要充分条件是： 具有一定的过冷度 ，冷却速度愈快，过冷度愈大 。
3、点缺陷的种类有：空位、间隙原子、和臵换原子；位错属于线缺陷 ，提高位错密度是 金属强化 的重要途径之一。
4、在金属结晶过程中，晶核的形成有两种形式：自发形核（均质形核）和非自发形核（异质形核）。
且非自发形核比自发形核更重要，往往起 优先及主导 作用。
5、冷却速度愈大，过冷度也愈大，结晶后的晶粒也 愈细 ，金属的强度、塑性和韧性愈好 。
6、通常把通过细化晶粒来改善材料性能的方法称为 细晶强化 ，控制晶粒大小的主要方法有： 增大过冷度 和 变质处理 。
（P16）7、某些金属，如Fe 、Ti 、Co 等在固态下的晶体结构随外界条件（如温度、压力）而变化的现象 ，称为同素异构转变。
（P16铁的同素异构）8、强度和塑性 是材料最重要、最基本的力学性能指标。
9、材料在交变应力的长期作用下发生的突然断裂现象 称为疲劳。
10、 金属材料在高温下，即使工作应力小于屈服点，也会随时间的延长而缓慢地产生塑性变形，这种现象称为蠕变 11、 MPa 8860010001.0=σ ：（蠕变强度） 表示在600摄氏度条件下，1000小时内，产生0.1％蠕变变形量所能承受的最大应力值为88MPa 。
12、MPa 186800100=σ ：（持久强度）表示在800摄氏度条件下，工作100小时所能承受的最大断裂应力为186MPa 。
13、当温度降至某一值Tk 时，冲击功Ak 会急剧下降，使材料呈脆性状态，这种现象称为冷 脆 。
冷脆转化温度愈低表明材料的低温性能愈好。
14、所谓滑移，就是在切应力的作用下晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面和晶向产生滑动。
工程材料期末复习知识点
工程材料期末复习知识点《工程材料》复习思考题1．解释下列名词机械性能、强度、刚度、硬度、晶格、晶粒、位错、晶界、金属化合物、铁素体、渗碳体、变形织构、热处理、本质晶粒度、渗碳处理。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
加工硬化：随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。
再结晶：冷作金属材料被加热到较高的温度时，原子具有较大的活动能力，使晶粒的外形开始变化，从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒，和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。
冷加工：在再结晶温度以下进行的压力加工。
相：在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分，均称之为相。
相图：用来表示合金系中各个合金的结晶过程的简明图解称为相图。
固溶体：合金的组元之间以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格结构与组成合金的某一组元的相同，这种相称为固溶体。
枝晶偏析：实际生产中，合金冷却速度快，原子扩散不充分，使得先结晶出来的固溶体合金含高熔点组元较多，后结晶含低熔点组元较多，这种在晶粒内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。
比重偏析：比重偏析是由组成相与溶液之间的密度差别所引起的。
如果先共晶相与溶液之间的密度差别较大，则在缓慢冷却条件下凝固时，先共晶相便会在液体中上浮或下沉，从而导致结晶后铸件上下部分的化学成分不一致，产生比重偏析。
固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。
弥散强化：合金中以固溶体为主再加上适量的金属间化合物弥散分布，会提高合金的强度、硬度及耐磨性，这种强化方式为弥散强化。
珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。
大一工程材料考试知识点
大一工程材料考试知识点工程材料是工程领域中非常重要的一门学科，它涉及到各种建筑、桥梁、道路、水利等工程中所使用的材料及其性能。
对于大一学生来说，掌握工程材料的基本知识点，不仅对于学习和理解后续专业课程有很大的帮助，而且也为将来从事相关工作打下了基础。
本文将介绍一些大一工程材料考试的重点知识点，希望能够对大家有所帮助。
一、材料的分类工程材料可以按照不同的性质和用途进行分类。
一般而言，它们可以分为金属材料、无机非金属材料和有机非金属材料三类。
其中，金属材料具有良好的导电、导热和机械性能，包括钢、铁、铝等常见的金属。
无机非金属材料主要由无机化合物组成，可以分为陶瓷材料、玻璃材料、胶凝材料等。
而有机非金属材料则是由碳和其他元素组成，包括塑料、橡胶等。
二、材料的结构与性能材料的结构与性能密切相关。
在考试中，常常会考察材料的晶体结构和非晶体结构。
晶体结构是指材料中的原子或分子按照一定的规则排列形成的有序结构，而非晶体结构则是指材料中的原子或分子没有明确的长程有序排列。
晶体结构和非晶体结构的不同会影响材料的性能，如硬度、韧性、导热性等。
三、力学性能在工程实践中，我们经常需要考虑材料的力学性能，包括强度、刚度、韧性等。
强度是指材料在受力时能够承受的最大应力，通常通过拉伸试验来测试。
刚度是指材料在受力时的变形程度，可以通过弹性模量来表示。
而韧性则是指材料在受力时能够吸收变形能量的能力。
四、热学性能热学性能是指材料在受热或受冷时的行为。
考试中，我们需要了解材料的热膨胀性、导热性和热传导性等性能。
热膨胀性是指材料在受热或受冷时体积的变化情况。
而导热性和热传导性则分别用来描述材料传热的能力和方式。
五、耐久性在实际工程中，材料的耐久性是一个重要考量因素。
考试中，我们需要了解材料的耐腐蚀性、耐磨性和耐疲劳性等。
耐腐蚀性指材料在受到化学物质或其他环境因素侵蚀时的稳定性。
而耐磨性则是指材料抵抗磨损和刮擦的能力。
耐疲劳性则是指材料在受到循环加载时的抗损伤能力。
工程材料及成形技术基础复习重点完整版
一、二元相图的建立合金的结晶过程比纯金属复杂;常用相图进行分析;相图是用来表示合金系中各金在缓冷条件下结晶过程的简明图解;又称状态图或平衡图..合金系是指由两个或两个以上元素按不同比例配制的一系列不同成分的合金.. 组元是指组成合金的最简单、最基本、能够独立存在的物质..多数情况下组元是指组成合金的元素..但对于既不发生分解、又C..不发生任何反应的合物也可看作组元; 如Fe-C合金中的Fe3相图由两条线构成;上面是液相线;下面是固相线..相图被两条线分为三个相区;液相线以上为液相区L ;固相线以下为固溶体区;两条线之间为两相共存的两相区L+ ..3 枝晶偏析合金的结晶只有在缓慢冷却条件下才能得到成分均匀的固溶体..但实际冷速较快;结晶时固相中的原子来不及扩散;使先结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素如Cu-Ni合金中的Ni; 后结晶的枝晶间含有较多的低熔点元素;如Cu-Ni合金中的Cu..在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析..与冷速有关而且与液固相线的间距有关..冷速越大;液固相线间距越大;枝晶偏析越严重枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能..生产上常将铸件加热到固相线以下100-200℃长时间保温;以使原子充分扩散、成分均匀;消除枝晶偏析;这种热处理工艺称作扩散退火..2、二元共晶相图当两组元在液态下完全互溶;在固态下有限互溶;并发生共晶反应时所构成的相图称作共晶相图..以 Pb-Sn 相图为例进行分析..1 相图分析①相：相图中有L、、三种相; 是溶质Sn在 Pb中的固溶体; 是溶质Pb在Sn中的固溶体..②相区：相图中有三个单相区： L、、；三个两相区： L+ 、L+ 、+ ..③液固相线：液相线AEB;固相线ACEDB..A、B分别为Pb、Sn的熔点..④固溶线: 溶解度点的连线称固溶线..相图中的CF、DG线分别为Sn在 Pb中和 Pb在 Sn中的固溶线..固溶体的溶解度随温度降低而下降..⑤共晶线：水平线CED叫做共晶线..在共晶线对应的温度下183 ℃;E点成分的合金同时结晶出C点成分的固溶体和D点成分的固溶体;形成这两个相的机械混合物LE C+D在一定温度下;由一定成分的液相同时结晶出两个成分和结构都不相同的新固相的转变称作共晶转变或共晶反应..一、铁碳合金的组元和相C1. 组元：Fe、 Fe32. 相⑴铁素体——碳在-Fe中的固溶体称铁素体;用F或表示碳在–Fe中的固溶体用表示;体心立方间隙固溶体..铁素体的溶碳能力很低;在727℃时最大为0.0218%;室温下仅为0.0008%..铁素体的组织为多边形晶粒;性能与纯铁相似..2 奥氏体碳在 -Fe中的固溶体称奥氏体..用A或表示..是面心立方晶格的间隙固溶体..溶碳能力比铁素体大;1148℃时最大为2.11%..组织为不规则多面体晶粒;晶界较直..强度低、塑性好;钢材热加工都在区进行;碳钢室温组织中无奥氏体..3 渗碳体Fe3C含碳6.69%;用Fe3C或Cm表示..Fe3C硬度高、强度低 b35MPa;脆性大;塑性几乎为零..由于碳在 -Fe中的溶解度很小;因而常温下碳在铁碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在..重要知识点五个重要的成份点: P、S、E、C、F四条重要的线: ECF、PSK、ES、GS三个重要转变: 共晶转变反应式、共析转变反应式、包晶转变本节略二个重要温度: 1148 ℃、727 ℃第一节退火和正火一般零件的工艺路线为：毛坯铸造或锻造→退火或正火→机械粗加工→淬火+回火或表面热处理→机械精加工..退火与正火常作为预备热处理;其目的是为消除毛坯的组织缺陷;或为以后的加工作准备；淬火和回火工艺配合可强化钢材;提高零件使用性能;作为最终热处理..一、退火将工件加热到适当温度;保温一定时间;缓慢冷却热处理工艺目的根据不同情况;退火的作为可归纳为降低硬度;改善钢的成形和切削加工性能；均匀钢的化学成分和组织；消除内应力等..①调整硬度以便进行切削加工；②消除残余内应力;以防止钢件在淬火时产生变形或开裂;③细化晶粒;改善组织;提高力学性能;为最终热处理作准备..1、退火类型1 完全退火完全退火是将工件完全奥氏体化后缓慢冷却;获得接近平衡组织的退火工艺..工艺加热温度为Ac3以上20℃~30℃;保温时间依工件的大小和厚度而定;使工件热透;保证全部得到均匀化的奥氏体;冷却方式可采用随炉缓慢冷却;实际生产时为提高生产率;退火冷却至600℃左右即可出炉空冷..2球化退火工艺球化退火的加热温度为Ac1以上20℃~30℃;采用随炉缓冷;至500℃~600℃后出炉空冷；3去应力退火去除工件塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余内应力而进行的退火工艺..工艺去应力退火加热温度较宽;但不超过AC1点;一般在500℃~650℃之间;铸铁件去应力退火温度一般为500℃ ~ 550℃；焊接工件的去应力退火温度一般为500℃ ~600℃..去应力退火的保温时间也要根据工件的截面尺寸和装炉量决定..去应力退火后的冷却应尽量缓慢;以免产生新的应力..4扩散退火为减少铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀性;将其加热到略低于固相线固相线以下 100℃～200℃的温度;长时间保温10h～15h;并进行缓慢冷却的热处理工艺;称为扩散退火或均匀化退火..二、正火1、正火的概念工艺正火处理的加热温度通常在Ac3或Accm以上30℃~50℃..对于含有V、Ti、Nb等碳化物形成元素的合金钢;采用更高的加热温度AC3 + 100℃~150℃..正火冷却方式常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却..对于大件也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢的冷却速度;达到要求的组织和性能..第二节钢的淬火将亚共析钢加热到Ac3以上;共析钢与过共析钢加热到Ac1以上;低于Accm的温度;保温后以大于Vk的速度快速冷却;使奥氏体转变为马氏体或贝氏体的热处理工艺叫淬火..马氏体强化是钢的主要强化手段;因此淬火的目的就是为了获得马氏体;提高钢的机械性能..淬火是钢的最重要的热处理工艺也是热处理中应用最广的工艺之一..1、淬火温度的确定淬火温度即钢的奥氏体化温度;是淬火的主要工艺参数之一..选择淬火温度的原则是获得均匀细小的奥氏体组织..亚共析钢的淬火温度一般为Ac3以上30~50℃;淬火后获得均匀细小的马氏体组织..温度过高;奥氏体晶粒粗大而得到粗大的马氏体组织;而使钢的机械性能恶化;特别是塑性和韧性降低；淬火温度低于Ac3;淬火组织中会保留未溶铁素体;使钢的强度硬度下降..4、钢的淬透性1淬透性与淬硬性的概念钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力也称为淬透层深度;其大小用钢在一定条件下淬火获得的淬硬层深度来表示..淬硬层深度指由工件表面到半马氏体区50%M + 50%P的深度..淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度;即硬化能力..淬透性与淬硬层深度的关系同一材料的淬硬层深度与工件尺寸、冷却介质有关..工件尺寸小、介质冷却能力强;淬硬层深.. 淬透性与工件尺寸、冷却介质无关..它只用于不同材料之间的比较;通过尺寸、冷却介质相同时的淬硬层深度来确定的..2淬透性的测定及其表示方法同一材料的淬硬层深度与工件的尺寸;冷却介质有关;工件尺寸小、冷却能力强;淬硬层深;工件尺寸小、介质冷却能力强;淬硬层深;而淬透性与工件尺寸、冷却介质无关;它只用于不同材料之间的比较;是在尺寸、冷却介质相同时;用不同材料的淬硬层深度进行比较的..淬透性常用末端淬火法测定如下图所示;将标准化试样奥氏体化后;对末端进行喷水冷却..然后从水冷段开始;每隔一定距离测量一个硬度值;即可得到试样沿轴向的硬度分布曲线;称为钢的淬透性曲线..即用 表示J 表示末端淬透性；d 表示半马氏体区到水冷端的距离；HRC 为半马氏体区的硬度..3 影响淬透性的因素钢的淬透性取决于临界冷却速度V K ; V K 越小;淬透性越高..V K 取决于C 曲线的位置;C 曲线越靠右;V K 越小..凡是影响C 曲线的因素都是影响淬透性的因素;即除Co 外;凡溶入奥氏体的合金元素都使钢的淬透性提高；奥氏体化温度高、保温时间长也使钢的淬透性提高..影响淬硬层深度的因素淬透性 冷却介质 工件尺寸对于截面承载均匀的重要件;要全部淬透..如连杆、模具等..对HRC J d于承受弯曲、扭转的零件可不必淬透淬硬层深度一般为半径的1/2-1/3;如轴类、齿轮等..淬硬层深度与工件尺寸有关;设计时应注意尺寸效应..第三节钢的回火回火——将淬火钢加热到Ac1以下的某温度保温后冷却的热处理工艺..1、回火的目的消除或减少淬火内应力;防止工件变形或开裂；获得工艺所要求的力学性能；稳定工件尺寸..淬火马氏体和残余奥氏体都是非平衡组织;有自发向平衡组织铁素体加渗碳体转变的倾向..回火可使马氏体和残余奥氏体转变为平衡或接近平衡的组织;防止使用时变形..对于未经淬火的钢;回火是没有意义的;而淬火钢不经回火一般也不能直接使用;为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂;钢件经淬火后应及时回火..3、回火工艺1低温回火<250℃低温回火后得到回火马氏体组织..其目的是降低钢的淬火应力和脆性;回火马氏体具有高的硬度一般为58~64HRC、强度和良好耐磨性..低温回火特别适用于刀具、量具、滚动轴承、渗碳件及高频表面淬火等工求高硬度和耐磨性的工件..2中温回火350-500℃中温回火时发生如下变化;得到T回组织;即为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细粒状渗碳体的组织..使钢具有高的弹性极限;较高的强度和硬度一般为35 ~ 50HRC;良好的塑性和韧性..中温回火主要用于各种弹性元件及热作模具..3高温回火>500℃高温回火后得到回火索氏体组织;即为在多边性铁素体基体上分布着颗粒状Fe3C的组织 ..工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质..高温回火主要适用于中碳结构钢或低合金结构钢制作的曲轴、连杆、螺栓、汽车半轴、等重要的机器零件..4、回火时的性能变化回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高;钢的强度、硬度下降;塑性、韧性提高..5、回火脆性淬火钢的韧性并不总是随温度升高而提高..在某些温度范围内回火时;会出现冲击韧性下降的现象..1低温回火脆性淬火钢在250℃～350℃范围内回火时出现的脆性叫做低温回火脆性..几乎所有的钢都存在这类脆性..这是一种不可逆回火脆性;目前尚无有效办法完全消除这类回火脆性..所以一般都不在250℃～350℃这个温度范围内回火..2高温回火脆性淬火钢在500℃～650℃范围内回火时出现的脆性称为高温回火脆性;称为第二类回火脆性..这种脆性主要发生在含Cr、Ni、Si、Mn等合金元素的结构钢中..这种脆性与加热、冷却条件有关..加热至600℃以上后;以缓慢的冷却速度通过脆化温度区时;出现脆性；快速通过脆化区时;则不出现脆性..此类回火脆性是可逆的;在出现第二类回火脆性后;重新加热至600℃以上快冷;可消除脆性..第四节钢的表面淬火钢的表面热处理有两大类：一类是表面加热淬火热处理;通过对零件表面快速加热及快速冷却使零件表层获得马氏体组织;从而增强零件的表层硬度;提高其抗磨损性能..另一类是化学热处理;通过改变零件表层的化学成分;从而改变表层的组织;使其表层的机械性能发生变化..1、表面淬火表面具有高的强度、硬度和耐磨性;不易产生疲劳破坏;而心部则要求有足够的塑性和韧性..采用表面淬火可使钢的表面得到强化;满足工件这种“表硬心韧”的性能要求..1 表面淬火目的使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限;心部在保持一定的强度、硬度的条件下;具有足够的塑性和韧性..适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击零件2 表面淬火用材料0.4-0.5%C的中碳钢..含碳量过低;则表面硬度、耐磨性下降含碳量过高;心部韧性下降；铸铁提高其表面耐磨性..3 预备热处理工艺对于结构钢为调质或正火..前者性能高;用于要求高的重要件;后者用于要求不高的普通件..目的①为表面淬火作组织准备②获得最终心部组织..表面淬火后的回火采用低温回火;温度不高于200℃..目的为降低内应力保留淬火高硬度耐磨性..表面淬火+低温回火后的组织：表层组织为M回；心部组织为S回调质或F+S正火..第五节化学热处理化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温;使一种或几种元素渗入它的表面;改变其化学成分和组织;达到改进表面性能;满足技术要求热处理过程..目的1、提高渗层硬度和耐磨性;如渗碳、氮等；2、提高零件接触疲劳强度和提高抗擦伤能力;渗氮等；3、提高零件抗氧化、耐高温性能;如渗入铝、铬等；4、提高零件抗蚀性;如渗入硅、铬等..化学热处理基本过程1介质的分解—即加热时介质中的化合物分子发生分解并释放出活性原子；2工件表面的吸收—即活性原子向固溶体中溶解或与钢中某些元素形成化合物；3原子向内部扩散—即溶入的元素原子在浓度梯度的作用下由表层向钢内部的扩散..1、渗碳原理渗碳是指向钢表面渗入碳原子的过程..渗碳是为了使低碳钢工件含碳量为0.1%～0.25%表面获得高的碳浓度0.85%～1.05%;从而提高工件表面的硬度、耐磨性及疲劳强度;同时保持心部良好的韧性和塑性..若采用中碳以上的钢渗碳;则将降低工件心部的韧性..渗碳主要用于那些对耐磨性要求较高、同时承受较大冲击载荷的零件..2渗碳件用钢一般采用碳质量分数为0.1%~0.25%的低碳钢或低碳合金钢;20、20Cr、20CrMnTi等..可使渗碳件表面高硬度、耐磨;心部高强韧性、承受较大冲击..3渗碳后的热处理及性能渗碳缓冷后组织：表层为P+网状Fe3CⅡ; 心部为F+P；中间为过渡区..渗碳后必须经淬火+低温回火后才能满足使用性能的要求..热处理后使渗碳件表面具有马氏体和碳化物的组织;表面硬度58~64HRC..而心部根据采用钢材淬透性的大小和零件尺寸大小;获得低碳马氏体或其他非马氏体组织;具有心部良好强韧性..常用方法是渗碳缓冷后;重新加热到Ac1+30-50℃淬火+低温回火..表层：M回+颗粒状碳化物+A’少量; 心部：淬透时;M回+F..2、渗氮渗氮是在一定温度下于一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺..方法主要有气体渗氮和离子渗氮等..1气体渗氮渗氮温度一般为500~560℃;时间一般为20~50小时;采用氨气NH3 作渗氮介质..氨气在450℃以上温度时即发生分解;产生活性氮原子： 2NH3——3H2+2N2渗氮的特点渗氮件的表面硬度高达;相当于65HRC～72HRC..并可保持到560～600℃而不降低..氮化后钢件不需其他热处理;渗氮件的变形小..渗氮后具有良好的耐腐蚀性能..这是由于渗氮后表面形成致密的氮化物薄膜;气体渗氮所需时间很长;渗氮层也较薄一般为0.3-0.6mm;38CrMoAl钢制压缩机活塞杆为获得0.4-0.6mm的渗氮层深度气体渗氮保温时间需60h左右..氮化缺点工艺复杂;成本高;氮化层薄..用于耐磨性、精度要求高的零件及耐热、耐磨及耐蚀件..第六节铸铁一、铸铁的成分、组织和性能特点1、铸铁的成分特点a. 含碳量理论上含C：2.11%~ 6.69% 的铁碳合金都属于铸铁; 但工业上常用铸铁的含碳量一般在：2.50%~4.00%之间..三、铸铁的分类1、灰口铸铁普通铸铁石墨呈片状;典型灰口铸铁;这类铸铁机械性能不高;但生产工艺简单;价格低廉;工业上所用铸铁几乎全部属于这类铸铁..灰口铸铁又根据第三阶段石墨化程度的不同分为：铁素体灰铁、 F+P灰铁、珠光体灰铁2、白口铸铁炼钢生铁第一、二、三阶段石墨化过程完全被抑制;Fe-C合金完全按照Fe-Fe3CC形式存在组织中存在莱氏体组织;断口呈白亮结晶而得到的铸铁;以Fe3色;故得名白口铸铁..白口铸铁硬脆;主要作为炼钢原料..3、可锻铸铁韧性铸铁;玛钢C分解而得到团石墨呈团絮状;用白口铸铁经长时间高温退火后;Fe3絮状石墨组织的铸铁..由于石墨呈团絮状;对基体的割裂作用比片状石墨小一些;故机械性能尤其冲击韧性高于灰口铸铁..可锻铸铁由于生产工艺复杂;成本较高;应用很少..4、球墨铸铁石墨组织呈球状;这种铸铁强度高;生产工艺比可锻铸铁简单;且可通过热处理进一步提高强度..球墨铸铁既保持了铸铁的特点;又具钢的高强度、高韧性;故应用越来越多..1球化处理与孕育处理Ⅰ球化处理铁水浇铸前;加入一定量的球化剂镁;硅铁-镁;铜-镁系;以促使石墨结晶时生长成为球状的工艺;称为球化处理..Ⅱ孕育处理变质处理球化处理只能在铁水中有石墨核心产生时;才能促使石墨生长成球状;而球化剂都是阻碍石墨化的元素;所以必须进行孕育处理变质处理;往铁水中加入变质剂75% Si-Fe..第七节铝及铝合金1性能特点纯铝银白色金属光泽;密度小2.72;熔点低660.4℃;导电导热性能优良..耐大气腐蚀;易于加工成形 ..具有面心立方晶格..铝合金一般具有有限固溶型共晶相图..可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类..3形变铝合金的牌号、性能变形铝及铝合金牌号表示方法;国标规定;变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号..GB 3190-82中的旧牌号表示方法为防锈铝合金：LF +序号硬铝合金： LY +序号超硬铝合金：LC +序号锻铝合金： LD +序号4铸造铝合金牌号、分类Al- Si系：代号为ZL1+两位数字顺序号Al-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号Al-Zn系：代号为ZL4+两位数字顺序号二、铜及铜合金1性能特点纯铜呈紫红色;又称紫铜;具有面心立方晶格;无同素异构转变;无磁性..纯铜具有优良的导电性和导热性;在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性..塑性好..2黄铜以Zn为主要合金元素的铜合金称为黄铜..黄铜按化学成分可分为普通黄铜和特殊黄铜..按工艺可分为加工黄铜和铸造黄铜..单相黄铜塑性好;常用牌号有H80、H70、H 68..适于制造冷变形零件;如弹壳、冷凝器管等..三七黄铜两相黄铜热塑性好; 强度高..常用牌号有H59、H62..适于制造受力件;如垫圈、弹簧、导管、散热器等..四六黄铜3青铜青铜主要是指Cu-Sn合金..加工青铜的牌号为：Q +主加元素符号及其平均百分含量 + 其他元素平均百分含量.. QSn4-3含4%Sn 3%Zn 常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等..常用牌号有：QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1轴承合金制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承合金..滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑..由轴承体和轴瓦两部分组成..与滚动轴承相比滑动轴承具有承载面积大;工作平稳;无噪音及拆装方便等优点..一、组织性能要求速旋转时;轴瓦与轴颈发生强烈摩擦;承受轴颈施加的交变载荷和冲击力..⑴足够的强韧性;承受交变冲击载荷；⑵较小的热膨胀系数;良好的导热性和耐蚀性;以防止轴与轴瓦之间咬合；⑶较小的摩擦系数;良好的耐磨性和磨合性;以减少轴颈磨损;保证轴与轴瓦良好的跑合..为满足上述性能要求;轴承合金的组织应是软的基体上分布着硬的质点..当轴旋转时;软的基体或质点被磨损而凹陷;减少了轴颈与轴瓦的接触面积;有利于储存润滑油..软基体或质点还能起嵌藏外来硬杂质颗粒的作用;以避免擦伤轴颈..这类组织承受高负荷能力差；属于这类组织的有锡基和铅基轴承合金;又称为巴氏合金babbitt alloy1、锡基轴承合金以锡为主并加入少量锑、铜等元素组成的合金熔点较低;是软基体硬质点组织类型的轴承合金..锡基轴承合金具有较高的耐磨性、导热性、耐蚀性和嵌藏性;摩擦系数和热膨胀系数小;但疲劳强度较低;工作温度不超过150 ℃;价格高..广泛用于重型动力机械;如气轮机、涡轮机和内燃机等大型机器的高速轴瓦..2、铅基轴承合金以铅为主加入少量锑、锡、铜等元素的合金;软基体硬质点型轴承合金;ZChPbSb16Sn16Cu2..铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不如锡基轴承合金;但其成本低;高温强度好;有自润滑性..常用于低速、低载条件下工作的设备;如汽车、拖拉机曲轴的轴承等..。
工程材料期末考试复习资料
《工程材料》课程综合复习资料一、单选题1.60Si 2Mn 钢的热处理工艺是（）。
A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+高温回火答案：B2.面心立方晶格的最密排面晶面是（）。
A.｛100｝B.｛110｝C.｛111｝答案：C3.Fe 3C 是（）。
A.电子化合物B.固溶体C.复杂结构的间隙化合物D.间隙相答案：C4.二元合金在发生L →)(βα+共晶转变时，其相组成是（）。
A.液相B.单一固相C.两相共存D.三相共存答案：D5.过共析钢正常淬火加热温度为（）。
A.A C1+30℃～50℃B.A CCm +30℃～50℃C.A C3+30℃～50℃答案：A6.亚共析钢的正常淬火加热温度是（）。
A.A+30℃～50℃C1+30℃～50℃B.AC3+30℃～50℃C.ACCm答案：B7.制造手用锯条一般选用（）。
A.40Cr调质处理B.T12淬火+低温回火C.65Mn 淬火+中温回火D.CrWMn 淬火+高温回火答案：B8.共析钢的过冷A在650～600℃的温度区间等温转变时，所形成的组织是（）。
A.SB.下BC.上BD.P答案：A9.间隙相的性能特点是（）。
A.硬度低、熔点高B.硬度高、熔点低C.硬度高、熔点高答案：C10.低碳钢正火的目的是（）。
A.调整硬度，改善切削加工性能B.消除网状二次渗碳体C.消除内应力，防止淬火变形和开裂答案：A11.奥氏体向马氏体转变属于（）相变。
A.扩散型B.半扩散型C.非扩散型答案：C12.具有共晶反应的二元合金，其中共晶成分的合金的（）。
A.铸造性能好B.锻造性能好C.焊接性能好D.热处理性能好答案：A13.奥氏体向珠光体的转变是（）。
A.扩散型转变B.半扩散型C.非扩散型转变答案：A二、判断题1.马氏体是碳在α－Fe 中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。
答案：×2.在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4.3％的铁碳合金才能发生共晶反应。
工程材料笔记整理重点
工程材料复习笔记整理（重点中的重点）名词解释：1.强度：抵抗塑性变形和破坏屈服强度：抵抗产生塑性变形抗拉强度：抵抗产生断裂前硬度：抵抗局部塑性变形塑性：产生塑性变形而不破坏的能力韧度：材料抵抗冲击载荷作用而不致破坏的极限能力称为冲击韧度疲劳强度：材料在规定的重复次数或交变应力作用下不致发生断裂的能力2.再结晶：升高温度，形成新的晶粒，使原来被拉大的晶粒转变为等轴晶粒，完全消除冷变形强化，力学性能恢复到塑性变形前的状态3.冷变形与热变形：再结晶温度以上进行的塑性变形为热变形，以下的为冷变形4.巴氏合金：铅基轴承合金5.下贝氏体，强度、韧度高，有最佳的综合机械性能，理想的强韧化组织，生产中常采用等温淬火获得下贝氏体组组织6. 一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。
二次渗碳体：指从奥氏体中析出的渗碳体三次渗碳体：从中析出的称为三次渗碳体共晶渗碳体：莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体共析渗碳体：珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体7.纤维组织：热变形使铸态金属的偏析、分布在晶界上的夹杂物和第二相逐渐沿变形方向延展拉长、拉细而形成锻造流线；难以用热处理来消除8.变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
9.索氏体：在650〜600℃温度范围内形成层片较细的珠光体10.屈氏体：在600〜550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
11.马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体。
12.过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度13.玻璃钢：玻璃纤维增强塑料称为玻璃钢。
玻璃钢具有成本低，工艺简单；强度低，绝缘等特点，它可制造壳体、管道、容器等14.加工硬化：随变形量的增加，金属的强度大为提高，塑性却有较大降低产生原因：位错密度升高为了继续变形，退火可消除加工硬化15.调质：调质处理后钢获得回火索氏体组织，其性能特点是具有较高的综合力学性能16.铁素体：（a或F ）碳原子溶于a-Fe形成的间隙固溶体性能：固溶强化不明显，强度，硬度低，塑性韧性高17.奥氏体：（Y或A）碳原子溶于丫-Fe形成的间隙固溶体性能：高塑性，是理想的锻造组织18.渗碳体：（Fe3C ）由12个铁原子和4个碳原子组成的具有复杂晶体结构间隙化合物性能：高硬度、高脆性、低强度19.珠光体：（P ）铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体，它具有较高的综合力学性能的特点20.莱氏体Ld 或Ld'：组织：Ld ： Fe3C （ Fe3C+Fe3CH） + Y Ld‘: Fe3C （ Fe3C+Fe3c口）+ P 机械化合物，性能：高硬度、高脆性。
材料工程基础复习要点及知识点整理
材料工程基础复习要点及知识点整理材料工程是一门研究材料的性能与结构、制备与应用的学科。
在进行材料工程的复习时，可以从以下几个方面进行重点整理：1.材料的分类与性质：了解材料的基本分类，包括金属材料、无机非金属材料、有机材料和复合材料等。
每种材料都有其独特的性质和特点，例如金属具有高强度、导电性和塑性等特点；无机非金属材料具有高温性能和耐腐蚀性能等；有机材料具有低密度和良好的绝缘性能等。
2.材料的结构：掌握材料的晶体结构和非晶结构。
晶体结构可分为立方晶系、六方晶系、正交晶系等，不同结构对材料的性能有着重要影响。
非晶结构指材料的原子排列无规则，常见的非晶结构包括玻璃和塑料等。
3.材料的制备与工艺：了解常见的材料制备方法，包括熔融法、溶液法、气相法和固相法等。
掌握不同制备方法对材料性能的影响，以及材料的烧结、热处理、涂覆等工艺方法。
4.材料的物理性能：熟悉材料的物理性能，包括力学性能、热学性能、电学性能和磁学性能等。
了解不同材料的硬度、强度、韧性、导热性、导电性和磁性等方面的性能。
5.材料的化学性能：了解材料与环境的相互作用，包括腐蚀、腐蚀疲劳、氧化、烧蚀等现象。
熟悉不同材料的耐蚀性，以及如何通过表面涂层和防护措施来改善材料的化学性能。
6.材料的性能测试与评价：了解材料性能的测试方法和评价标准，例如拉伸试验、硬度测试、电阻测试等。
熟悉不同测试方法的原理和应用，并能够分析测试结果。
7.材料的应用：掌握材料在各个领域的应用，例如航空航天、汽车工业、电子技术和生物医药等。
了解材料的选择原则和设计原则，以及如何根据具体应用要求选择合适的材料。
除了上述基本要点和知识点，还可以参考相关教材和课堂笔记，结合习题和案例进行练习和思考，加深对材料工程的理解和应用。
同时，关注国内外的最新研究进展和材料工程的新技术，及时了解和学习材料工程领域的前沿知识。
不断提升自己的综合素质，掌握科学研究和工程实践中的材料选择、设计和改性等技术能力。
工程材料知识点总结（全）
工程材料知识点总结（全）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）。
工程材料复习提纲 答案
工程材料复习提纲+答案工程材料复习一、名词解释1、材料的组成与结构：化学组成，组成材料的化学元素的种类和数量；矿物组成，组成材料的矿物种类和数量；相组成，两相以上的复合材料。
结构是指材料的微观组织状况，可分为微观结构（10-6至10-10m）和显微结构（10^-3~1mm）；材料的构造是指材料的宏观组织状况，如岩石的层理，木材的纹理等。
2、孔隙率：是指材料中孔隙占总体积的百分率（P=（V0-V）/V0*100%）；3、胶凝材料：是指经过自身的物理化学作用后，在由塑性浆体变成坚硬石状体的过程中，能把散粒或块状的物料胶结成一个整体的材料；4、水硬性胶凝材料：不仅能在空气中而且能更好地在水中硬化，保持并继续提高其强度（如水泥）；5、硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适当石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，都称为硅酸盐水泥；6、两磨一烧：生料的配料与磨细——制备生料（磨）；生料煅烧成熟料——煅烧熟料（烧）；熟料与适量石膏共同磨细而成水泥——粉磨水泥（磨）；7、凝结时间：初凝和终凝，标准稠度的水泥净浆，自加水时至水泥浆体塑性开始降低所需的时间称为初凝时间（45min，废品），自加水时起至水泥浆体完全失去塑性所经历的时间称为终凝时间（6.5h，不合格）；8、混合材料：在水泥生产过程中，为节约水泥熟料，提高水泥产量和增加水泥品种，同时也为改善水泥性能，调节水泥强度等级而在水泥中掺入的矿物质材料称为水泥混合材料（有显著的技术经济效益，同时可充分利用工业废料，保护环境，是实现水泥可持续发展的重要途径）；9、标准稠度用水量：水泥净浆达到标准稠度时（标准稠度：水泥标准稠度测定仪的试件沉入净浆的深度为6mm+-1mm时的净浆为标准稠度净浆），所需的拌合水量（以占水泥质量的百分比表示），称为标准稠度用水量；10、水泥混凝土：是以水泥、水、细骨料、粗骨料，必要时掺入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材；11、颗粒级配：砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒的组合情况；12、细度模数：砂的粗细程度用细度模数（F.M）表示，它是指不同粒径的砂粒混在一起后的平均粗细程度；F.M=（？）13、饱和面干吸水率：当砂表面干燥而颗粒内部孔隙含水饱和时，称为饱和面干状态，此时砂的含水率称为饱和面干吸水率，简称吸水率；14、混凝土拌和物流动性：是指混凝土拌合物在自身质量或施工振捣的作用下产生流动，并均匀、密实地填满模型的性能；（和易性：流动性，粘聚性，保水性）15、坍落度：是以标准截圆锥形混凝土拌合物在自重作用下的坍陷值；？16、合理砂率：在水灰比及水泥用量一定的情况下，使混凝土拌合物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性的含砂率；在水灰比一定的条件下，当混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性，能使水泥用量为最少的砂率17、混凝土标准立方体抗压强度：标准试件（边长150mm的立方体试件），在标准养护条件（20+—3C、相对湿度90%以上，养护28d龄期），用标准方法测得的极限抗压强度。
工程材料复习
第一章1 零件的过量变形以及性能指标,如屈服强度、抗拉强度、伸长率、硬度等。
2 零件在静载和冲击载荷下的断裂及性能指标，如冲击韧性、断裂韧性等。
3 零件在交变载荷下的疲劳断裂、疲劳抗力指标及影响因素。
4 零件的磨损和腐蚀失效以及防止措施。
5 零件在高温下的蠕变变形和断裂失效。
第二章1 纯铁的结晶过程、纯铁的晶体结构、纯铁的同素异构转变。
2铁和碳的相互作用、铁碳合金中的相和组织组成物。
3 二元相图的杠杆定律、Fe-Fe3C相图分析及应用。
4 压力加工对钢的组织和性能的影响。
第三章1、钢的热处理的基本知识；2、钢的普通热处理第四章1、合金元素在钢中的作用，存在形式。
2、低合金高强度钢的成分、组织、性能特点及其热处理。
3、不锈钢和镍基合金的成分、组织、性能特点及用途。
4、高速钢及其热处理（三次高温回火）第五章1、铁-石墨相图2、石墨化三阶段3、工程上常用灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁的特点及应用。
第六章1、铝合金的强化方式，工程上常用的铝合金的分类和性能及主要用途。
2、滑动轴承的组织特点，工程上常用的滑动轴承合金的性能和用途。
第七章1、了解高分子材料的含义及合成方法2、掌握高分子链与高分子材料的性能的关系3、熟悉高分子材料的性能特点4、熟悉高分子材料的分类及其典型应用第八章1、陶瓷材料显微组织及力学性能特点2、陶瓷材料的增强增韧途径3、氧化铝、氮化硅、碳化硅的显微组织、力学性能及应用陶瓷刀具第九章1、复合材料的定义和分类2、复合材料的结构与性能特点3、塑料基复合材料的应用典型知识点1、几类强化的概念：固溶强化P46、细晶强化（变质处理）P107、时效强化（热处理）P162、形变强化（加工硬化）P67、第二相强化P106、2、调质、正火、退火、淬火、回火3、韧断和脆断、磨损类型4、回复（去应力退火）、再结晶5、各类碳钢、合金钢的牌号及意义6、水韧处理 ZGMn13填空1. 纯金属常见的晶体结构有面心（立方）结构，体心（立方）结构和密排（立方）结构。
材料工程基础_重点
炼铁：还原过程，使铁在铁的的氧化物中还原，并使还原出的铁与脉石分离。
炼钢：氧化过程，以生铁为原料，通过冶炼降低生铁中的碳及其他杂质元素的含量。
炼铁原料（1）铁矿石的要求a：含铁量愈高愈好b：还原性要好c：粒度大小合适d：脉石成分SiO2，Al2O3、CaO、MgO e：杂质含量要少。
（2）溶剂的作用：a降低脉石熔点b去硫（3）燃料：焦炭作用：作为发热剂提供热量；还原剂；高炉料柱的骨架。
要求：含碳量要高，确保它有高的发热量和燃烧温度；有害杂事硫、磷及水分、灰分、挥发分的含量要低；在常温及高温下有足够的机械强度；气孔率要大，粒度要均匀，以保证高炉的有良好的透气性。
高炉冶炼的理化过程1燃料的燃烧2氧化铁的还原3铁的增碳4非铁元素的还原5去硫6造渣减少生铁中硫的措施：采取优质炉料，基本措施；提高炉温和炉渣的碱度。
生铁铸造生铁：含硅量高（2.75~3.25%）碳以石墨形式存在灰口生铁；炼钢生铁：含碳量高（4~4.4%）含硅量较低碳以fe3c形式存在白口生铁炼钢过程的物理化学原理：1脱碳2硅、锰的氧化3脱磷和回磷过程4脱硫5脱氧脱磷的基本条件：低温；适量增加渣中CaO的含量；渣中必须含有足够数量的FeO。
回磷现象：在炼钢过程中的某一时期，当脱磷的基本条件得不到满足时，则已氧化进入渣中的的磷会重新被还原，并返回到钢液中，称此为回磷过程。
经常发生在炼钢炉内假如铁合金或出钢的过程中。
防止措施：控制炼钢后期的钢液的温度；减少钢液在盛钢桶内的停留时间，向盛钢桶中炉渣加石灰提高碱度，采用碱性衬层的盛钢桶。
脱硫：[FeS]+(CaO)=（CaS）+（FeO）（吸热）必须在碱性炉内冶炼脱硫剂：石灰或石灰石生产中采取的措施：1在渣内加入碱；2增加石灰或石灰石的量；3扒掉含硫量高的初期渣，造成无硫的新渣；4加入CaP2、MnO等能降低炉渣粘度的造渣材料，提高炉渣的流动性；5搅拌钢液，以增加钢液与炉渣的接触面积。
当钢中杂质元素被除去到规定要求后，应采取一定方法来降低钢液中的氧含量。
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已知铁素体含量80%，设含碳量为x%
0.77−x 0.77−0.0218
X100%=80%
X=0.1714
名词解释:
1. 珠光体：片状铁素体与片状渗碳体相间排列。
2. 铁素体：碳在α-Fe 中形成的间隙固溶体。
3. 马氏体：过冷奥氏体由面心立方晶格向体心立方晶格转变，由于溶解在原奥氏体中的碳原子无法析出，造成了晶格严重畸变，实际得到的转变产物为体心正方晶格，称为马氏体。
4. 固溶强化：在固溶体中，溶质原子的溶入将造成晶格畸变，溶质原子浓度增加，晶格畸变增大，从而导致固溶体强度和硬度升高，其他性能也变化，该现象称固溶强化。
5. 再结晶：金属发生重新形核和长大而晶格类型没有改变的结晶过程。
6. 回复：加工硬化后的金属，在加热到一定温度后，原子获得热能，使原子得以恢复正常排列，消除了晶格扭曲，加工硬化得到部分消除。
这一过程称为“回复”。
7. 点缺陷：是一种在三维空间各个方向上尺寸都很小，尺寸范围约为一个或几个原子间距的缺陷。
8. 线缺陷：是指三维空间中在两维方向上尺寸较小，在另一维方向尺寸相对较大的缺陷。
9. 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。
10. 铸造分型面：指上、下或左、右砂箱间的接触表面。
种类 工业纯铁
钢 白口铸铁 亚共析钢
共析钢 过共析钢 亚共晶白口
铸铁 共晶白口铸铁 过共晶白口
铸铁 W C /% <0.0218 0.0218~0.77 0.77 0.77~2.11 2.11~4.3 4.3 4.3~6.69 平衡组织
F
F+P
P
P+Fe 3C Ⅱ
Fe 3C Ⅱ+P+Ld ’
Ld ’
Ld ’+Fe 3C Ⅰ
45#钢（亚共析钢）从液态冷却到室温结晶组织变化：
温度
时间
45#钢做齿轮
下料→ 锻造→ 正火→ 粗加工→ 调质→ 精加工→ 高频表面淬火→ 低温回火→ 磨加工
0.0218 0.77
F P 液态
液体+奥氏体
奥氏体+铁素体
铁素体+珠光体
珠光体
铁素体
正火目的：细化晶粒；均匀组织；消除锻造引起的应力；调整硬度，避免“粘刀”；
调质：淬火+高温回火；目的使齿轮芯部既有一定强度又有韧性
高频表面淬火目的：提高齿面硬度和耐磨性。
低温回火目的：降低淬火应力，减少脆性，并保持高硬度和高耐磨性。
齿轮表面组织：回火马氏体；芯部：回火索氏体。
判断题：
本质细晶粒就是在任何加热条件下，晶粒均不长大。
╳
热处理可以改变铸铁的基本组织，也能改变石墨的存在状态。
╳
体心立方晶格致密度0.68。
√
塑性变形随载荷的去除而消失。
╳
电焊、缝焊焊接时，焊件的厚度基本不受限制。
╳
消除铸造应力最有效的办法是去应力退火。
√
钢的淬火冷却速度越快，越容易产生开裂和变形。
√
所有的铝合金都可以用热处理来强化。
╳
选择题：
各种调质钢淬火后应高温回火。
化学热处理和普通热处理区别，改变表面化合物成分
结构钢焊接，焊条选则原则，焊缝与母材强度等级一样。
锻造前，坯料加热目的，提高塑性降低变形抗力
铸造生产中增加合金流动性，提高浇注温度
高速钢淬火后要多次回火的目的是消除残余奥氏体使碳化物充分析出
锻造性能最好的是低碳钢
低碳钢焊接性能最差的是熔合区
为使低碳钢便于机械加工常进行正火。
渗碳之后经过淬火+低温回火处理。
锻造性能最好的：低碳钢。
焊接性能最好：Q235。
马氏体两种形态：板条状马氏体、片状（针状）马氏体。
控制铸件同时凝固的目的：减小应力。
固溶体出现枝晶偏析后可以用扩散退火消除。
填空题：
影响钢的淬硬性:碳含量。
其次，加热时间，淬火介质。
Q235 碳素结构钢（框架，承担载荷）屈服强度235MPa
60Si2Mn 弹簧钢碳含量0.6%硅2%锰≦1.5%
HT250 灰铸铁，抗拉强度250MPa
GCr15（滚动轴承Cr含量1.5%）
钢中碳原子存在方式:渗碳体、石墨、间隙固溶体。
气体保护焊：氧弧焊、二氧化碳气体保护焊。
普通钢与优质钢的区别?
以硫和磷的含量区分，硫过高热脆性，磷过高冷脆性。
锻造方式：自由锻，模锻。
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结构钢按强度等级分，不锈钢和耐热钢按专用性分。
金属发生塑性变形的两种方式:滑移、孪生。
晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷。
回火分：高温回火、中温回火、低温回火。
影响碳钢焊接性能：碳当量。
铸铁分：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁。
合金的液态收缩、凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松。
热处理三个阶段:加热、保温、冷却。
金属的加工性常用哪两个指标衡量:塑性、变形抗力。
每个面心立方晶胞的原子数：4个。
简答题：
1.产生焊接应力和变形的原因，变形如何校正?
答:由焊接应力引起。
在结构设计中采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构或采用反变形措施后刚性夹持方法，正确选择焊接参数和焊接次序。
都可减小焊接变形。
2.晶粒大小对金属材料的机械性能影响，结晶时哪些因素影响晶粒大小，采取哪些方法细化晶粒?
答：晶粒越小，金属的强度、塑性和韧性越好。
细化晶粒可采用①增大过冷度②变质处理（孕育剂，变质剂）③机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。
3.金属锻造前，为什么要加热，始锻温度过高有什么影响，终锻温度过低有何影响？
答：①增加金属的塑性；②降低金属的变形抗力；③高温下金属组织易于流动而易于获得良好的锻后组织。
始锻温度过高，过热过烧；终锻温度过低，变形抗力大，难以加工。
4.一般情况下，随碳含量增加，钢的硬度，塑性，冲击韧性，强度怎样变化？
答：随碳含量增加，硬度、强度增大，塑性、冲击韧性减小。
各牌号钢用途：
40Cr齿轮
60Si2Mn弹簧
16Mn桥梁、锅炉、压力容器
T12、T15板锉
9SiCr丝锥、板牙
GCr15滚动轴承
W18Cr4V高速切削车刀
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