机械工程材料基础.docxVIP

第一章晶体：内部原子（离子或分子）在三维空间按一定几何形状有规则排列的固体非晶体：内部原子（离子或分子）在三维空间内无规则排列的物质晶胞：能够反应晶格特征的最小组成单元晶格：能构成晶体的实际质点（原子或离子）抽象为纯粹的几何阵点，将这些阵点用假想的直线连接起来，构成的三维的空间格架晶格常数：晶胞的三条棱长a,b,c.三种常见的金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格特征： 晶格类型 晶胞中的原子数 原子半径 配位数 致密度 体心立方 2 √3a/4 8 0.68 面心立方 4 √2a/4 12 0.74 密排六方 6 a/4 12 0.74配位数：晶体结构中与任一原子周围最近邻且等距离的原子数致密度：晶胞中所含原子的体积与晶胞体积的比值晶面：由一系列原子组成，通过院子中心的平面晶向：任意两个原子之间连线所指的方向指数：用以表述晶面（向）的数字符号称为晶面（晶向）指数 原子排列情况相同但空间位向不同的所有晶面（晶向）称为晶面（晶向）族密排面：原子密度最大的面密排方向：原子密度最大的方向晶体的各向异性：金属沿不同方向性能不相同的现象实际金属的晶体结构：点缺陷：晶格空位、间隙原子、异类原子线缺陷：刃型位错、螺型位错面缺陷：晶界、亚晶界目前最主要的工程材料包括金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料合金：一种金属元素或几种金属（或非金属）元素，通过熔化或其他方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质组元：组成合金最基本的独立物质相：在金属或合金中，凡化学成分、晶体结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分两类基本相：固溶体、中间相（金属化合物）固溶体：合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀、且结构与组元之一相同的固相固溶体包括置换固溶体和间隙固溶体两种形式固溶强化：通过形成固溶体使金属的强度和硬度提高的现象由于溶质原子的溶入，造成了不同程度的晶格畸变，阻碍了晶体的滑移，从而使合金固溶体的强度和硬度得到提高中间相（金属化合物）：组元之间相互形成的，晶格类型和特性均不同于任一组元的新相中间相包括正常价化合物、电子化合物、间隙相和间隙化合物凝固：物质从液态冷却转变为固态的过程称为凝固结晶：原子团由近程有序状态转变为远程有序状态是一个自发过程，但必须具备一定条件，即需要驱动力过冷现象：液态物质要结晶，就必需冷却到T0温度以下，即必需冷却到低于T0温度的某一个温度Tn才能结晶。过冷度：理论结晶温度T0与实际结晶温度Tn之差，即△T=T0-Tn结晶的基本过程：晶核的形成、晶核的长大晶核的形成：均匀形核 = 均质形核 = 自发形核非均匀形核 = 异质形核 = 费自发形核晶核的长大：平面状态生长、树枝状态生长形核率：单位时间内和单位体积内所产生的晶核数晶体的长大速率：单位时间内晶核向周围长大的平均速率冷却速度和难熔杂质对两者有一定的影响细化晶核的方法：增大过冷度、变质处理、振动和搅拌铸锭晶区：表面细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区同素异构转变：材料在固态下改变晶格类型的过程第二章使用性能：机械零件在正常工作情况下应具备的性能工艺性能：机械零件在冷、热加工的过程中应具备的性能强度：金属抵抗永久变形和断裂的能力比例极限：应力-应变曲线上符合线性关系的最高应力值弹性极限：材料产生完全弹性形变时所能承受的最大应力值屈服强度：材料开始产生塑性变形时的应力值，反映了材料抵抗永久变形的能力抗拉强度：材料的极限承载能力，是试样拉断前所能承受的最大应力值刚度：材料受力时抵抗弹性形变的能力弹性模量E是指材料在弹性范围内应力与应变的比值塑性：材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力硬度：材料抵抗局部变形的能力，是衡量材料软硬程度的指标常用的硬度指标：布氏硬度HB、洛氏硬度HR、维氏硬度HV布氏硬度：压头为淬火钢球＜450HBS 压头为硬质合金压头450·650HBW洛氏硬度：顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球为压头 无单位 1HRC=10HBS维氏硬度：顶部两面相对具有规定角（136°）的正四棱锥金刚石压头韧性：材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力冲击韧度：材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力疲劳：工程材料在服役过程中，由于承受交变载荷而导致裂纹的产生，扩展以至断裂失效的现象疲劳强度：试样承受无数次应力循环或达到规定的循环次数才断裂的应力提高材料的疲劳强度（提高表面强度）的方法：改善零件的结构形状以避免应力集中、降低零件表面粗糙度、尽量减少各种热处理缺陷单晶体的塑性变形：两种基本形式：滑移、孪生滑移：晶体的一部分沿一定