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《工程材料》 总 复 习 材料按化学属性分类： 金属材料 无机非金属材料 高分子材料 复合材料 第2章 金属材料的力学性能 1. 强度 比例极限?p 弹性极限?A：材料承受最大弹性变形时的应力。 屈服强度：上屈服强度ReH 下屈服强度 ReL 规定残余延伸长强度Rr ：例如Rr0.2表示规定残余伸长率为0.2％时的应力 抗拉强度Rm：材料在试样断裂前所受的最大应力值 断后伸长率： 二、动态力学性能 1. 冲击韧度 材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。指标为αk（=Ak/F） 材料的使用温度应在韧脆转变温度以上。 （bcc, hcp金属有韧脆转变现象） 2. 疲劳极限 材料经无数次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限。用?-1表示。 3. 耐磨性能 材料抵抗磨损的能力 三、断裂韧度 材料抵抗脆性断裂的能力。指标为KIC。 四、高低温性能 第三章 金属的结构与固溶强化 一、纯金属的晶体结构 1. 晶体：原子呈规则排列的固体。 空间点阵：由结点形成的空间点的阵列 晶格：表示原子排列规律的空间格架。 晶胞：晶格中代表原子排列规律的最小几何单元. 2. 三种常见纯金属的晶体结构 二、纯金属的实际晶体结构 1. 单晶体：内部的晶格位向完全一致的晶体 多晶体：由许多晶格排列方位不相同的晶粒组成的晶体。 晶粒：组成金属的方位不同、外形不规则的小晶体. 晶界：晶粒之间的交界面。 2. 晶体缺陷—晶格不完整的部位 ① 点缺陷 空位：晶格中的空结点。 间隙原子：挤进晶格间隙中的原子。 置换原子：取代原来原子位置的外来原子。 ② 线缺陷——位错 金属的塑性变形主要是由于位错运动引起的 ③ 面缺陷——晶界和亚晶界 亚晶粒：组成晶粒的尺寸很小、位向差也很小的小晶块。亚晶界：亚晶粒之间的交界面。 晶界的特点： 原子排列不规则；阻碍位错运动；熔点低；耐蚀性低；产生内吸附；是相变的优先形核部位。 三、 合金的晶体结构 合金：由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。 组元：组成合金的最基本、独立的物质 相：金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。 。 ⑵ 间隙固溶体：溶质原子处于溶剂晶格间隙所形成的固溶体。为过渡族金属元素与小原子半径非金属元素组成。 铁素体：碳在?-Fe中的固溶体。( 强硬度低，塑性好） 奥氏体：碳在?-Fe中的固溶体。 马氏体：碳在?-Fe中的过饱和固溶体。(马氏体的硬度主要取决于其含碳量，并随含碳量增加而提高。) 2. 金属化合物： 与组成元素晶体结构均不相同的固相. 第四章 纯金属的结晶与细晶强化 结晶：金属由液态转变为晶态的过程 一、冷却曲线与过冷度 过冷：液态金属在理论结晶温度以下开始结晶的现象。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差?T= Tm –Tn 四、控制晶粒度的方法 二、结晶的基本过程 形核—均匀形核与非均匀形核 长大—均匀长大与树枝状长大 五、 铸锭的组织 表层细晶区，柱状晶区，中心等轴晶区 第 5 章 二元合金与合金化 一、二元相图 匀晶L?? 共析 ???+? 共晶L??+? 包晶L+??? 枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。（大小与冷速，液、固相线间距有关） 二、铁碳合金相图 点：符号、成分、温度 典型合金的结晶过程（以共析钢为例） 三、碳钢 钢的分类和牌号 四 、铸铁石墨化：铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程。铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系（共晶铸铁) 灰口铸铁的分类（石墨的形态）、牌号含义 第六章 塑性变形与形变强化 一、金属的塑性变形 单晶体的塑性变形方式：滑移和孪生 1. 滑移的特点： ①只能在切应力的作用下发生； ②沿密排面和密排方向发生； ③位移量是原子间距整数倍； ④伴随着转动 滑移的机理：通过位错运动实现。 2. 孪生特点： ①孪生使晶格位向发生改变； ②所需切应力比滑移大得多，变形速度极快，接近于声速； ③孪生时相邻原子面的相对位移量小于一个原子间距。 二. 晶粒大小对金属性能的影响 (1)晶粒越细，强度和硬度越高。金属的晶粒越细，晶界总面积越大，位错障碍越多；需要协调的具有不同位向的晶粒越多，使得金属塑性变形的抗力越高。 (2)晶粒越细，塑性和韧性越好。晶粒越细，单位体积内同时参与变形的晶粒数目越多,变形越均匀，在断裂前将发