金属材料部分课程的笔记个人认为的重点.docVIP

 PAGE 10 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。 3硬度 硬度是衡量金属软硬的度量，是各种零件和工具必须具备的性能指标。 布氏硬度HB【直径钢球或硬质合金球】限制：不宜测定太硬/太小/太薄/和表面不允许有较大压痕的试样或工件。 洛氏硬度HR【金刚石圆锥压头；】硬度试验压痕小，对试样表面损伤小，操作简便，可以直接从试验机上显示出硬度值，常可直接检验从软到很硬（甚至很薄）金属材料的成品或半成品的硬度。 维氏硬度HV【的正四棱锥体金刚石压头】可测量比较薄或表面硬度值较大的材料的硬度/测定很软到很硬的各种金属材料的硬度，且连续性好/准确性高。 4冲击韧度 摆锤冲击试验 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。 同温不同材料做成的相同的冲击试样，冲击吸收的功越大，冲击韧度越大，表示材料的韧性越好。 断裂韧度 用来反映材料抵抗裂纹失稳扩展，即抵抗脆性断裂的性能指标。是材料固有的力学性能，是强度和韧性的综合体现。 5金属的疲劳强度（工程上以材料承受无限次应力循环而不破坏的最大应力值作为疲劳强度。） 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：