工程材料部分笔记

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工程材料学知识点

工程材料学知识点

工程材料学知识点第一章材料是有用途的物质。

一般将人们去开掘的对象称为“原料”,将经过加工后的原料称为“材料”工程材料:主要利用其力学性能,制造结构件的一类材料。

主要有:建筑材料、结构材料力学性能:强度、塑性、硬度功能材料:主要利用其物理、化学性能制造器件的一类材料.主要有:半导体材料(Si)磁性材料压电材料光电材料金属材料:纯金属和合金金属材料有两大类:钢铁(黑色金属)非铁金属材料(有色金属)非铁金属材料:轻金属(Ni以前)重金属(Ni以后)贵金属(Ag,Au,Pt,Pd)稀有金属(Zr,Nb,Ta)放射性金属(Ra,U)高分子材料:由低分子化合物依靠分子键聚合而成的有机聚合物主要组成:C,H,O,N,S,Cl,F,Si三大类:塑料(低分子量):聚丙稀树脂(中等分子量):酚醛树脂,环氧树脂橡胶(高分子量):天然橡胶,合成橡胶陶瓷材料:由一种或多种金属或非金属的氧化物,碳化物,氮化物,硅化物及硅酸盐组成的无机非金属材料。

陶瓷:结构陶瓷Al2O3,Si3N4,SiC等功能陶瓷铁电压电材料的工艺性能:主要反映材料生产或零部件加工过程的可能性或难易程度。

材料可生产性:材料是否易获得或易制备铸造性:将材料加热得到熔体,注入较复杂的型腔后冷却凝固,获得零件的能力锻造性:材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量焊接性:利用部分熔体,将两块材料连接在一起能力第二章(详见课本)密排面密排方向fcc{111}<110>bcc{110}<111>体心立方bcc面心立方fcc密堆六方cph点缺陷:在三维空间各方向上尺寸都很小,是原子尺寸大小的晶体缺陷。

类型:空位:在晶格结点位置应有原子的地方空缺,这种缺陷称为“空位”。

间隙原子:在晶格非结点位置,往往是晶格的间隙,出现了多余的原子。

它们可能是同类原子,也可能是异类原子。

异类原子:在一种类型的原子组成的晶格中,不同种类的原子占据原有的原子位置。

大一工程材料知识点笔记

大一工程材料知识点笔记

大一工程材料知识点笔记一、材料分类1. 金属材料金属材料是指由金属元素组成的材料,常见的有铁、铜、铝等。

金属材料具有良好的导电导热性能和机械性能,广泛应用于工程领域。

2. 无机非金属材料无机非金属材料主要包括水泥、玻璃、陶瓷等。

它们具有高温稳定性和耐腐蚀性,在建筑、医疗等领域有广泛应用。

3. 有机高分子材料有机高分子材料是以碳元素为主要组成元素的聚合物材料,例如塑料、橡胶和纤维等。

它们轻巧且易加工,应用广泛。

4. 复合材料复合材料是由两种或更多种材料组成的材料,具有优异的综合性能。

常见的复合材料有纤维增强复合材料和层状复合材料等。

二、材料的性能和特点1. 机械性能机械性能是指材料在外力作用下的响应能力。

常见的机械性能指标有强度、韧性、硬度等。

不同的工程应用对材料的机械性能有不同的要求。

2. 导电性能和导热性能导电性能指材料传导电流的能力,导热性能指材料传导热量的能力。

金属材料通常具有良好的导电导热性能,而绝缘材料则具有较低的导电导热性能。

3. 耐腐蚀性能耐腐蚀性能是指材料在腐蚀介质中长期使用时不发生明显的腐蚀损失。

对于工作环境存在腐蚀物的工程,需要选择具有良好耐腐蚀性能的材料。

4. 热膨胀性能热膨胀性能是指材料在温度变化时的体积变化能力。

温度变化引起的热膨胀和收缩对工程结构的稳定性和使用寿命有较大影响,因此需要对此进行考虑。

三、常见材料及其应用领域1. 钢铁材料钢铁材料是一种常见的金属材料,广泛应用于建筑、桥梁、汽车制造等领域。

钢铁具有高强度和较好的可塑性,适合承受大力和形状复杂的结构。

2. 水泥混凝土水泥混凝土是一种无机非金属材料,常用于建筑、道路建设等领域。

它具有高强度和较好的耐久性,能够承受较大的压力和外部荷载。

3. 塑料材料塑料材料是一种常见的有机高分子材料,广泛应用于日常生活中的包装、家居用品等。

塑料具有轻质、耐用和成型性好的特点,易于加工和制作。

4. 纤维增强复合材料纤维增强复合材料是一种结构性材料,常用于航空航天、汽车制造等领域。

工程材料知识点总结

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。

工程材料第二章知识点

工程材料第二章知识点

工程材料第二章金属材料组织和性能的控制一、名词解释。

一次结晶过冷度二次结晶自发晶核非自发晶核同素异构转变变质处理相图支晶偏析扩散退火变质处理共晶反应组织(组成物)变形织构加工硬化再结晶临界变形度热处理过冷奥氏体退火马氏体淬透性淬硬性调质处理滑移再结晶冷加工热加工过冷度实际晶粒度本质晶粒度淬火回火正火一次结晶:通常把金属从液态转变为固体晶态的过程称为一次结晶过冷度:理论结晶温度与开始结晶温度之差叫做过冷度,它表明金属在液体和固态之间存在一个自能差二次结晶:金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程称为二次结晶或重结晶(或金属的同素异构转变)自发晶核:从液体结构内部由金属原子本身自发长出的结晶核心叫做自发晶核非自发结晶:杂质的存在常常能够促进晶核形成,依附于杂质而生成的晶核叫做非自发结晶同素异构转变:金属在固态下随温度的改变,由一种晶格转变为另一种晶格的现象,称为同素异构转变变质处理:指在液体金属中加入孕育剂或变质剂,增加非自发晶核的数量或者阻止晶核的长大,以细化晶粒和改善组织相图:是表明合金系中各种合金相的平衡条件和相与相之间关系的一种简明示意图,也称为平衡图或状态图支晶偏析:固溶体在结晶过程中冷却过快,原子扩散不能充分形成成分不均匀的固溶体的现象扩散退火:为减少钢锭、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的温度,长时间保温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共晶反应:有一种液相在恒温下同时结晶出两种固相的反应组织(组成物):指合金组织中具有确定本质、一定形成机制的特殊形态的组成部分。

组织组成物可以是单相,或是两相混合物变形织构:金属塑性变形很大(变形量达到70%以上)时,由于晶粒发生转动,使各晶粒的位向趋于一致,这种结构叫做形变织构加工硬化:金属发生塑性变形,随变形度的增大,金属的强度和硬度显著提高,塑性和韧性明显下降,这种现象称为加工硬化再结晶:变形后的金属在较高温度加热时,由于原子扩散能力增大,被拉成(或压扁)破碎的晶粒通过重新形核和长大变成新的均匀、细小的等轴晶,这个过程称为再结晶临界变形度:再结晶时使晶粒发生异常长大的预先变形度称做临界变形度热处理:是将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却,以改变材料整体或表面组织,从而获得所需性能的工艺过冷奥氏体:从铁碳相图可知,当温度在A1(PSK线/共析反应线)以上时奥氏体是稳定的,能长期存在,当温度降到A1以下后,奥氏体即处于过冷状态,这种奥氏体称为过冷奥氏体(过冷A)退火:将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般为随炉冷却)热处理工艺叫做退火-马氏体:碳在a —Fe中的过饱和固溶体淬透性:钢接受淬火时形成马氏体的能力叫做钢的淬透性淬硬性:钢淬火后硬度会大幅度提高,能够达到的最高硬度叫钢的淬硬性调质处理:通常把淬火加高温回火称为调质处理滑移:在切应力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面(滑移面)上的一定方向(滑移方向)相对于另一部分发生滑动的过程叫做滑移冷加工:在金属的再结晶温度以下的塑性变形加工称为冷加工热加工:在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工称为热加工实际晶粒度:某一具体的热处理或热加工条件下的奥氏体的晶粒度叫做实际晶粒度本质晶粒度:钢加热到(930土10C),保温8h,冷却后测得的晶粒度叫做本质晶粒度淬火:将钢加热到相变温度以上,保温一定时间,然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺称为淬火回火:钢件淬火后,为了消除内应力并获得所要求的组织和性能,将其加热到Ac1(PSK线/共析反应线)以下某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺叫做回火正火:钢材或钢件加热到Ac3 (对于亚共析钢)、Ac1 (对于共析钢)和Accm (对于过共析钢)以上30~50C,保温适当时间后,在自由流动的空气中均匀冷却的热处理称为正火一次渗碳体是从液相包晶过程中直接析出二次渗碳体是从奥氏体中析出三次渗碳体是从铁素体中析出珠光体:铁素体+渗碳体高温莱氏体Le(A+Fe3C):奥氏体+渗碳体低温莱氏体Le'(P+Fe3C U +Fe3C):珠光体+二次渗碳体+渗碳体二、填空。

土木工程材料笔记

土木工程材料笔记

混凝土:1、工程施工要求混凝土拌合物具有哪些性能?流动性,便于浇灌与填充模具;均匀性,骨料在水泥浆中分布均匀,水泥颗粒在水中分布均匀;保水性,水不泌出、离析。

2、和易性:混凝土拌合物便于施工并能获得均匀、密实混凝土的一种综合性能,包括:流动性:反映混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下流动的性能,取决于拌和物的稠度。

粘聚性:反映混凝土拌合物的抗离析、分层的性能。

保水性:指拌合物保持水分不易析出的能力(泌水)3、塑性混凝土的流动性用坍落度或坍落扩展度表示;干硬性混凝土用为维勃稠度表示。

4、为什么坍落度筒法能反映塑性混凝土拌合物的和易性?解答:A、坍落度反映了拌合物在自重力作用下的流动性;B、拌和物圆锥体在敲击下,是否崩落反映了粘聚性;C、拌和物圆锥体下方是否有水泌出,反映了保水性。

5、维勃稠度反映的是混凝土拌和物的什么性能?答:维勃稠度法适用于骨料D max(最大粒径)小于40mm,维勃稠度在5~30s之间的混凝土拌和物稠度的测量。

主要反映了混凝土拌和物在振动力作用下的流动性和充模性。

6、影响和易性的因素:1.水泥品种;2.水泥浆与骨料的相对用量--浆集比;3.水泥浆的塑性(稠度)--水灰比、用水量;4.骨料的性质--形状,级配和最大粒径5.砂石相对用量--砂率6.外加剂7、水泥颗粒愈细,拌和物的粘聚性和保水性愈好;当水泥的比表面积小于280m2/kg时,混凝土拌和物的泌水性增大。

7、水泥浆是混凝土拌和物产生流动的决定因素。

水泥浆用量愈多,流动性愈好,拌和物的坍落度增大,同时还增大了拌和物的粘聚性。

(增加水泥浆用量,就增加了骨料表面包裹层的厚度,增大了润滑作用,这有利于拌和物的和易性)8、每立方米混凝土的用水量——单位用水量,它确定了混凝土拌和物的流动性。

9、D max越小,粗骨料的表面积越大;砂率越大,总表面越大。

细骨料填充在粗骨料的间隙中,有效地减轻了粗骨料颗粒间的连锁,起到拨开作用,有利于骨料的滑动或流动。

工程材料知识点总结手写

工程材料知识点总结手写

工程材料知识点总结手写一、金属材料1. 金属材料的分类金属材料是一类应用广泛的工程材料,根据其化学成分和结构特点,可以分为铁基金属、有色金属、合金等几大类。

其中,铁基金属主要包括铁、铸铁、钢和不锈钢;有色金属包括铜、铝、镁、锌、镍、钛等;合金主要包括钢铝合金、轻金属合金、高温合金等。

2. 金属材料的性能金属材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能和加工性能等几个方面。

力学性能是金属材料最基本的性能之一,包括抗拉强度、屈服强度、硬度、延伸率、冲击韧性等指标;物理性能主要包括密度、导热系数、热膨胀系数等指标;化学性能主要包括耐腐蚀性能等;加工性能主要包括焊接性、切削加工性、热处理性等。

3. 金属材料的应用金属材料在工程领域中具有广泛的应用,包括结构件、机械零件、航空航天器件、汽车零部件、船舶建造、建筑材料等。

二、非金属材料1. 塑料材料塑料材料是一类应用广泛的非金属材料,根据其耐热性和耐化学品性能的不同,可以分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。

热固性塑料主要包括酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等;热塑性塑料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。

2. 橡胶材料橡胶材料是一种弹性体材料,根据其硫化方法的不同,可以分为天然橡胶、合成橡胶和再生橡胶。

其中,合成橡胶主要包括丁腈橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等。

3. 玻璃材料玻璃材料是一种无机非金属材料,其主要成分是二氧化硅。

根据其用途和生产工艺不同,可以分为平板玻璃、空心玻璃、玻璃器皿等。

4. 复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的一种材料,以综合性能优于各组成材料本身的材料。

复合材料的类型很多,根据其增强材料和基础材料的不同,可以分为玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、有机复合材料、金属基复合材料等。

5. 陶瓷材料陶瓷材料是一种无机非金属材料,其主要成分是氧化物、氮化物、碳化物或硼化物等。

陶瓷材料具有高硬度、耐磨损、耐高温、绝缘等特点,在机械、电子、化工等领域有广泛应用。

工程材料笔记整理重点

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α-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:(α或F)碳原子溶于α-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:(γ或A)碳原子溶于γ-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+Fe3CⅡ)+γLd′: Fe3C(Fe3C+Fe3CⅡ)+P 机械化合物,性能:高硬度、高脆性。

材料工程基础知识点总结

材料工程基础知识点总结

材料工程基础知识点总结
第一章、材料的性能及应用
1、常用的力学性能,如:σS,σb,σe,σP 等所表示的含义,弹性模量E及其主要影响因素、塑性指标的意义。

不同材料所适用的硬度(HB、HR、HV)测量方法。

第二章、原子结构和结合键
1、结合键的类型(主要为金属键、离子键、共价键)及其主要特点,它们对材料性能的主要影响
第三章、晶体结构
1、晶面与晶向的标注和识别
2、BCC、FCC、HCP三种常见金属晶体结构中所含的原子数、它们的致密度。

3、相、固溶体、中间相、固溶强化的概念、固溶体的分类、中间相的分类以及固溶体和中间相的主要区别。

第四章、晶体缺陷
1、晶体缺陷的分类、位错的含义和分类及特点。

位错(及点缺陷)密度的变化对材料性能(主要是力学性能)的影响。

2、晶界原子排列?的特点及其分类,晶界的特性;相界的分类、润湿
第五章、固体材料中原子的扩散
1、Fick第一定律的含义、非稳态扩散的误差函数解的应用计算
2、扩散的机制及影响扩散的主要因素以及在工业上的应用(如:工业渗碳为何在奥氏体状态下进行)
第六章、相平衡与相图原理
1、Gibbs相律含义,二元匀晶、共晶相图分析,杠杆定律的应用计算;相图与合金使用性(强度、硬度)和工艺性(铸造)的关系
2、铁碳相图(简化版)及其标注上面主要的成分点和温度及相;不同含碳量的合金从高温到室温下组织的变化,利用杠杆定律计算组织或相组成物的含量(主要针对C%<2.11%的合金,即钢)第七章、材料的凝固
1、液态合金结构的特点,过冷度及其与冷却速率的关系?。

工程材料知识点总结

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)。

工程材料知识点总结

工程材料知识点总结

工程材料知识点总结一、工程材料的分类工程材料是指在建筑、道路、桥梁等工程中使用的各种材料。

工程材料按用途和性能可分为结构材料、装饰材料、防护材料。

结构材料主要用于承受力学作用,包括混凝土、钢材、木材等;装饰材料主要用于美观和环境保护,包括瓷砖、玻璃、涂料等;防护材料主要用于防水、隔热、防腐等,包括防水材料、隔热材料、防腐材料等。

二、混凝土及混凝土材料1. 混凝土的组成:混凝土是由水泥、骨料、粉煤灰、矿渣粉等混合配制而成的人工石料。

水泥是混凝土的胶凝材料,骨料是混凝土的填充材料,粉煤灰和矿渣粉是混凝土的掺合材料。

2. 混凝土的性能指标:混凝土的性能指标包括抗压强度、抗折强度、抗渗性、耐久性等。

三、钢材及钢材结构1. 钢材的种类:钢材主要包括普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢、不锈钢、耐候钢等。

2. 钢材的性能:钢材具有优良的强度、韧性和可塑性,广泛应用于建筑结构中。

3. 钢结构的设计:钢结构的设计主要包括受力分析、结构优化、节点设计等。

四、木材及木结构1. 木材的种类:木材主要包括软木、硬木、板材等,不同种类的木材具有不同的物理力学性能。

2. 木结构的特点:木结构轻质、强度高、易加工、热工性能好,在建筑中得到广泛应用。

3. 木结构的设计:木结构的设计主要包括结构设计、连接设计、防腐设计等。

五、砖瓦及建筑装饰材料1. 砖瓦的种类:砖瓦主要包括粘土砖、红砖、瓷砖、玻璃砖等,根据用途和性能不同分为墙砖、地砖、护墙板等。

2. 建筑装饰材料的种类:建筑装饰材料主要包括大理石、花岗岩、涂料、墙纸等,用于装饰、改善建筑室内外环境。

六、防护材料1. 防水材料:防水材料主要包括沥青防水卷材、聚合物防水涂料等,用于建筑屋面、地下室、卫生间等防水工程。

2. 隔热材料:隔热材料主要包括聚苯板、岩棉、玻璃棉等,用于建筑外墙、屋面、地面隔热保温。

3. 防腐材料:防腐材料主要包括防腐漆、防腐涂料等,用于建筑结构、设备等的防腐蚀。

工程材料笔记整理重点

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。

工程材料复习笔记汇总

工程材料复习笔记汇总

塑形是金属‎材料进行塑‎形加工的必‎要条件,是零件安全‎使用的可靠‎保证塑形变形曲‎线图硬度布式(HBS),洛式(HRC),维式(HV)布式硬度,压痕法,直径为D的‎钢球或硬质‎合金球钢球HBS‎<450 HBS HBW>450HB‎W缺点 1 只能测量原‎材料,毛坯,半成品2繁琐不方‎便优点:精确洛式硬度金刚石锥体‎压头,或直径为1‎.588mm‎的淬硬钢球‎HRC,淬火钢硬度‎测量20 - 67HRA,表面高硬度‎材料70-85HRB,硬度较低材‎料25-100>50HRC‎耐磨在25HR‎C左右,HRC≈10HBS‎维式硬度,最精确的测‎定金刚石四棱‎锥压头适用于做过‎表面处理的‎材料,如镀层,淬层,渗层1 硬度实验非‎破坏性实验‎2可根据硬‎度估计材料‎近似的抗拉‎强度和耐磨‎性3硬度与工‎艺之间也有‎一定关联,可做加工工‎艺参考冲击韧性,抵抗冲击载‎荷的能力断裂韧性,带微裂纹的‎材料或零件‎阻止裂纹扩‎展的能力第二章,工程材料结‎构一·金属的结构‎原子排列有‎序为晶体1 结构有序2 物理性质表‎现为各异向‎性3 有固定熔点‎固体,远程有序,液体,远程无序,近程有序,气体,近程无序合金,伪各异向性‎,表现为各同‎向性1体心立方‎晶格(BCC晶格‎)α-Fe,912℃以下2面心立方‎晶格(FCC晶格‎)74%致密度,912℃以上,γ-Fe,Al,Cu,Ni,Au,Ag,Pb3密排六方‎晶格镁,锌,铍,Cd晶体缺陷1点缺陷原子确实,置换原子,间隙原子晶格畸变,晶体总能量‎升高,提高材料硬‎度2线缺陷各种类型的‎位错位错密度与‎材料强度曲‎线图从图中可知‎,更多位错或‎更少位错都‎能提高材料‎强度,但一般提高‎材料强度方‎式都是造成‎更多位错,而不是更少‎位错3面缺陷面缺陷有晶‎界和亚晶界‎晶界对位错‎运动起阻碍‎作用,使金属的强‎度升高这是晶界的‎主要特征,晶粒越细,晶界面积越‎大,金属强度越‎好,晶粒越细,金属塑形越‎好细化晶粒的‎方法1增加过冷‎度,过冷度越大‎,单位体积内‎的晶粒数目‎越多,晶粒细化2变质处理‎,在液态金属‎结晶中加入‎细小变质剂‎,是形核率增‎加而使核长‎大速率减小‎3机械振动‎,超声波振动‎,增加结晶动‎力,使枝晶破碎‎,也间接增加‎形核核心金属相结构‎1固溶体金属固态下‎,组元间相互‎溶解而形成‎的均匀相,称为固溶体‎置换固溶体‎,间隙固溶体‎形成固溶体‎使金属晶格‎畸变增大了‎位错运动的‎阻力,使塑形变形‎更加困难,增强了金属‎的强度与硬‎度,这种现象称‎为固溶强化‎2金属化合‎物3间隙化合‎物由过渡元素‎与碳氮氢硼‎等原子半径‎较小的非金‎属元素形成‎的化合物间隙相,非金属原子‎和金属原子‎半径之比小‎于0.59,形成简单晶‎格的间隙化‎合物,间隙相有金‎属特征,极高的熔点‎和硬度,非常稳定间隙相可提‎高金属的强‎度,热强性,红硬性和耐‎磨性,因此间隙相‎是高合金刚‎和硬质合金‎中重要的组‎成部分4机械混合‎物两种或两种‎以上的相混‎合合金的结晶‎枝晶偏析冷却速度过‎快,原子来不及‎扩散,导致先后结‎晶的固溶体‎成分差异,导致晶体内‎部成分不均‎匀的现象,严重降低了‎合金的力学‎性能和加工‎工艺性能,常采用扩散‎退火来消除‎*铁碳合金1纯铁,含铁量在9‎9.8%-99.9%,熔点153‎82铁碳合金‎基本相,组织1铁素体,碳溶于α-Fe中形成‎的间隙化合‎物称为铁素‎体,符号F,晶格间隙小‎,溶碳量小,所以力学性‎能与纯铁相‎似2奥氏体,碳溶与γ-Fe中形成‎的间隙固溶‎体称为奥氏‎体,符号A,溶碳能力好‎,强度硬度低‎,塑形良好,是高温压力‎加工的理想‎组织3渗碳体硬度很高,塑韧性几乎‎为零,是强化相,一种金属化‎合物4珠光体铁素体与渗‎碳体组成的‎机械混合物‎,符号P,综合性能良‎好5莱氏体**铁碳合金相‎图C点为共晶‎点,1148,4.3E点,Y-Fe最大溶‎解度,刚与铁的分‎界点S共析点,727,0.77,珠光体GS,A3线,奥氏体开始‎析出铁素体‎的析出线ES,Acm线,碳在奥氏体‎中的固溶线‎ECF共晶‎线A1线,碳在铁素体‎中的固溶线‎工业纯铁,Wc小于等‎于0.0218%钢,0.0218%<=Wc<=2.11%,高温组织是‎奥氏体室温组织1,亚共析钢0.218%<Wc<0.77%,组织为F+P2,共析钢0.77 ,P3,过共析钢0.77-2.11,P+二次渗碳体‎4,白口铸铁,2.11-6.69冷变形强化‎晶粒胞状化‎,产生加工硬‎化,变形量增大‎,亚晶粒细化‎。

材料工程基础复习要点及知识点整理(全)

材料工程基础复习要点及知识点整理(全)

材料工程基础复习要点第一章粉体工程基础粉体:粉末质粒与质粒之间的间隙所构成的集合。

*粉末:最大线尺寸介于0.1~500μm的质粒。

*粒度与粒径:表征粉体质粒空间尺度的物理量。

粉体颗粒的粒度及粒径的表征方法:1.网目值表示——(目数越大粒径越小)直接表征,如果粉末颗粒系统的粒径相等时可用单一粒度表示。

2.投影径——用显微镜测试,对于非球形颗粒测量其投影图的投影径。

①法莱特(Feret)径D F:与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离②马丁(Martin)径D M:在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径③克伦贝恩(Krumbein)径D K:在一定方向上颗粒投影的最大尺度④投影面积相当径D H:与颗粒投影面积相等的圆的直径⑤投影周长相当径D C:与颗粒投影周长相等的圆的直径3.轴径——被测颗粒外接立方体的长L、宽B、高T。

①二轴径长L与宽B②三轴径长L与宽B及高T4.球当量径——把颗粒看做相当的球,并以其直径代表颗粒的有效径的表示方法。

(容易处理)*粉体的工艺特性:流动性、填充性、压缩性和成形性。

*粉体的基本物理特性:1.粉体的能量——具备较同质的块状固体材料高得多的能量。

2.分体颗粒间的作用力——高表面能,固相颗粒之间容易聚集(分子间引力、颗粒间异性静电引力、固相侨联力、附着水分的毛细管力、磁性力、颗粒表面不平滑引起的机械咬合力)。

3.粉体颗粒的团聚。

第二章粉体加工与处理粉体制备方法:1.机械法——捣磨法、切磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法。

①脆性大的材料:捣磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法②塑性较高材料:切磨法、涡旋磨法、气流喷射粉碎法③超细粉与纳米粉:气流喷射粉碎法、高能球磨法2.物理化学法①物理法(雾化法、气化或蒸发-冷凝法):只发生物理变化,不发生化学成分的变化,适于各类材料粉末的制备②物理-化学法:用于制备的金属粉末纯度高,粉末的粒度较细③还原法:可直接利用矿物或利用冶金生产的废料及其他廉价物料作原料,制的粉末的成本低④电解法:几乎可制备所有金属粉末、合金粉末,纯度高3.化学合成法——指由离子、原子、分子通过化学反应成核和长大、聚集来获得微细颗粒的方法①固相法:以固态物质为原始原料(热分解反应法、化合反应法、水热法等)②液相沉淀法:最常见的方法沉淀法(直接沉淀法、均匀沉淀法、共沉淀法)、溶胶-凝胶法影响颗粒粉碎的因素:易碎性、碰撞速度(碎料例子碰撞速度、粉碎介质碰撞速度)粉体的分级:把粉体材料按某种粒度大小或不同种类颗粒进行分选的操作。

工程材料部分笔记

工程材料部分笔记

工程材料部分笔记一、名次解释结构材料——以力学性能为主,兼有一定物理化学性能的一类工程材料。

功能材料——以特殊的物理化学性能为主,兼有一定力学性能的一类工程材料。

高速钢——是一种高C且含有大量的W、Mo、Cr、V、Co等合金元素的合金刃具钢。

调质处理——淬火+高温回火,得到回火索氏体。

调质钢的综合特性,强度韧性都比较好。

红硬性——指钢在受热情况下,能够保持足够高的硬度和切削能力。

灰口铸铁——铸铁中,碳主要以片状石墨的形式存在,断口呈灰色。

白口铸铁——铸铁中,碳主要以渗碳体形式存在,断口呈白亮色。

麻口铸铁——铸铁中,碳既以游离态石墨存在,又以碳化物形式存在,断口夹杂着白亮的渗碳体和暗灰色的石墨。

HT250 ——是灰铸铁的一种标准或牌号,代表单铸Ф30mm试棒的最低抗拉强度大于等于250Mp。

QT500-2——是球墨铸铁的一种标准或牌号,代表单铸试棒的最低抗拉强度大于等于500Mp且延伸率不低于2%。

KTH350-10——是黑心可锻铸铁的一种标准或牌号,代表单铸试样的最低抗拉强度大于等于350Mp,且延伸率不低于10%。

(Z表示珠光体可锻铸铁,H表示黑心可锻铸铁,B表示白心可锻铸铁)青铜——相对于黄铜,白铜而言,除Cu外,加入非Zn,Ni以外的其他元素为主要合金元素的铜合金。

(如锡青铜,铝青铜,硅青铜,铍青铜等。

)黄铜——相对于青铜,白铜而言,以Zn为主加合金元素的铜合金。

(商业黄铜H62,弹壳黄铜H68,色泽美观用于装饰镀层的H80;加入其他元素形成的锰黄铜,铝黄铜,铅黄铜,锡黄铜等。

)白铜——相对于黄铜,青铜而言,以Ni为主加合金元素的铜合金。

(B5,B18,B30;锌黄铜,锰黄铜)变形铝合金——铝合金组织中为单相固溶体,这种合金材料塑性好,适宜进行锻造,轧制等压力加工。

(LY12,LD10)铸造铝合金——铝合金中有共晶组织,这种合金材料的流动性较高,适宜薄壁复杂件的铸造成型。

(ZL101,ZL109)冷作模具——在工作中与冷态金属相接触,包括:冷镦模、冷挤压模、压弯模、拉丝模等。

工程材料重点知识汇总.

工程材料重点知识汇总.

强度:材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。

硬度:衡量金属材料软硬程度的指标。

材料在交变应力作用下,在一处或几处产生局部永久性积累损伤,经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程称为疲劳。

当应力低于某值时,应力循环到无数次也不会发生疲劳断裂,此应力值称为材料的疲劳极限。

塑性:断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。

3种最典型、最常见的金属晶体结构:体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。

晶体中不可避免的存在着许多不完整的部位,这些晶格不完整的部位称为晶格缺陷。

晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷。

合金:两种或者两种以上的金属元素或者金属元素与非金属元素组成的,具有金属特性的新物质。

相:合金中结构相同、成分和性能均一并以晶界相互分开的组成部分。

合金中的相分为固溶体和金属化合物两类。

组织:在金属学中,组织是指用金相观察方法观察到的材料内部微观形貌的图像,又称为金相组织。

固溶体是指合金在固态下,组元间能相互溶解而形成的均匀相。

一般把与合金晶体结构相同的元素称为溶剂,其他元素称为溶质。

固溶体又分为置换固溶体和间隙固溶体。

固溶强化:形成固溶体时,随溶质含量增加,固溶体的强度、硬度增加,塑性、韧性下降,这种由于溶质原子的固溶引起的强化效应称为固溶强化。

固溶强化的原因是溶质原子(相当于间隙原子或置换原子)使溶剂晶格发生畸变及对位错的钉扎作用(溶质原子在位错附近偏聚),阻碍了位错的运动。

问:1g 铁有多少个原子,在室温和1000℃各有多少个晶胞。

解:铁的摩尔质量:56g/mol ,1mol=6.02×1023,1g 铁有6.02×1023/56=1.075×1022个原子,室温下铁是体心立方晶格(α-Fe ),每个晶胞有两个原子,所以室温下有5.375×1021个晶胞,1000℃时铁是面心立方晶格(γ-Fe ),每个晶胞有四个原子,所以1000℃时有1.075×1022/4=2.6875×1021个原子。

《工程材料》读书笔记模板

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4
一、再结晶过 程
5
二、再结晶后 的晶粒度
01
第3节金属 的热变形
02
一、热变形 的组织与性 能特征
04
复习思考题
06
第1节二元 合金状态图
03
二、热变形 纤维组织的 利用
05
铁碳合金
1
一、匀晶状态 图
2
二、共晶状态 图
3
三、包晶状态 图
4
四、共析状态 图
5 第2节铁碳合金
的相结构与性 能
一、纯铁
作者介绍
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1
六、表面化学 热处理
2
第4节影响热处 理效果的因素
3
一、淬硬性及 其影响因素
4
二、淬透性及 其影响因素
5
复习思考题
合金钢 一、合金钢的分类
二、合金钢的编号
三、合金元素在钢中 的作用
01
第2节合金 结构钢
02
一、工程结 构钢
04
第3节合金 工具钢
06
二、合金模 具钢
03
二、机器结 构钢
05
一、合金刃 具钢
第4节特殊性能钢
三、合金量具钢
一、高强度钢
三、耐热钢
二、耐磨钢
四、耐蚀钢
1
复习思考题
2
非铁金属及其 合金
3
第1节铜及铜合 金
4
一、纯铜
5
二、铜合金
一、纯铝
第2节铝及铝合金
二、铝合金
1
第3节其他非铁 合金
2
一、滑动轴承 合金
3
二、钛合金
4
复习思考题

建筑工程笔记

建筑工程笔记

建筑工程笔记1. 材料清单- 混凝土:根据设计要求,选择适当强度和质量的混凝土进行施工。

- 钢筋:按照结构设计图纸上的要求,选用合适规格和质量的钢筋。

- 砖块:选择合适的砖块用于砌墙和地面铺砖。

- 沙子:用于制作混凝土和砂浆。

- 碎石:用于制作混凝土。

- 水泥:用于制作混凝土和砂浆。

- 防水材料:根据需要选择合适的防水涂料或膜材料。

2. 地基处理- 进行地面的平整处理,确保地基的均匀平整。

- 根据需要进行地基加固,如灌注桩或打桩等。

- 进行地基的填充和夯实,确保地基的稳定和坚固性。

3. 基础施工- 按照结构设计图纸上的要求进行基础的开挖和回填。

- 进行基础的模板安装和固定。

- 浇筑混凝土,注意混凝土的均匀性和充实度。

- 进行基础的养护,确保混凝土的强度和稳定性。

4. 结构施工- 根据结构设计图纸上的要求,进行墙体和柱子的搭建。

- 安装和连接钢筋,确保结构的稳定性和强度。

- 浇筑混凝土,确保混凝土的质量和充实度。

- 进行结构的养护,确保混凝土的强度和稳定性。

5. 外装修施工- 进行墙体的抹灰,确保表面的平整和光滑。

- 进行地面的铺砖,注意砖与砖之间的缝隙和平整度。

- 进行外墙的涂料或贴瓷砖等装饰材料的施工。

- 安装窗户和门等外部构件,确保安装牢固和密封。

6. 室内装修施工- 进行墙面的刮腻子、漆面、贴壁纸等装修工作。

- 进行地面的铺装、刷漆或安装地板等工作。

- 进行天花板的安装和装修,如刷漆、吊顶等。

- 安装和连接水电设备,如水管、插座、开关等。

- 进行室内的整体装饰和家具的布置。

7. 系统设备安装- 安装和连接电气设备,如电线、电灯、开关等。

- 安装和连接给排水设备,如水管、马桶、水槽等。

- 安装和调试供暖、通风和空调设备。

- 安装和布线通信设备,如电话、网络等。

8. 竣工验收- 对整体工程进行全面检查和测试,确保各项工程质量符合要求。

- 检查建筑结构的稳定性、水密性和防火性能。

- 检查各项设备的安全性和功能性。

工程材料知识点总结(全)重点

工程材料知识点总结(全)重点

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。

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工程材料部分笔记(2004)一、名次解释结构材料——以力学性能为主,兼有一定物理化学性能的一类工程材料。

功能材料——以特殊的物理化学性能为主,兼有一定力学性能的一类工程材料。

高速钢——是一种高C且含有大量的W、Mo、Cr、V、Co等合金元素的合金刃具钢。

调质处理——淬火+高温回火,得到回火索氏体。

调质钢的综合特性,强度韧性都比较好。

红硬性——指钢在受热情况下,能够保持足够高的硬度和切削能力。

灰口铸铁——铸铁中,碳主要以片状石墨的形式存在,断口呈灰色。

白口铸铁——铸铁中,碳主要以渗碳体形式存在,断口呈白亮色。

麻口铸铁——铸铁中,碳既以游离态石墨存在,又以碳化物形式存在,断口夹杂着白亮的渗碳体和暗灰色的石墨。

HT250 ——是灰铸铁的一种标准或牌号,代表单铸Ф30mm试棒的最低抗拉强度大于等于250Mp。

QT500-2——是球墨铸铁的一种标准或牌号,代表单铸试棒的最低抗拉强度大于等于500Mp且延伸率不低于2%。

KTH350-10——是黑心可锻铸铁的一种标准或牌号,代表单铸试样的最低抗拉强度大于等于350Mp,且延伸率不低于10%。

(Z表示珠光体可锻铸铁,H表示黑心可锻铸铁,B表示白心可锻铸铁)青铜——相对于黄铜,白铜而言,除Cu外,加入非Zn,Ni以外的其他元素为主要合金元素的铜合金。

(如锡青铜,铝青铜,硅青铜,铍青铜等。

)黄铜——相对于青铜,白铜而言,以Zn为主加合金元素的铜合金。

(商业黄铜H62,弹壳黄铜H68,色泽美观用于装饰镀层的H80;加入其他元素形成的锰黄铜,铝黄铜,铅黄铜,锡黄铜等。

)白铜——相对于黄铜,青铜而言,以Ni为主加合金元素的铜合金。

(B5,B18,B30;锌黄铜,锰黄铜)变形铝合金——铝合金组织中为单相固溶体,这种合金材料塑性好,适宜进行锻造,轧制等压力加工。

(LY12,LD10)铸造铝合金——铝合金中有共晶组织,这种合金材料的流动性较高,适宜薄壁复杂件的铸造成型。

(ZL101,ZL109)冷作模具——在工作中与冷态金属相接触,包括:冷镦模、冷挤压模、压弯模、拉丝模等。

热作模具——在工作中与热态金属相接触,包括:锤锻模、热挤压模、压铸模等。

二、填空1、工程上常见的三种失效形式:变形、断裂、磨损。

2、工艺性能包括:铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。

3、当钢中合金含量小于等于5%时,称为低合金钢;5%~10%时,称为中合金钢;大于10%时候,称为高合金钢。

4、S、P等元素加入钢中,以(1)固溶体形式存在;(2)形成强化相;(3)形成非金属夹杂物;(4)在钢中以游离态存在。

碳钢中的碳有时候也以自由状态(石墨)存在。

5、钢中合金元素的强化作用主要有:固溶强化,晶界强化,第二相强化,位错强化。

6、构件用钢以工艺性能为主,力学性能为辅。

7、弹簧应具有:(1)高的弹性极限,屈服极限;(2)高的屈强比;(3)高的疲劳极限;(4)具有一定的塑性和韧性;(5)在高温、易腐蚀条件下,具有耐热性和抗蚀性。

8、工具钢根据用途不同,可以分为刃具钢、模具钢、量具钢;根据成分不同可以分为碳素工具钢、合金工具钢、高速钢。

9、量具的性能要求是:高硬度好高耐磨性,高的尺寸稳定性,足够的韧性,在特殊环境下具有抗腐蚀性。

10、球化处理同时进行孕育处理以生长球径小、圆整度好、分布均匀、单位面积石墨球数量多的石墨。

11、二元Al—Si合金,随Si提高密度下降硬度上升。

12、铝硅合金的变质处理变质前:粗大、多条、多角变质后:细小、均匀、纤维化。

三、问答题1、举例说明工程选材的一般原则。

答:如机床床身,它几何形状复杂,几何尺寸大,在工作中受压,受振动,因此我们在选材时,必须选择能减振、抗压、耐磨的金属材料。

在使用性能方面,普通钢能满足机床床身的一般要求,但钢的吸振性不如灰铸铁,而且灰铸铁具有较好的减振、抗压、耐磨、流动性。

在工艺性能方面,灰铸铁中的碳以片状石墨形式存在,使灰铸铁的铸造性能好,切削性能好,适于铸造复杂、尺寸大的零件。

在经济方面,灰铸铁价格便宜,消耗的原料容易获得。

综合工程选材的三大原则,我们选择灰铸铁而不选普碳钢作为机床床身的加工材料。

2、齿轮可由渗碳钢、调质钢来作,试述它们的制作过程、热处理,以及最终组织状态。

答:因为齿轮要求表面硬度高、耐磨、耐疲劳,芯部韧性好、耐冲击,因此○1若用调质钢来作,则一般的工作流程为:型材→改锻→毛坯热处理→切削加工→最终热处理→磨削。

热处理:型材改锻后,表面硬度可能升高,毛坯经过高温回火的热处理后,可以软化材料和组织,便于加工,综合特性、强度、韧性都比较好。

最终热处理:调质处理,淬火(得马氏体)+高温回火→回火索氏体组织○2若用渗碳钢来作,则一般工作流程为:型材→改锻→毛坯热处理→切削加工→最终热处理→磨削。

热处理:淬火,即将渗碳钢加热到临界点以上,保温一段时间,使齿轮表面奥氏体含量增加,能做到表面坚硬,芯部韧性好。

最终热处理:低温回火,最后得到回火马氏体组织。

3、机床床身、内燃机曲轴、摩托车凸轮轴选材答:○1机床床身的选材略。

○2因曲轴在工作中不断受到交变应力、磨损以及疲劳应力的影响,且在工作中要求曲轴耐磨、耐疲劳、抗拉,有一定的韧性指标。

如果我们用锻钢来作,它本身能满足曲轴的工作要求,但是,球墨铸铁不但可以满足曲轴的工作要求,而且铸造方法比锻造方法好,成形简单,且球墨铸铁的经济性能也比锻钢好,因此我们选择球墨铸铁。

○3因凸轮轴在工作中,高速旋转,易磨损,不断受到交变压力,且凸轮尺寸小,壁薄,零件小,因此我们要求材料具有可靠性、高强度、高韧性,耐磨、抗变性能力强等特点。

在这种要求下,可锻铸铁比低合金铸铁好,而且球墨铸铁的耐磨性也不如可锻铸铁,因此我们选择可锻铸铁。

4、什么是低合金灰铸铁?在孕育良好的前提下,为什么它的指标比不加合金的δb↑,δb/HB↑?答:低合金灰铸铁指除了C、Si、Mn、P、S五大元素外,加入的Cr、Mo、Co、Ni等合金的总量在3~5%内的灰铸铁。

在孕育良好的前提下,少量的合金元素影响了石墨片的存在,细化了石墨,而低合金化更多的影响了石墨结晶,其中C 的一次结晶影响不明显,更多的影响二次结晶过程,使石墨外的基本部分更容易获得珠光体,其强度比铁素体大,使固态的碳化物分解变慢,使δb↑。

在孕育良好的情况下,低合金形成的碳化物很难生成,硬度增加不明显,故δb/HB↑。

5、Al-Si为什么不能通过热处理强化?答:从热处理强化类型来看:○1相变强化来看,固态α相从高温到低温,没有相的变化,因此相变强化不可以。

○2固溶强化,理论上可以,但实际在淬火过程中,Si在Al中的扩散速度很快,不能形成有效的过饱和固溶体,要从淬火到室温保持饱和不可能,因此固溶强化不现实。

○3时效强化,前提要有过饱和固溶体的形成,在这过程中尽管有过饱和固溶体的形成,但时间很短,在淬火和保温过程中,Si很容易析出,Al-Si合金没有时效强化相,不能出现时效现象。

所以工程上Al-Si合金只能去应力淬火,不能热处理强化。

6、ZCuSn5Pb5Zn5(锡青铜)1)Sn构成合金最主要的元素○1主要固溶于α-Cu中强化基体○2使原基体Cu 的电极电位提高,耐腐蚀性提高○3摩擦系数减少2)Pb既不溶于基体中,也不与合金元素形成金属间化合物,以游离态形式存在,结晶温度范围大,熔点低○1能提高合金的致密度○2改善切削加工性能○3能够承载,接受冲击载荷④改善合金的耐磨性能3)Zn ○1能够缩小二元锡青铜的结晶温度范围,提高流动性,铸造性○2可以强化α-Cu基体,使Cu基体强度到达中高强度。

7、列举结晶时细化晶粒的方法,并说明原因。

1)增加过冷度(ΔT),过冷速度(V)上升,形核率上升,即ΔT↑,V↑,N↑2)孕育处理(变质处理),变质处理中加入的高熔点,固体颗粒,不仅显著增加晶核数量,同时也阻碍晶核生长,使晶粒细化。

3)振动和搅拌,能向金属溶液中输入额外能量,提供形核能量,促进晶核形成,还可以使枝晶碎化,增加晶核数量,从而达到细化晶粒的目的。

02~04真题2004年试题一、名词解释1)结构材料2)功能材料3)钢的合金化4)钢的应变时效5)高速钢(风钢)6)钢结硬质合金7)钢的热稳定性8)麻口铸铁9)HT200和QT450-1010)特殊黄铜二、填空题1)材料的使用性能是指材料在使用过程中能够安全可靠地工作所必须具备的性能,它包括材料的_________性能、_________性能和___________性能2)材料的组织状态包括:_________、_________、_________3)材料用钢以_________性能为主,_________性能为辅;机器零件用钢以_________性能为主、_________性能为辅。

4)钢中合金元素的强化作用主要有以下四种方式:_________、_________、_________、以及_________5)钢中合金元素的存在形式主要有:______、______、______和______。

6)机器零件用钢的力学性能要求为:______、______、______和______。

7)热作模具包括:______、______和______三类。

8)塑料模具用钢应满足:______、______、______、______9)莱氏体是指______和______两相共存的共晶反应产物,主要表现在______铸铁中。

10)石墨晶体在空间上呈______结构,因而石墨在铁液中生长如不受外界影响时具有______特性。

11)石墨铸铁中石墨呈球状分布,因而这种工程结构材料的______高同时______好。

12)根据二元Al-Si相图,当含Si量超过共晶点(12.5%Si)后,获得的结晶组织为______,其中Si晶体有两种结晶形态,分别为______和______。

三、问答题1)以汽车发动机曲轴为例,说明工程金属材料选材的一般原则。

2)汽车发动机缸体、减速机齿轮和耐酸泵泵体三个零件选用何种工程结构金属材料制造为好?为什么?3)何为调质处理?调质钢的性能特点是什么?某材料成型模具要求用调质钢制造,请推荐一种钢材,简要介绍该模具的制造过程。

4)二元Al-Cu合金热处理强化实质是什么?简要介绍其原理。

5)球墨铸铁炉前球化处理的同时,必须进行孕育处理。

这是为什么?6)ZCuSn5Pb5Zn5是青铜还是黄铜?元素Sn、Pb、Zn在该合金中的存在形式和作用是什么?2003年试题一、名词解释1、结构材料和工程材料2、调质处理及调质钢的性能特点3、钢的红硬性及高速钢4、灰口铸铁和白口铸铁5、HT300和QT800-26、变形铝合金和铸造铝合金(举例说明)7、青铜和黄铜(举例说明)二、填空题1、金属材料的工艺性能是指金属材料对各种加工工艺手段所表现出来的特性,即材料的可加工性,包括:性能、性能、性能、性能、性能等。

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