金屬材料部分课程的笔记(个人认为的重点).docVIP

金属的结构与结晶 要点一 根据原子在物质内部排列方式的不同，通常可将固态物质分为晶体与非晶体。 晶体：排列规则，有固定的熔点，各向异性，一般有规格的外形； 非晶体:无规则排列，无固定熔点，各向同性； 要点二 由于在同一晶格的不同晶面向上原子排列的疏密程不同，因此原子间的结合力也就不同，从而在不同的晶面和晶向上显示不同的性能。 要点三 常见的金属晶格类型： 1体心立方晶格（铬/钨/钼/钒/和a-Fe等） 2面心立方晶格（铝、铜、银、铅、镍等） 3密排六方晶格（镁、锌、铍、镉等） 要点四（一般的金属晶体大多都是多晶体） 晶体缺陷：点、线、面三种缺陷 各种晶体缺陷处晶格处于畸变状态，引起晶体内部产生内应力，导致材料变形抗力的增大，从而使金属材料在常温下的强度、硬度提高。 要点五 纯金属结晶的基本过程 1先生成一批极小的晶体作为结晶核心或晶核； 2晶核长大，发展到整个液体。 结晶的必要条件是具有过冷度。过冷度越大，实际结晶温度越低，晶核形成数量越多，晶核长大速度越快。 要点六 晶粒的粗细对材料的力学影响 细晶粒金属的强度、韧性均比粗晶粒高。其因是晶粒越细，晶界面越多，对位错运动过程中的阻碍就越大；另外晶界面越多，晶粒之间犬牙相错的机会多，彼此相互紧固，则其强度、韧性的到提高。 要点七 细化晶粒的措施 1增加过冷度2变质处理3振动 金属的塑性变形与再结晶即 要点一 材料的力学性能指标 1强度指标（金属抵抗变形或断裂的能力称为强度，其大小通常用应力来表示。） 在图中有四个阶段:分别是弹性变形阶段/屈服阶段/均匀变形阶段/缩颈阶段。为拉伸试验时试样所能承受的最大载荷。表示当载荷达到这一数值时试样被拉断。 金属材料抵抗拉伸载荷的强度指标有屈服点、规定残余伸长应力、抗拉强度等。 （1）屈服点和规定残余伸长应力【力不变，试样仍然继续伸长时的应力为屈服点，符号为】 计算公式为=(为试样屈服时的载荷,试样原始横截面积。) （2）抗拉强度（断裂前所能承受的最大应力称为抗拉强度） 2塑性指标 断前金属材料产生的不可逆的永久变形的能力称塑性。 断后伸长率 断面收缩率 断面收缩率的大小与试样尺寸因素无关，因此所得的比的数值准确。金属材料的和数值越大，表示材料的塑性越好。的正四棱锥体金刚石压头 表示冲击吸收功，依能量守恒定律，；G摆锤的重力；摆锤举起的高度；冲击试样后，摆锤回升的高度；试样缺口处横截面积。 提高疲劳强度的措施【1采用合理的结构形状，减少截面突变2避免表面划伤/腐蚀/尽可能采用表面强化方法手段】 要点二 金属的塑性变形 单晶体的塑性变形（基本方式有两种，滑移和孪生，多以滑移方式进行的。）【滑移是在切应力作用下发生的】 滑移通常是沿晶体中原子密度最大的晶面和晶向进行的，金属发生滑移的可能性越大，塑性越好。 晶界越多，多晶体中各个晶粒塑性变形抗力越高。相邻晶粒位向差越大，则滑移阻力越大。 【正应力只能使晶体产生弹性变形，并直接过渡到脆性断裂，而不能产生塑性变形。】 要点三 塑性变形对组织和性能的影响（塑性变形包括冷/热塑性变形。） 金属中形变织构的形成，会使其性能呈现明显的各向异性。 残余内应力 宏观残余应力【各部分变形不均匀而造成的宏观范围内，如弯曲，拉丝时产生大的内应力】 微观残余应力【晶粒与晶粒之间以及同一颗晶粒的不同区域之间，因变形不均匀而引起的内应力。】 晶格畸变应力【由位错/空位等晶格缺陷增加，使一部分原子偏离其平衡位置而造成晶格畸变所产生的内应力。】 加工硬化【是指塑性随变形度的增大，金属的强度和硬度显著提高而塑性和韧性明显下降的现象。】 要点四 回复与再结晶 回复阶段：加热温度不高，原子扩散能力不是很大，显微组织不发生明显变化，仅强度和硬度稍微降低，塑性略有增大，而残余应力显著下降，其物理和化学性能也部分地恢复到变形前的这一阶段。 再结晶：加热到比回复阶段更高的温度时，原子扩散能力增大，使被拉长而呈纤维状的晶粒有变为等轴晶粒，同时使加工硬化现象消失。 影响再结晶退火后晶粒大小的因素 加热温度的影响【温度越高，原子扩散能力越强，晶界越易迁移，晶粒长大也越快】 冷变形量的影响【主要与金属变形的均匀度有关，如果变形不均匀，再结晶退火后的晶粒越大。】 保温时间 要点五 金属的热加工 冷热的加工是根据再结晶温度来确定的，在再结晶温度以下的塑性变形为冷加工；在再结晶温度以上的塑性加工为热加工。【熔点高的金属再结晶温度高，热加工温度也高。】 热加工对金属组织与性能的影响 消除铸态金属的组织缺陷。【气孔和疏松焊合（手段是热轧/锻造），金属的致密度与力学性能提高。】 细化晶粒【晶粒细化（塑性变形和再结晶作用），热加工金属的晶粒大小与变形程度和终止的温度有关。】 形成锻造流线 形关成带状组织 合金的