《金属工艺学_期末复习.docVIP

第一章 ※强度：指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂破坏的能力。 ※测量硬度的方法常见的有：布氏硬度和洛氏硬度。 ※布氏硬度测量原理：在规定的载荷F（单位：N）作用下，把一定直径D的淬火钢球（或硬质合金球）压入试样的表面，保持一定时间t后卸载，试样上随即出现一个压痕。以压痕表面积S上单位面积所承受载荷的大小，作为所测金属的布氏硬度值。用符号HBS（或HBW）表示。 ※布氏硬度一般是先测得压痕直径，根据直径查表确定材料的布氏硬度值，值越大材料越硬。 ※布氏硬度的表示方法：数值1（硬度值）+HBS（HBW）+数值2（球体直径mm）+/+数值3（试验载荷kgf）+/+数值4（载荷保持时间）。若仅为10~15s时，可不标注； 150HBS10/1000/30, 用直径为10mm的钢球，在1000kgf（9807N）的载荷作用下，保持30s时测得的布氏硬度值为150； ※特点与应用：测量准确，重复性强；但因压痕较大，有损表面，且工件过硬时，压头易变形，故不宜测量成品零件、薄片材料及高硬度的材料。通常用于测定退火、正火、调质处理（淬火加高温回火）后的钢件，以及铸铁和有色金属等材料的硬度。 ※洛氏硬度试验是用一定的载荷将顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为1．588mm的淬火钢球压入被测试样表面，根据压痕的深度确定它的硬度值。洛氏硬度值可以从洛氏硬度计的刻度盘上直接读出。 ※洛氏硬度表示方法：数值（硬度值）+HR+标尺符号（不同标尺的洛氏硬度）。常用的有A，B，C三种标尺，HRC应用最广泛。50HRC------用C标尺（用120°金刚石圆锥体作压头，载荷为1500N）测定的洛氏硬度值为50。 ※洛氏硬度测量压痕的深度。压痕越深，材料越软。 ※洛氏硬度的特点与应用：操作简便、迅速，压痕较小，且测试硬度范围广，可测成品件或较薄的工件，以及从很软到很硬的材料；但因压痕较小，当材料内部组织不均匀时，则测量值波动较大，不够精确，故在实际操作中，应在不同部位测量数次，然后取其平均值。 ※常见金属晶格类型：体心立方晶格，面心立方晶格，密排立方晶格。 ※过冷度的概念：理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。 ※结晶过程：形成晶核——晶核长大形成晶核——晶核继续长大形成新晶核——结晶结束。晶核的形成（有自发晶核、非自发晶核）与成长两者并存交替进行。 纯金属和共晶类合金的结晶是在一个恒定的温度下进行的。大多数合金的结晶是在一段温度范围内进行的。 ※细化晶粒的措施：细化晶粒的措施（通过控制晶核的形成与长大来实现）。 1）、增加过冷度；2）、添加适量杂质；3）、震动破碎（机械、超声波、电磁等）；4）、采取热处理等工艺手段。 ※纯金属的同素异构转变定义：冷却凝固后，由于温度（或压力）的变化，金属的晶格类型也发生变化的现象。（转变过程与液态金属的结晶过程类似：包含晶核的形成与长大） ※铁素体——碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体，通常用F表示。它仍保持α-Fe的体心立方晶格结构。F中铁溶解碳的能力很小，随温度的不同而不同。在 727 ℃时溶解度最大达 0.0218％。韧性很好，强度和硬度均不高。 ※奥氏体——碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体。“A”表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格结构。因晶格间隙较大， γ-Fe溶解碳的能力比α-Fe大。在1148 ℃时， ωC最大达2.11％。稳定的奥氏体在钢内存在的最低温度是727 ℃。奥氏体的硬度不是很高（HB＝160～200），塑性很好，是绝大多数钢种在高温进行压力加工时所要求的组织。 ※渗碳体——铁与碳形成的稳定的金属化合物，“Fe3C”。 ωC = 6.69％，复杂的晶格形式。渗碳体的硬度很高（HB= 800），而塑性极差，几乎为零，是一个硬而脆的组织。 渗碳体在一定条件下可以分解成铁和石墨 ※！铁碳合金状态图（看图说出某一种材料的冷却过程，其中组织转变，室温下单项组织） ※！高温下最基本的单项组织：FP+Fe3C+A，常温下最基本的单项组织：FP+Fe3C。共析钢的室温基本组织：FP+Fe3C（铁素体加渗碳体），亚共析钢的室温基本组织：F+ FP+Fe3C，过共析钢的室温基本组织：FP+Fe3C +Fe3CⅡ （网状），共晶白口铁（变态莱氏体）的室温基本组织：FP+Fe3C +Fe3CⅡ +Fe3C共晶 铁碳合金状态图中点的意义 特性点符号 温度/℃ ωC/% 含义 A 1538 0 纯铁的熔点 C 1148 4.3 共晶点 D 1227 6.69 渗碳体的熔点 E 1148 2.11 碳在γ-Fe中的最大溶解度 G 912 0 纯铁的同素异构转变点 S 727 0.77 共析点 P 727 0.0218 碳在α-Fe中的最大溶解度 Q 室温 0.0008 室温时碳在α-Fe中的