合工大工程材料及热处理知识点资料
合工大材料科学基础考试重点
合工大材料科学基础考试重点几种解释，属于出自不同版本的书，请自行选择一种，或融合成一种均可。
名词解释第二部分为真题中出现过但范围中没有的。
第三部分为课后补充。
合工大材料科学基础考试重点第一章材料引言1材料的分类及选用材料的原则第二章晶体结构1.空间点阵、晶胞、离子晶体晶格能、空间利用率、配位数、同质多晶、热释电、铁电性、压电效应2.晶体的定义及特征、晶体与非晶体的区别与联系3.七大晶系与十四种点阵的划分，空间点阵与晶体结构的区别4.马德龙常数的计算5.计算最紧密堆积方式;面心立方堆积，密排六方堆积，金刚石堆积的空间利用率6.硅酸盐晶体的组成表征，结构特点及分类第三章晶体结构缺陷1.弗伦克尔缺陷，肖特基缺陷，刃位错，螺位错，混合位错，柏氏矢量，堆垛层错，固溶体2.晶体结构缺陷类型3.点缺陷的符号特征，缺陷反应表示方法4.热缺陷浓度的计算5.柯垂耳气团与金属晶体的明显屈服现象及应变时效6.非化学计量化合物的计算第四章非晶态结构与性质几种解释，属于出自不同版本的书，请自行选择一种，或融合成一种均可。
名词解释第二部分为真题中出现过但范围中没有的。
第三部分为课后补充。
1.硅酸盐熔体的聚合物理论2.粘度和表面张力及其影响因素3.玻璃的通性及其形成玻璃体的条件4.玻璃的晶子学说和无规则网络学说第五章表面结构与性质1.固体的表面张力和表面能与液体的区别2.润湿有哪几种类型，润湿角的定义，Young方程3.什么叫吸附和粘附第六章相平衡和相图1.什么叫吉布斯相率，什么叫自由度，什么叫相2.杠杆规则、如何应用杠杆规则计算固液含量3.正确运用背向线规则，重心规则，切线规则，连线规则，旋转规则，三角线规则4.分析熔体的析晶过程或者固体加热过程中固体和液体的路径5.什么叫穿相区现象?什么情况下会发生穿相区现象?6.二元系统相图中的无变量点有哪些?三元系统相图中的无变量点有哪些?7.专业相图的应用(水泥、耐火材料、二元和三元相图)8.几个典型相图的分析(P277 P280 P310 P314 P323)第七章基本动力学过程——扩散1.扩散系数，扩散通量，空位扩散，间隙扩散，克肯达尔效应，俣野平面，稳态扩散，非稳态扩散，互扩散，达肯方程2.运用Fick第一第二定律计算，扩散系数的计算几种解释，属于出自不同版本的书，请自行选择一种，或融合成一种均可。
工程材料及热处理pdf
工程材料及热处理一、引言工程材料是现代工业和科技领域中不可或缺的一部分，广泛应用于建筑、机械、电子、航空航天、交通运输等领域。
热处理是工程材料加工过程中的重要环节，通过改变材料的内部结构，提高其力学性能、物理性能和化学性能。
本文将详细介绍工程材料的分类、性能与特点、热处理原理、常见热处理工艺、材料选用原则、材料检测与评估、热处理设备与工艺优化以及工程材料应用领域。
二、工程材料分类工程材料可分为金属材料和非金属材料两大类。
金属材料包括钢铁材料、有色金属材料和合金等；非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。
这些材料在性能上各有特点，适用于不同的工程领域。
三、材料性能与特点1.金属材料：具有较高的强度、塑性和韧性，具有良好的导电性和导热性。
不同的金属材料在耐磨性、耐腐蚀性等方面也表现出不同的特点。
2.非金属材料：具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，且具有良好的绝缘性能。
非金属材料在加工过程中具有较好的可塑性和可加工性。
四、热处理原理热处理是通过加热、保温和冷却等工艺手段，改变材料的内部结构，从而提高其力学性能和物理性能。
热处理过程中，材料的内部原子或离子重新排列，形成新的晶体结构，从而改变材料的性质。
五、常见热处理工艺1.退火：将材料加热到一定温度后保温一段时间，然后缓慢冷却至室温。
退火可以消除材料的内应力，改善其组织和性能。
2.淬火：将材料加热到一定温度后迅速冷却，使材料表面硬化而内部保持韧性。
淬火可以提高材料的硬度和耐磨性。
3.回火：将淬火后的材料加热到一定温度后保温一段时间，然后缓慢冷却至室温。
回火可以消除材料的内应力，改善其组织和性能。
4.表面处理：通过化学或电化学方法对材料表面进行处理，提高其耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性等性能。
六、材料选用原则1.根据工程要求选择合适的材料类型和牌号；2.考虑材料的性能参数，如强度、硬度、韧性等；3.考虑材料的耐腐蚀性、耐磨性等特殊要求；4.考虑材料的加工工艺和经济性等因素。
工程材料及热加工工艺
材料及热加工复习资料2工程材料及热加工工艺绪论一.课程的任务及内容工艺方法工程材料———加工工艺———产品件装配试车工艺过程基本知识热加工冷加工成分.组织.性能铸.锻.焊.热（切削加工）关系.应用性质：机械类各专业必修的一门综合的技术基础课。
任务：使学生获得有关金属学.钢的热处理.常用的金属材料及加工的基础知识，培养学生合理选材.确定热处理方法及安排工件加工工艺路线的初步能力。
先修课：物理.化学.机械制图.金工实习等，与材料力学. 机械设计等关系密切。
作用：打基础为后续课为专业课为工作实践二．材料及发展趋势钢：碳钢. 合金钢. 铸钢….黑色金属金属材料铁： HT. QT. 合金铸铁… Cu及Cu合金有色金属 AI及AI合金工程材料其它：轴承…普通无机非金属材料陶瓷材料例特种非金属热塑性材工程塑料料工程塑料通用塑料热固性有机高特种塑料分子材料橡胶金属材料 + 非金属材料 = 复合材料结构材料机性. 物性. 化性工程材料（应用）功能材料特异物化性能. 超导.激光材料……三.金属材料的应用.特点.陶瓷. 高分子材料发展速度很快，但还不能全面代替传统的金属材料。
金属材料各行各业应用广泛。
原因：金属材料可满足各种各样的性能。
具体： 1. 一般均具有优良的机械性能；2. 具有优良的物理性能；3. 具有优良的工艺性能；热处理较大范围改变金属材料的性能。
四.影响金属材料性能的因素1. 化学成分决定组织. 性能2. 处理工艺内部组织变化性能与微观组织有关。
第一章金属材料的力学性能物理性能导电.热.磁.密度.熔点化学性能耐蚀.热.酸.抗氧化使用性能其它性能耐磨性.承受磨损耐久程度.综合性机械性能外力作用下表现的性能，变形.失效性能（力学性能）铸造性能流动性.收缩性.吸气性…工艺性能塑性成形性可锻性.冲压性（加工性能）焊接性热处理工艺性切削加工性根据使用性选择材料用途选材.选工艺性能是基础根据加工性选择加工方法机械性能（力学性能）是设计零件选材的依据，控制材料质量的重要参考。
《工程材料及热处理》复习经典归纳
《工程材料及热处理》复习经典归纳池茶永2011.01.02★基础部分（填空、选择及简答）1、原子（离子、分子或原子团）在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质叫晶体；在图示1的晶胞中，a、b、c称晶格常数。
（图示1）（图示2）2、根据晶胞的几何形状或自身的对称性，可把晶体结构分为七大晶系、十四种空间点阵。
3、常见的金属晶体结构有_体心立方晶格(BCC)、面心立方晶格(FCC)和密排六方晶格(HCP)_三种。
4、下列晶面和晶向指数的表示方法正确的是（ B ）A、﹙h k l﹚﹙µ v w﹚B、﹙h k l﹚[µ v w]C、﹙h, k, l﹚[µ, v, w]D、﹙-h k l﹚[-µ v w](提示：晶面和晶向指数分别用圆括号和方括号表示，数值间不用标点断开，负号写在数值上方)5、实际金属中存在有点缺陷、线缺陷和面缺陷三类晶体缺陷。
位错和晶界分别属于（ C ）A、点缺陷，面缺陷B、面缺陷，线缺陷C、线缺陷，面缺陷D、点缺陷，线缺陷6、金属结晶的条件是其温度低于理论结晶温度，造成液体与晶体间的自由能差，即具有一定的结晶驱动力才行。
那么由此产生的过冷度指的是理论结晶温度与实际结晶温度之差。
7、下图为金属结晶过程和奥氏体形成过程的示意图，填写下面的空白处。
（1）金属结晶过程：晶核的形成→晶核的成长→晶体互相接触并向液体伸展→结晶完毕（2）奥氏体形成过程：晶核的形成→晶核的长大→残余渗碳体的溶解→奥氏体成分的均匀化8、观察图示2在显微镜下的组织为珠光体。
9、细化铸态金属晶粒主要采用增大金属的过冷度、变质处理的方法。
10、合金中的相结构分为固溶体和金属间化合物两类；前者有可分为置换固溶体、间隙固溶体。
11、合金常见的相图有__匀晶相图、共晶相图、包晶相图_和具有稳定化合物的二元相图。
12、铁碳合金中基本相是那些？其机械性能及结构如何？答：（1）基本相有：铁素体、奥氏体、渗碳体、石墨。
工程材料及热处理(完整版)
工程材料及热处理一、名词解释（20分）8个名词解释1.过冷度：金属实际结晶温度T和理论结晶温度、Tm之差称为过冷度△T，△T=Tm-T。
2.固溶体：溶质原子溶入金属溶剂中形成的合金相称为固溶体。
3.固溶强化：固溶体的强度、硬度随溶质原子浓度升高而明显增加，而塑、韧性稍有下降，这种现象称为固溶强化。
4.匀晶转变：从液相中结晶出单相的固溶体的结晶过程称匀晶转变。
5.共晶转变：从一个液相中同时结晶出两种不同的固相6.包晶转变：由一种液相和固相相互作用生成另一种固相的转变过程，称为包晶转变。
7.高温铁素体：碳溶于δ-Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号δ表示。
铁素体：碳溶于α－Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号α或F表示。
奥氏体：碳溶于γ-Fe的间隙固溶体，面心立方晶格，用符号γ或F表示。
8.热脆（红脆）：含有硫化物共晶的钢材进行热压力加工，分布在晶界处的共晶体处于熔融状态，一经轧制或锻打，钢材就会沿晶界开裂。
这种现象称为钢的热脆。
冷脆：较高的含磷量，使钢显著提高强度、硬度的同时，剧烈地降低钢的塑、韧性并且还提高了钢的脆性转化温度，使得低温工作的零件冲击韧性很低，脆性很大，这种现象称为冷脆。
氢脆：氢在钢中含量尽管很少，但溶解于固态钢中时，剧烈地降低钢的塑韧性增大钢的脆性，这种现象称为氢脆。
9.再结晶：将变形金属继续加热到足够高的温度，就会在金属中发生新晶粒的形核和长大，最终无应变的新等轴晶粒全部取代了旧的变形晶粒，这个过程就称为再结晶。
10.马氏体：马氏体转变是指钢从奥氏体状态快速冷却，来不及发生扩散分解而产生的无扩散型的相变，转变产物称为马氏体。
含碳量低于0.2%，板条状马氏体；含碳量高于1.0%，针片状马氏体；含碳量介于0.2%-1.0%之间，马氏体为板条状和针片状的混合组织。
11.退火：钢加热到适当的温度，经过一定时间保温后缓慢冷却，以达到改善组织提高加工性能的一种热处理工艺。
12.正火：将钢加热到3c A或ccmA以上30-50℃，保温一定时间，然后在空气中冷却以获得珠光体类组织的一种热处理工艺。
《热处理》复习资料
热处理复习资料1、钢铁：是Fe与C、Si、Mn、P、S以及少量的其它元素所组成的合金。
其中除Fe外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用。
2、热处理：通常的金属热处理工艺，一般均由不同的加热、保温和冷却三个阶段组成，从而改变整体或表面组织（但形状不变），获得所需的性能。
3、热处理原理是研究热处理过程中组织转变的规律；热处理工艺是根据原理制定的温度、时间、介质等参数对具体的产品零部件进行处理的过程。
4、热处理工艺类别：整体热处理：退火、正火、淬火、回火；表面热处理：感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光加热表面淬火、化学气相沉积、物理气相沉积；化学热处理：渗碳、渗氮、渗其它元素、多元共渗。
一、加热时组织转变1、钢之所以能够进行热处理，是钢在加热冷却过程中发生固态相变。
加热的目的：使钢形成全部或部分奥氏体组织，并控制奥氏体的化学成分、均匀化程度及晶粒大小等。
2、奥氏体化：奥氏体成核，晶核长大；渗碳体溶解；奥氏体成分均匀化的过程PSK线称为A1线；Acm线:渗碳体在奥氏体中的溶解度曲线ES线；铁素体向奥氏体转变曲线GS线为A3线通常实际加热时的临界温度用脚标C表示，AC1、AC3、ACcm；实际冷却时的临界温度用脚标r表示，Ar1、Ar3、Arcm，以示与平衡转变温度的区别3、共析钢奥氏体的形成：共析钢加热至Ac1 以上时, 发生P(F+Fe3C)→A的转变。
奥氏体形成的热力学条件：必须在A1温度以上，即在一定的过热条件下奥氏体才能形成；只有当P与奥氏体的体积自由能之差能克服界面能和应变能时，珠光体向奥氏体转变才能使系统向低能状态转变，奥氏体才能自发地形成。
4、奥氏体形成过程：（1）奥氏体的形核形核的成分、结构条件：α + Fe3C γC% 0.0218 6.69 0.77结构BCC 复杂正方FCC形核位置：A晶核将在α/Fe3C相界面上优先形成，这是由于：①相界面形核，可以消除部分晶体缺陷而使体系的自由能降低；②相界面两边的碳浓度差大，较易获得与新相奥氏体相适配的碳浓度；③相界面处，原子排列较不规则，易于产生结构起伏。
工程材料以及热处理复习资料(doc 9页)
工程材料以及热处理复习资料(doc 9页)一．名词解释题间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。
再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。
淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。
枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。
时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。
同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。
热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。
二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。
共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。
比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。
置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。
变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。
晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。
固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。
形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。
残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。
调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。
淬硬性：钢淬火时的硬化能力。
过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。
本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。
C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。
CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。
马氏体：含碳过饱和的α固溶体。
热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。
热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。
回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。
可逆回火脆性：又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。
工程材料与热成型知识点
机械工程材料与热成型知识点强度：金属材料抵抗塑性变形和断裂的能力。
指标有：弹性极限、屈服极限、抗拉极限疲劳强度-1—无数次交变应力作用下不发生破坏的最大应力。
塑性：金属材料在断裂前产生最大塑性变形的能力。
指标为硬度：材料抵抗局部塑性变形、压痕和划痕的能力。
指标为HB、HRC。
冲击韧性：材料抵抗冲击破坏的能力。
指标为αk材.料的使用温度应在冷脆转变温度以上。
点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指晶格空位、间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如刃型位错、螺型位型。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
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。
结晶晶粒度控制方法：①增加过冷度；②变质处理；③机械振动、搅拌变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
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。
回复：为了消除金属的加工硬化现象，将变形金属加热到某一温度，以使其组织和性能发生变化。
在加热温度较低时，原子的活动能力不大，这时金属的晶粒大小和形状没有明显的变化，只是在晶内发生点缺陷的消失以及位错的迁移等变化，因此，这时金属的强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，而只是使内应力及电阻率等性能显著降低。
此阶段为回复阶段。
再结晶：被加热到较高的温度时，原子也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。
工程材料及热处理复习要点
工程材料及热处理复习要点一、材料的力学性能1. 强度、塑性、冲击韧性的定义，常用衡量指标、符号及其含义；2. 布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC的表示方法及应用；3. 当对零件热处理后的力学性能有要求时，在零件设计图纸上常常标出其硬度指标。
二、纯金属的晶体结构与结晶1.纯金属的三种典型晶格类型。
具有面心立方晶格的金属塑性最好。
2.晶体缺陷的三种类型及其对金属力学性能的影响。
（位错强化、细晶强化）3.纯金属结晶的必要条件和基本规律4.晶粒度的概念、晶粒大小对金属材料常温下力学性能的影响；5.铸造生产中（金属结晶时）常获得细小晶粒的方法。
三、合金的结构与结晶1.合金的两种相结构——固溶体和金属化合物的结构和性能特点。
（固溶强化）2. 合金与纯金属结晶相比的不同点：（1）纯金属的结晶是在恒温下进行的，只有一个相变点（临界点）；合金的结晶是大多是在一个温度范围内进行的，结晶开始和终止温度不同，有两个相变点。
（2）液态合金结晶时，在局部范围内有成分的波动。
3.具有单相固溶体的合金塑性好，变形抗力小，具有良好的锻造性能。
→钢可加热到单相A区进行锻造成形。
共晶或接近共晶成分的合金熔点低，流动性好，铸造性能好。
→铸铁具有共晶反应，适于铸造成形。
四、铁碳合金1. F、A、Fe3C、P、Ld的定义、结构及性能特点2. 关于F—Fe3C相图（1）默画并填写各区的组织，A1、A3、Acm线的位置及含义（2）共晶反应、共析反应的反应式及其产物（3）亚共析（如45、60钢）、过共析钢（如T10、T12钢）的平衡结晶过程分析，发生了哪些转变，画出室温组织示意图。
（4）计算室温组织组成物的相对百分含量。
3. 含碳量对碳钢平衡组织和力学性能的影响。
（做到活学活用，如55页习题7、8、9）五、金属塑性变形1.加工硬化的定义、产生原因及利弊，如何消除。
2.理论上，热加工和冷加工如何区别。
注意：热塑性变形加工不产生加工硬化现象，但仍会使金属的组织和性能发生显著变化。
合工大金属学与热处理课件
液相中近程规则排列的原子集团称为“相起伏” 液相中近程规则排列的原子集团称为“相起伏” 相起伏特点： 相起伏特点： (1) 瞬时出现，瞬时消失，此起彼伏; 瞬时出现，瞬时消失，此起彼伏 ——又称为结构起伏。 又称为结构起伏。 又称为结构起伏
瞬时 1
瞬时 2
(2)相起伏或大或小，不同尺寸相起伏出现的 相起伏或大或小， 相起伏或大或小 几率不同， 几率不同，过大或过小的相起伏出现几率均 小;
假设晶胚体积为V,表面积为 ， 假设晶胚体积为 表面积为S，则 表面积为 系统总的自由能变化： 系统总的自由能变化： 单位面积表面能 ∆G =－ V·∆G V +S·σ － 液固两相单位体积自由能 假设晶胚为球体，半径为 ， 假设晶胚为球体，半径为r，则： ∆G = －4/3·πr3·∆GV + 4πr2·σ
1 金属结晶的宏观现象： 金属结晶的宏观现象： 宏观现象 (1) 过冷现象 金属在低于熔点的温度结晶的现象 (2) 结晶过程伴随潜热释放 结晶潜热：液相结晶为固相时释放的热量。 结晶潜热：液相结晶为固相时释放的热量。
2 金属结晶的微观过程 金属结晶的微观过程:
金属结晶的微观过程 金属结晶的微观过程: 微观过程 （1）形核 ） 从液体中形成具有一定临界尺寸的小 从液体中形成具有一定临界尺寸的小 晶体(晶核 晶核)的过程 晶体 晶核 的过程 （2）长大 ） 晶核由小变大长成晶粒的过程 ——实际金属最终形成多晶体 ——实际金属最终形成多晶体 单个晶粒由形核→长大 注： 单个晶粒由形核 长大 多个晶粒形核与长大交错重叠 ** 当只有一个晶核时 → 单晶体 ** 晶核越多，最终晶粒越细 晶核越多，
——存在过冷度是结晶的必要条件 存在过冷度是结晶的必要条件 过冷度: 过冷度 理论结晶温度与实际结晶温度的差值 另可推出： 另可推出：
合工大工程材料及热处理知识点
合工大工程材料及热处理知识点合肥工业大学（Hefei University of Technology）是位于中国安徽省合肥市的一所综合性工科大学，建校于1945年，原名为合肥工学院。
该校工程材料及热处理是材料学科中的一个重要分支，下面将介绍一些与该学科相关的知识点。
一、工程材料1.材料分类：工程材料主要分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。
2.金属材料：主要包括钢铁材料、有色金属材料和合金材料，常见的有铝、铜、铁等。
3.无机非金属材料：主要包括陶瓷材料、电子材料和复合材料等，常见的有玻璃、陶瓷等。
4.有机高分子材料：主要包括塑料、橡胶和纤维素材料等，常见的有聚乙烯、聚苯乙烯等。
二、热处理1.热处理的目的：热处理是通过加热和冷却等控制工艺，改变材料的组织结构和性能，以达到特定的要求。
2.热处理工艺：常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
-退火：通过加热材料至一定温度，保温一段时间后慢慢冷却，以减小材料的硬度和提高韧性。
-正火：通过加热材料至一定温度后迅速冷却，在材料达到最低温度之前使材料保持一段时间，以增加材料的硬度和强度。
-淬火：通过快速冷却材料，以获得高硬度和高强度。
-回火：通过加热已经淬火的材料至一定温度，保温一段时间后冷却，以降低材料的硬度和提高韧性。
3.热处理效果：热处理可以改变材料的组织结构和性能，例如提高材料的硬度、强度、耐磨性等。
三、常见材料的热处理1.钢材的热处理：常见的热处理方法有退火处理、正火处理、淬火处理、回火处理等，可以改变钢材的硬度和强度，提高其机械性能。
2.铝材的热处理：常见的热处理方法有固溶处理和时效处理，可以使铝材产生较高的硬度和强度。
3.铜材的热处理：常见的热处理方法有退火处理、调质处理等，可以提高铜材的强度和韧性。
4.铁粉的热处理：常见的热处理方法有热变形、热固化等，可以改变铁粉的形状和尺寸，提高其机械性能。
5.复合材料的热处理：根据不同复合材料的组成和应用要求，可以采用退火、固化、后热处理等工艺进行处理。
材料科学与工程材料力学与材料热处理重点考点梳理
材料科学与工程材料力学与材料热处理重点考点梳理材料科学与工程是一门研究材料的结构、性能、制备与应用的学科。
作为材料科学与工程的两个重要方向，材料力学与材料热处理扮演着至关重要的角色。
本文将对材料力学与材料热处理的重点考点进行梳理，以帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
一、材料力学材料力学是研究材料在外力作用下的力学行为和性能的学科，为材料科学与工程的核心内容之一。
在材料力学的学习中，以下几个方面是重点考点：1. 应力应变关系应力应变关系是材料力学的基础，描述了材料在外力作用下的变形行为。
重点考点包括：一维弹性应力应变关系、二维应力状态下的弹性应力应变关系、多轴载荷下的应力应变关系等。
2. 构件的力学性能材料力学的另一个重点考点是构件的力学性能，即材料在外力作用下的稳定性和破坏性能。
重点考点包括：构件的强度、刚度、韧性、脆性等。
3. 材料的疲劳断裂材料在长期交变载荷下会出现疲劳断裂现象，这是材料力学的一个重要研究方向。
重点考点包括：疲劳寿命、应力幅与寿命关系、疲劳裂纹扩展等。
二、材料热处理材料热处理是指通过加热、保温和冷却等方法改善材料的性能和组织结构的工艺。
在材料热处理的学习中，以下几个方面是重点考点：1. 热处理工艺材料热处理的重点考点之一是热处理工艺，即通过加热与冷却等操作改变材料的组织结构和性能。
重点考点包括：退火、淬火、回火、时效等热处理工艺。
2. 材料相变热处理过程中，材料内部的相变对材料性能的改善起着重要作用。
重点考点包括：固溶体相变、析出相变、转变相的形成与演化等。
3. 热处理工艺对性能的影响不同的热处理工艺对材料的性能有着不同的影响，理解这种影响是材料热处理的关键。
重点考点包括：热处理对材料硬度、强度、韧性等性能的影响。
结语材料力学与材料热处理是材料科学与工程领域的重要学科，对于掌握材料的特性和应用具有重要意义。
本文对材料力学与材料热处理的重点考点进行了梳理，希望能够帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
热处理考试重点复习笔记
热处理复习重点第一章金属材料基础知识1. 材料力学性能（1）材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为强度。
强度有多种指标，如屈服强度（σs）、抗拉强度（σb）、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。
（2）塑性是指材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力，指标为伸长率（δ）和断面收缩率（φ），δ和φ越大，材料的塑性越好。
（3）材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚度，其指标是弹性模量（弹性变形范围内，应力与应变的比值）。
（4）硬度（材料表面局部区域抵抗更硬物体压入的能力）a. 布氏硬度（测较低硬度材料）用一定直径的钢球或硬质合金球，在一定载荷的作用下，压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，所施加的载荷与压痕表面积的比值。
HBS（钢球，<450）、HBW（硬质合金球，>650）。
b. 洛氏硬度（测较高硬度材料）利用一定载荷将交角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，根据压痕深度确定的硬度值。
HRA（金刚石圆锥，20~80）、HRB（1.588mm钢球，20~100）、HRC （金刚石圆锥，20~70）c. 维氏硬度（适用范围较广）维氏硬度其测定原理基本与布氏硬度相同，但使用的压头是锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体。
（5）冲击韧性材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。
通常用冲击功A k来度量，A k是冲击试样在摆锤冲击试样机上一次冲击试验所消耗的冲击功。
（6）疲劳强度材料在规定次数（钢铁材料为107次，有色金属为108次）的交换载荷作用下，不发生断裂时的最大应力，用σ-1表示。
2. 铁碳相图第二章钢的热处理原理1. 钢的临界温度A c1——加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度A c3——加热时先共析铁素体全部溶入奥氏体的终了温度A ccm——加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度A r1——冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度A r3——冷却时奥氏体开始析出先共析铁素体的温度A rcm——冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度2. 钢在加热时的转变（1）共析钢由珠光体向奥氏体的转变包括以下四个阶段：奥氏体形核（相界面处）、奥氏体晶核长大、剩余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化。
工程材料及热处理复习资料.
工程材料及热处理1什么是工程材料？按其组成主要分为哪些类型?工程材料主要指用于机械工程和建筑工程等领域的材料。
按其组成分为：金属材料包括钢铁、有色金属及其合金；高分子材料包括塑料、橡胶等；无机非金属材料主要是陶瓷材料、水泥、玻璃、耐火材料；复合材料是由基体材料（树脂、金属、陶瓷）和增强剂（颗粒、纤维、晶须）复合而成的。
2工程材料的性能主要包含哪些内容？工程材料的性能分为使用性能和工艺性能。
使用性能是指在服役条件下能保证安全可靠工作所必备的性能，其中包括材料的力学性能、物理性能、化学性能等。
工艺性能是指材料的可加工性，其中包括锻造性能、铸造性能、焊接性能、热处理性能及切削加工性等。
3主要有哪些常用的力学性能指标？常用的力学性能指标主要有强度、塑性和硬度指标。
强度指标主要是指屈服强度和抗拉强度；塑性指标包括延伸率和断面收缩率；硬度指标主要有布氏硬度和洛氏硬度。
4简述金属三种典型晶体结构的特点？最常见的金属晶体结构有3种类型：体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构: （1）体心立方晶格：在立方体的8个顶角上和立方体中心各有1个原子。
（2）面心立方晶格：在立方体的8个顶角上和6个面的中心各有1个原子。
（3）密排六方晶格：它在六棱柱的上下六角形面的顶角上和面的中心各有1个原子，在六棱柱体中间还有3个原子。
5举例说明晶体的同素异构现象？某些金属，例如铁、锰、钛、锡、钴等，凝固后在不同的温度下有着不同的晶格形式，这种金属在固态下由于温度的改变而发生晶格改变的现象称为同素异构转变。
这一转变与液态金属的结晶过程相似，也包括晶核的形成和晶粒的长大，故又称二次结晶或重结晶。
举例：铁在1538～1394℃时为体心立方晶格，叫做δ铁；在1394～912℃时，为面心立方晶格，叫做γ铁。
在912℃以下，为体心立方晶格，叫做α铁。
6实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？晶体缺陷对性能有何影响？在实际金属中存在的缺陷有点缺陷（空位和间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）3种类型。
合工大材料成型技术基础复习知识点
材料成型技术基础第二章铸造一、铸造的定义、优点、缺点：铸造指熔融金属、制造铸型并将熔融金属浇入铸型凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。
优点：铸造的工艺适应性强，铸件的结构形状和尺寸几乎不受限制；工业上常用的合金几乎都能铸造；铸造原材料来源广泛，价格低廉，设备投资少；铸造适于制造形状复杂、特别是内腔形状复杂的零件或毛坯，尤其是要求承压、抗振或耐磨的零件。
缺点：铸件的质量取决于成形工艺、铸型材料、合金的熔炼与浇注等诸多因素，易出现浇不到、缩孔、气孔、裂纹等缺陷，且往往组织疏松，晶粒粗大。
二、充型能力的定义、影响它的三个因素：金属液的充型能力指金属液充满铸型型腔，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。
影响因素：①金属的流动性；②铸型条件；③浇注条件。
三、影响流动性的因素；纯金属和共晶成分合金呈逐层凝固流动性最好；影响充型能力的铸型的三个条件；浇注温度和压力对充型能力是如何影响的：影响流动性的因素：①合金成分：纯金属和共晶成分的合金，结晶过程呈逐层凝固方式，流动性好；非共晶成分的合金，呈中间凝固方式，流动性较差；凝固温度范围过大，铸件断面呈糊状凝固方式，流动性最差。
结晶温度范围越窄，合金流动性越好。
②合金的质量热容、密度和热导率：合金质量热容和密度越大、热导率越小，流动性越好。
影响充型能力的铸型的三个条件：①铸型的蓄热系数：铸型从其中金属液吸收并储存热量的能力。
蓄热系数越大，金属液保持液态时间短，充型能力越低。
（在型腔喷涂涂料，减小蓄热系数）②铸型温度：铸型温度越高，有利于提高充型能力。
③铸型中的气体：铸型的发气量过大且排气能力不足，就会使型腔中气压增大，阻碍充型。
浇注温度和压力对充型能力的影响：①浇注温度：提高浇注温度，延长保持液态的时间，从而提高流动性。
温度不能过高，否则金属液吸气增多，氧化严重，增大了缩孔、气孔、粘砂等缺陷倾向。
②充型压力（流动方向上的压力）：充型压力越大，流动性越好。
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工程材料及热处理第一部分名词解释第一章材料的结构与性能1、金属键：通过共有化的自由电子和正离子依靠静电引力结合的方式。
金属的宏观特性：①导电性②导热性③不透明④有光泽⑤具有正电阻温度系数⑥塑性、延展性书P12 表1-12、晶体：内部质点（原子、离子或分子）在三维空间按一定规律进行周期性重复排列的固体。
晶体与非晶体的区别：根本区别：内部质点排列的规律不同，即结构不同。
（1）晶体有一定的熔点，而非晶体则没有。
（2）晶体具有各向异性，而非晶体是各向异性。
（3）3、空间点阵或晶格：将晶体的内部质点抽象为几何点得到的由几何点构成的空间构架。
4、晶胞：能完全反应点阵特征的最小的几何单元。
5、晶面：通过将晶体中由原子构成的平面。
6、晶向：任意两个原子的连线方向。
7、晶体缺陷：实际金属中，因一些原子在外在因素的作用下偏离平衡位置破坏晶体中原子排列的规律性，形成的微小不完整区域。
根据几何形状特征，可将晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类。
点缺陷：空位、间隙原子和置换原子线缺陷：也称为位错（位错密度用X射线或透射电镜测定）面缺陷：晶界、亚晶界8、合金：由两种或两种以上的金属元素（或金属元素与非金属元素）组成的具有金属特性的物质。
9、相：合金中具有同一聚集状态、同一结构、同一性质，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。
10、固溶体：溶质原子溶入固态金属溶剂晶格中所形成的均一的、保持溶剂晶体结构的合金相称为固溶体。
间隙固溶体：溶质原子不是占据溶剂晶格结点位置，而是填入溶剂晶格的某些间隙位置所形成的固溶体。
置换固溶体：溶质原子占据了溶剂晶格的某些结点位置所形成的的固溶体。
11、固溶强化：由于固溶体中的晶格畸变区会与位错产生交互作用，会阻碍位错运动，从而引起合金的塑性及韧性有所下降，强度有所提高。
12、金属间化合物：两组元形成合金时，当超过固溶体的溶解极限时，形成的一种晶体结构不同于任一组元的新相，称为金属间化合物，也称中间相。
第二章金属材料组织与性能的控制1、结晶：液态金属到固态金属的过程。
2、过冷：液态金属必须冷却到理论结晶温度Tm以下某一个温度T时才开始结晶，这个现象称为过冷。
3、结晶潜热：伴随着液态向固态转变而释放的热量称结晶潜热。
4、均质形核：从过冷液态金属中自发形成晶核的过程。
5、异质形核：液态金属原子，依附于模壁或液相中未熔固相质点表面，优先形成晶核的过程。
6、晶体长大机制：粗糙界面的长大机制——连续垂直长大机制光滑界面的长大机制——侧向长大机制7、细晶强化：晶粒细化使金属机械性能提高的现象。
细化晶粒的途径：增大形核率N和降低长大速度。
细化晶粒的方法：增大液态金属的过冷度和孕育（变质）处理。
8、杠杠定律：在结晶过程中，液、固二相的成分分别沿液相线和固相线变化。
液、固二相的相对量关系，如同力学中的杠杆定律。
9、匀晶相图：两个组元在液态和固态均能无限互溶，在结晶时发生匀晶转变的相图。
10、晶内偏析：晶粒内部化学成分不均匀的现象。
11、枝晶偏析：由于固溶体结晶时一般按树枝状方式生长，先结晶的枝干和后结晶的枝间成分也不相同。
严重的枝晶偏析会使合金的力学性能降低，主要是降低塑性和韧性以及耐蚀性等。
生产中常用均匀化退火（扩散退火）方法来消除枝晶偏析。
11、共晶相图：两组元在液态能无限互溶，在固态只能有限溶解，并且具有共晶转变的合金相图。
12、固溶处理：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。
13、弥散硬化：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。
14、共析相图：两组元在液态能够无限互溶，在固态只能有限互溶，并具有共析转变的相图。
15、同素异构转变：一些金属，在固态下随温度或压力的改变,还会发生晶体结构变化，即由一种晶格转变为另一种晶格的变化，称为同素异构转变。
16、热脆：硫17、冷脆：磷18、滑移：晶体在切应力作用下，其一部分沿一定的晶面和一定的晶向相对另一部分发生的相对滑动现象。
19、回复、再结晶20、冷加工：金属材料的冷形变加工，形变加工时产生加工硬化。
21、热加工：金属材料的热形变加工，不产生加工硬化。
22、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。
23、热处理：通过对钢件加热、保温和冷却的操作方法，来改善其内部组织结构，以获得所需要性能的一种加工工艺。
24、奥氏体：奥氏体是C在γ铁中的间隙固溶体，面心立方结构，最大溶碳量2.11%，高塑性、低屈服强度——相变过程容易产生塑性变形，比容在钢的组织中最小，密度最大——相变中容易产生体积变化（M→A 4.234%）奥氏体形成速度与加热温度、加热速度、钢的成分以及原始组织等有关。
22、过冷奥氏体：在临界点以下存在的不稳定的且将要发生转变的奥氏体。
冷却方式：等温冷却方式和连续冷却方式。
23、珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。
24、索氏体：在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。
25、屈氏体：在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
26、贝氏体：过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。
27、马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
28、奥氏体:碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体.29、残余奥氏体：M转变结束后剩余的奥氏体。
30、退火：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种热处理操作。
31、正火：将工件加热到Ac3或Accm以上30～80℃，保温后从炉中取出在空气中冷却。
32、淬火：将钢件加热到Ac3或Ac1以上30～50℃，保温一定时间，然后快速冷却（一般为油冷或水冷），从而得马氏体的一种操作。
33、回火：将淬火钢重新加热到A1点以下某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种操作。
34、冷处理：把冷到室温的淬火钢继续放到深冷剂中冷却，以减少残余奥氏体的操作。
35、时效处理：为使二次淬火层的组织稳定，在110~150℃经过6~36小时的人工时效处理，以使组织稳定。
36、淬火临界冷却速度（Vk）：淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。
37、淬透性：钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。
38、淬硬性：钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。
39、重结晶：由于温度变化，引起晶体重新形核、长大，发生晶体结构的改变，称为重结晶。
40、调质处理：淬火后的高温回火。
第三章、工程材料无第二部分简答1、常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe、γ-Fe、Mg各属何种晶体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe属于体心立方晶格；γ－Fe属于面心立方晶格；Mg属于密排六方晶格；2、实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。
因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。
同时晶体缺陷还会增加金属的电阻，降低抗腐蚀性能。
3、过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。
②随着冷却速度的增大，晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。
③过冷度增大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，结晶发生困难。
4、金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。
②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。
5、在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。
②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。
③机械振动、搅拌。
6、产生加工硬化的原因是什么？答：随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，使位错密度显著增加；同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。
因此，随着变形量增加，由于晶粒破碎和位错密度增加，金属的塑性变形抗力将迅速增大，强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降，产生所谓“加工硬化”现象。
7、与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些？答：（1）通过热加工，可使铸态金属中的气孔焊合，使其致密度得以提高。
（2）通过热加工，可使铸态金属中的枝晶和柱状晶破碎，使晶粒细化，机械性能提高。
（3）通过热加工，可使铸态金属中的枝晶偏析和非金属夹杂分布发生改变，使它们沿着变形的方向细碎拉长，形成热压力加工“纤维组织”（流线），使纵向的强度、塑性和韧性显著大于横向。
如果合理利用热加工流线，尽量使流线与零件工作时承受的最大拉应力方向一致，而与外加切应力或冲击力相垂直，可提高零件使用寿命。
8、为什么细晶粒钢强度高，塑性，韧性也好？答：晶界是阻碍位错运动的，而各晶粒位向不同，互相约束，也阻碍晶粒的变形。
因此，金属的晶粒愈细，其晶界总面积愈大，每个晶粒周围不同取向的晶粒数便愈多，对塑性变形的抗力也愈大。
因此，金属的晶粒愈细强度愈高。
同时晶粒愈细，金属单位体积中的晶粒数便越多，变形时同样的变形量便可分散在更多的晶粒中发生，产生较均匀的变形，而不致造成局部的应力集中，引起裂纹的过早产生和发展。
因此，塑性，韧性也越好。
9、金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？答：①晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性，如纵向的强度和塑性远大于横向等；②晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化，即随着变形量的增加，强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降；③织构现象的产生，即随着变形的发生，不仅金属中的晶粒会被破碎拉长，而且各晶粒的晶格位向也会沿着变形的方向同时发生转动，转动结果金属中每个晶粒的晶格位向趋于大体一致，产生织构现象；④冷压力加工过程中由于材料各部分的变形不均匀或晶粒内各部分和各晶粒间的变形不均匀，金属内部会形成残余的内应力，这在一般情况下都是不利的，会引起零件尺寸不稳定。
10、分析加工硬化对金属材料的强化作用？答：随着塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割、位错缠结加剧，使位错运动的阻力增大，引起变形抗力的增加。
这样，金属的塑性变形就变得困难，要继续变形就必须增大外力，因此提高了金属的强度。