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工程材料与成形技术基础概念定义原理规律小结

一、材料部分

材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为材料的强度。

材料在外力作用下显现出的塑性变形能力称为材料的塑性。

拉伸过程中，载荷不增加而应变仍在增大的现象称为屈服。拉伸曲线上与此相对应的点应力σS，

称为材料的屈服点。

拉伸曲线上D点的应力σb称为材料的抗拉强度，它表明了试样被拉断前所能承载的最大应力。

硬度是指材料抵抗其他硬物压入其表面的能力，它是衡量材料软硬程度的力学性能指标。一般情

况下，材料的硬度越高，其耐磨性就越好。

韧性是指材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力，它是材料塑性和强度的综合表现。

材料在交变应力作用下发生的断裂现象称为疲劳断裂。疲劳断裂可以在低于材料的屈服强度的应

力下发生，断裂前也无明显的塑性变形，而且经常是在没有任何先兆的情况下突然断裂，因此疲劳断

裂的后果是十分严重的。

在晶体中，原子(或分子)按一定的几何规律作周期性地排列；晶体表现出各向异性；具有的凝固

点或熔点。而在非晶体中，原子(或分子)是无规则地堆积在一起。常见的有体心立方晶格、面心立方

晶格和密排六方晶格。体心立方晶格的致密度比面心立方晶格结构的小。

金属的结晶都要经历晶核的形成和晶核的长大两个过程。

由两种或两种以上的金属、或金属与非金属，经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性

的物质称为合金；合金中具有同一化学成分且结构相同的均匀部分称为相。

通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的变形抗力增大，强度、硬度升高的现象称为固溶强

化，它是金属材料强化的重要途径之一。（马氏体型转变、合金化）

金属自液态经冷却转变为固态的过程是原子从排列不规则的液态转变为排列规则的晶态的过程，

称为金属的结晶过程。金属从一种固态过渡为另一种固态的转变即相变，称为二次结晶或重结晶。

实验证明，在一般的情况下，晶粒长大对材料力学性能不利，使强度、塑性、韧性下降。晶粒越

细，金属的强度、塑性和韧性就越好。因此，晶粒细化是提高金属力学性能的最重要途径之一。

相图：是表示合金在缓慢冷却的平衡状态下相或组织与温度、成分间关系的图形，又称为平衡相

图或状态图。

二元合金系中两组元在液态和固态下均能无限互溶，并由液相结晶出单相固溶体的相图称为二元

匀晶相图。

在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个固相的过程称为共晶转变。合金系

的两组元在液态下无限互溶，在固态下有限互溶，并在凝固过程中发生共晶转变的相图称为二元共晶

o

1148C

LLdA+FeC

相图。共晶反应：CE3F

在一定温度下，已结晶的一定成分的固相与剩余的一定成分的液相发生转变生成另一固相的过程

称为包晶转变。两组元在液态下无限互溶，固态下有限互溶，并发生包晶转变的构成的相图，叫二元

包晶相图。

在恒定的温度下，一个有特定成分的固相分解成另外两个与母相成分不相同的固相的转变称为

o

727C

共析转变，发生共析转变的相图称为共析相图。共析反应：APFFeC

SP3K

铁碳相图：（要掌握）

铁素体-碳溶于α-Fe中的间隙固溶体，以符号F表示。体心立方晶格

奥氏体-碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，以符号A表示。面心立方晶格

渗碳体-是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物，分子式为FeC。

3

珠光体—是铁素体和渗碳体组成的两相机械混合物，常用符号P表示。

莱氏体-是奥氏体和渗碳