机械工程材料整理的知识点

第一章

⑴晶体：结构具有周期性和对称性的固体，原子或分子排列规则。

⑵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。

⑶液态金属在理论结晶温度以下开始结晶的现象称过冷。

⑷理论结晶温度与实际结晶温度的差∆T称过冷度∆T= T0 –T1

第二章

⑴合金是由两种或两种以上金属元素或金属和非金属组成的具有金属特性的物质

⑵合金中凡成分相同、结构相同、聚集态相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分称为相

⑶固溶强化：固溶体中晶格畸变较大，随溶质原子增加合金强度和硬度提高，塑性和韧性降低。

⑷以固溶体为基，弥散分布金属间化合物，可提高强度、硬度和耐磨性，即第二相质点强化或称弥散强化。

⑸晶内偏析：溶质原子在液相能够充分扩散，在固相内来不及扩散，以致固溶体内先结晶的中心和后结晶的部分成分不同。

一个枝晶范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析。冷速越大，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。

第三章

⑴滑移：一部分晶体沿着某一晶面和晶向相对于另一部分晶体滑动。

光滑试样在拉伸过程中，表面会出现许多相平行的倾斜线条的痕迹，称滑移带。滑移的结果在晶体表面形成台阶，称滑移线，若干条滑移线组成一个滑移带。

⑵位错密度增加，导致金属强度和硬度的提高，塑性和韧性下降，称为加工硬化或形变强化

⑶再结晶：当变形金属加热到超过回复的某一温度时，将通过形核及核长大的过程重新形成内部缺陷较少的等轴小晶粒，并且该小晶粒不断向变形金属中扩展，直到变形晶粒消失为止。再结晶也是一个晶核形成和长大的过程，但不是相变过程，再结晶前后新旧晶粒的晶格型和成分完全相同。与结晶区别：没有新相生成。

⑷低于再结晶温度的加工称为冷加工;而高于再结晶温度的加工称为热加工

影响1、热加工可使铸态金属与合金中的气孔焊合，使粗大的树枝晶或柱状晶破碎，从而使组织致密、成分均匀、晶粒细化，力学性能提高。2、热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向拉长，形成彼此平行的宏观条纹，称作流线，由这种流线体现的组织称纤维组织。它使钢产生各向异性，制定加工工艺时，应使流线尽量与拉应力方向一致。

第四章

⑴刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。刚度指标为弹性模量E。

⑵硬度：材料抵抗外来物体嵌入的能力，或抵抗表面

局部塑性变形的能力。

⑶磨损可分为：粘着磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损。

⑷接触疲劳失效形式包括：麻点剥落、浅层剥落和硬化层剥落。

⑸延迟断裂包括应力腐蚀、氢脆和高温蠕变

第五章碳钢的热处理及钢的合金化

⑴退火：将工件加热到高于AC3或AC1温度以上，保温一定时间，随后以足够缓慢的速度冷却，使钢得到接近平衡组织的热处理工艺。

目的：⑴调整硬度，便于切削加工。⑵消除内应力，防止加工中变形。⑶细化晶粒，为最终热处理作组织准备。

根据加热温度不同退火分为完全退火和不完全退火。

完全退火：加热到AC3以上，得到均一奥氏体组织后再缓冷转变为珠光体组织的过程。

不完全退火：加热到AC1以上，得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，再缓冷进行组织转变的过程。

⑵球化退火将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。

球化退火目的：使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。球化退火主要适用于过共析钢。

降低硬度便于切削；消除内应力；获得球状珠光体，为淬火做组织准备。

球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织，称球状珠光体，用P球表示。与片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。

⑶正火：将钢加热到AC3或Accm以上，保温一定时间，在静止的空气中冷却，得到细珠光体类型组织的热处理工艺。

正火的目的⑴对于低、中碳钢(≤0.6C%)，目的与退火的相同。调整硬度利于切削、消除内应力、细化晶粒。要改善切削性能，低碳钢用正火，中碳钢用退火或正火，高碳钢用球化退火。⑵对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。

⑷淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温一定时间，以一定的速度冷却，得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。

淬火目的是为获得马氏体组织，提高钢的性能。

根据加热温度不同淬火分为完全淬火和不完全淬火。

完全淬火：加热到Ac3以上，进行淬火的过程。

不完全淬火：加热到Ac1以上，得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，再淬火的过程。

⑸回火是指将淬火钢重新加热到相变点以下的某温度保温后冷却的工艺。或回火是指将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。

回火的目的：(1)减少或消除淬火内应力, 防止变形或开裂。(2)获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。(3)稳定尺寸。

⑹奥氏体的形成也是形核和长大的过程，分为三步。第一步奥氏体晶核形成及长大；第二步残余Fe3C溶解；第三步奥氏体成分均匀化

⑺淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示淬火临界直径(Dk) ：圆柱钢棒在规定的淬火介质中能全部淬透的最大直径。

⑻淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力。

⑼淬火钢回火时的组织转变：第一阶段（80-200oC）：马氏体分解；第二阶段（200-300oC）残余奥氏体的转变；第三阶段（300-400oC）：碳化物的转变；第四阶段（>400oC）：α相状态的变化和碳化物的聚集长大。

⑽第一类回火脆性又称不可逆回火脆性。是指淬火钢在250-400℃回火时出现的脆性。

在含有Cr、Ni、Mn等元素的钢中，在550-650oC回火后，又出现了冲击值的降低，称高温回火脆性或第二类回火脆性(可逆)。通过回火快冷可以消除

⑾合金元素抑制马氏体分解，阻碍碳化物的聚集和长大，使钢在很高的回火温度下保持高硬度和高强度的性质，称抗回火性，或回火稳定性。

⑿高合金钢中残余奥氏体十分稳定，回火冷却后，转变为马氏体，使钢的硬度反而增加，此现象为二次淬火。

⒀含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时，由于析出细小弥散的特殊碳化物,使硬度不仅不下降，反而升高的现象称二次硬化。

第六章构件用刚

⑴构件用钢随试验温度的不断降低，其屈服点显著升高，并导致断裂性质变化，即由宏观塑