机械工程材料总复习.ppt

1、含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高；;2、室温下，含碳量为0.8%的钢比含碳量为1.2%的钢强度高；;低温莱氏体由珠光体和渗碳体组成，其含碳量大于珠光体含碳量； C% ↑，硬脆相Fe3C%↑，软韧相 F%↓，故塑性 ↑。; 在1100℃时，含碳量0.4%的钢可获得奥氏体组织，而奥氏体塑性好、易于成形； 而含碳量4%的铸铁则获得奥氏体、莱氏体和渗碳体，其中莱氏体和渗碳体的脆性大，因此不能锻造。; 铆钉通过变形连接两个工件，这要求所用材料具有良好的塑性。而低碳钢含碳量较低???软韧性的铁素体含量较多，硬脆相的渗碳体含量较少，因此塑性较好，能满足铆钉的选材要求。; 含碳量0.0218%~2.11的铁碳合金称为钢，钢加热可获得奥氏体组织，而奥氏体塑性好、易于成形； 而铸铁液相线和固相线之间的间距较小、流动性好、枝晶偏析倾向小，铸造性能较好。; 绑扎物件所用材料要求具有良好的塑韧性、易于变形，而铁丝的主要成分为软韧相的铁素体，适宜用作绑扎材料； 起重机的钢丝绳要求其具有较高的强度，而60、65钢的主要成分为珠光体，珠光体具有较高的强度，故起重机的钢丝绳用60、65钢制造。;8、钳工锯含碳量0.8%、1.0 %、1.2%等钢比锯含碳量0.1%、0.2%钢费力，锯条易磨钝。;《机械工程材料》;使用性能;细晶强化 （变质处理又称孕育处理）金属凝固阶段 固溶强化（固溶处理）热处理阶段 弥散强化 （时效处理）热处理阶段 加工硬化 （塑性变形又称压力加工）制造阶段;一、性能;条件屈服强度? 0.2—残余塑变为0.2%时的应力。 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。 ⑶ 塑性：材料断裂前承受最大塑性变形的能力。指标为?、?。 ⑷ 硬度：材料抵抗局部塑性变形的能力。指标为HB、HRC。;⑸ 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。 ⑹ 断裂韧性：材料抵抗内部裂纹扩展的能力。指标为K1C。 2、化学性能 ⑴ 耐蚀性：材料在介质中抵抗腐蚀的能力。 ⑵ 抗氧化性：材料在高温下抵抗氧化作用的能力。 3、耐磨性：材料抵抗磨损的能力。;㈡ 工艺性能 1、铸造性能：液态金属的流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。 2、锻造性能：成型性与变形抗力。 3、切削性能：对刀具的磨损、断屑能力及导热性。 4、焊接性能：产生焊接缺陷的倾向。 5、热处理性能：淬透性、耐回火性、二次硬化、回火脆性。;二、晶体结构;⑵ 三种常见纯金属的晶体结构;⑶ 立方晶系的晶面指数和晶向指数 ①晶面指数：晶面三坐标截距值倒数取整加（ ） ②晶向指数：晶向上任一点坐标值取整加 [ ] 立方晶系常见的晶面和晶向 ⑷ 晶面族与晶向族 指数不同但原子排列完全相同的 晶面或晶向。 ⑸密排面和密排方向 ——同滑移面与滑移方向 在立方晶系中，指数相同的晶面与晶向相互垂直。;2、实际金属 ;② 线缺陷——位错 晶格中一部分晶体相对另一部分晶体沿某一晶面发生局部滑移, 滑移面上滑移区与未滑移区的交接线. 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。 ④ 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。;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。 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，在断裂前将发生较大塑性变形。强度和塑性同时增加，在断裂前消耗的功大，因而韧性也好. 细晶强化：通过细化晶粒来提高强度、硬度和塑性、韧性的方法。;㈡ 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。如碳钢、合金钢、铸铁、有色合金。 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。 1、固溶体：与组成元素之一的晶体结构相同的固相. ⑴ 置换固溶体：溶质原子占据溶剂晶格结点位置形成的固溶体。多为金属元素之间形成的固溶体。 ;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。 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。 固溶强化：随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。;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。 ⑵ 金属化合物：与组成元素晶体结构均不相同的固相. ① 正常价化合物 如Mg2Si ② 电子化合物 如Cu3Sn ③