金屬工艺学可见整理.docVIP

强度 材料在外力作用，抵抗塑性变形和断裂的 能力。工程上常用的金属材料的强度指标 有屈服强度(σs)和抗拉强度(σb)等； 冲击韧度 金属材料抵抗冲击载荷的作用而不破坏的能力。常用的指标有冲击韧度(Ak)。 疲劳强度 金属材料抵抗交变载荷的作用而不 破坏的能力。常用的指标有疲劳强度(σ-1) 零件发生疲劳破坏是没有预兆而突然断裂，此时发生疲劳破坏的应力远远小于抗拉强度，甚至比屈服强度还小，非常危险。 塑性 材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的性能。 表示材料的塑性指标是：伸长率δ和断面收缩率Ψ；对于塑性差的材料，用σ0.2来代替σs； 1）使材料具有良好的成形性； 2）受到外力变形时，有强化作用。 硬度 材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。最常用的硬度指标有：布氏硬度（HB)和 洛氏硬度 (HRA-C)。布氏硬度和洛氏硬 度试验原理和使用范围均不相同； 三种常见的金属的晶格类型： 体心立方 面心立方 密排六方 原子团——形核——晶核长大 ——小晶粒——晶粒（外形不规则的小晶体） 细化晶粒的方法 增加冷却速度，增大过冷度； 增加外来晶核; 采用机械、超声波振动、电磁搅拌等； 晶粒粗细对材料力学性能的影响 晶粒越细，强度越高，塑性和韧性也越好。 金属的同素异构转变的慨念 金属在固态下，随着温度的改变其晶体结构发生变化的现象。 金属的同素异构转变的意义 可以用热处理的方法即可通过加热、保温、冷却来改变材料的组织，从而达到改善材料性 能的目的。 合金：由两种或两种以上的元素通过熔炼后 所获得的新的物质仍然具有金属特性。 组元：组成合金的基本元素。 相： 凡是成分相同、结构相同并与其他部 分有界面分开的均匀组成部分。 例如：单一的液 单一的固相； 液相、固相两相共存； 固溶体： 由两种组元相互溶解后所组成的新的物质仍然保持其中某一组元的晶体结构。 置换固溶体：A组元的原子取代了B组元的原子。 当A、 B两个组元的原子直径相差不大时，两个组元可以以任何比例溶解，形成无限固溶体，反之则为有限固溶体。 间隙固溶体：A组元溶入B组元的的间隙中。只能形成有限固溶体。 例如：C溶入α-Fe或γ-Fe 所形成的铁素体、奥氏体。 铁素体：碳溶解在α—Fe中的间隙固溶( F）。塑性 （δ=45-50%）、韧性好，强度、硬度低。 奥氏体：碳溶解在γ —Fe中的间隙固溶体（A）。塑 性好。 渗碳体：铁与碳形成的金属化合物（Fe3C）。硬度很 高（HBW=800），塑性、韧性几乎为零。 珠光体：是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体 与渗碳体的共析体（P）。 莱氏体：是液态铁碳合金发生共晶转变所形成的奥氏 体与渗碳体的共晶体（Ld）。硬度高，塑性 差。 共晶反应： 一定成分的液相在一定的温度下同时结晶出两种成分和结构均不相同的固相的反应。 共析反应： 一定成分的固相在一定的温度下同时析出两种成分和结构均不相同的 新的固相的反应。 相图中主要线的含义 ACD线—液相线 是不同成分铁碳合金开始结晶的温度线。 AECF线—固相线 各种成分的合金均处在固体状态。结晶温度终止线。 ECF水平线—共晶线 含碳量为4.3%的液态合金冷却到此线时，在1148 ℃由液态合金同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共晶反应。 PSK水平线—共析线（A1线） 含碳量为0.77%的奥氏体冷却到此线时，在727 ℃同时析出铁素体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共析反应。 GS线—（A3线） 是冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线。 ES线—称Acm线 是碳在奥氏体中的溶解度线，实际上是冷却时由奥氏体中析出二次渗碳体的开始线。 典型合金结晶过程分析 退火： 将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中缓慢冷却。 目的： 降低硬度，便于机加工。 细化晶粒，提高塑性和韧性。 消除应力。 应用：铸件、锻件、焊接及其它毛坯的热处理。 1、完全退火：将亚共析钢加热到Ac3线以上30—50℃，保温后缓慢冷却. 2、球化退火: 将过共析钢加热到Ac1线以上