工程材料复习

发布 2022-01-11 09:36:28 阅读 3190

晶体:指在晶体内部,原子、离子或原子集团规则排列。

阵点:通常把将晶体中实际存在的原子、离子或原子集团等物质质点,抽象为空间中纯粹的几何点,而完全忽略它的物质性,这些抽象的几何点称为阵点。

晶格:用假想的直线把这些阵点连接起来,得到周期性规则排列的三维空间格子称为晶格。

晶胞:能反映晶格特征和规律的最基本几何单元,称为晶胞。

原子半径:最邻近相切两原子的中心间距的一半。

配位数和致密度(k):表示晶格中原子排列的紧密程度。

致密度:指晶胞中原子排列的致密程度,即晶胞中原子所占的体积与晶胞体积(v)的比值,比值k越大,致密度越大。

配位数:指晶格中与任一原子处于相距最近并距离相等的原子数目。

晶面:在晶体的晶格中通过原子中心所构成的平面。

晶面指数:表示晶面在晶体中原子排列情况及位向的符号。

晶向:在晶体中任意两个原子的连线所指的方向称为晶向。

晶向指数:用来表示晶向在晶体中的原子排列情况及位的符号。

晶体的各向异性由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同,导致原子间结合力不同,从而使晶体在不同方向上性能不同,称之为晶体的各向异性。

晶界:晶粒与晶粒之间的界面,称为晶界。

亚晶粒:在晶粒内部,在晶格位向上彼此有微小区别(10’~2°)的晶内小区域称为“亚晶粒”

亚晶界:亚晶粒交界处的晶面称为“亚晶界”

空位:当晶格结点的正常位置上没有原子时称为“空位”。

间隙原子:处于晶格间隙中的原子,叫做“间隙原子”

特征:① 本身尺寸很小,但晶格畸变可波及很远。

空位和间隙原子均处于不断的运动和变化之中。

位错:在晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。

晶界:由于各晶粒的位向不同,故晶界实际上是不同位向晶粒之间原子排列无规律的过度区域。

亚晶界:由于相邻的两个亚晶粒原子排列存在着位向差,亚晶界上原子排列也是不规律的。

热力学第二定律指出:在等温等压的条件下,物质系统总是自发地从自由能高的状态向自由能低的状态转变。

均匀形核:由金属本身在液体中直接产生晶核,也称为自发形核。

不均匀形核:以已有的模壁或液态中未熔的高熔点杂质颗粒等外来质点作为结晶的晶核,也称为非自发形核。

晶粒度:晶粒的大小称为晶粒度,通常用晶粒的平均面积或平均直径来表示。

影响晶粒大小的因素:(形核率核和生长速度)

生长速度:单位时间内固、液界面向前推进的距离。用g表示。

形核率:单位时间、单位体积液相中形成的晶核的塑性:是指在外力作用下,金属能稳定地发生永久性变形而不破坏完整性的能力。

塑性成形:金属零件在外力作用下产生不可恢复的永久变形。

滑移:晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面(滑移面)和一定的方向(滑移方向)发生相对滑动的过程。

孪生:晶体的一部分相对于另一部分在切应力作用下沿着特定的晶面与晶向长生一定角度的均匀切变。

滑移面:发生滑移的晶面,叫做滑移面。

滑移方向:晶体在滑移面上发生滑移的晶向。

软位向:凡滑移面和滑移方向处于或接近与外力成45的夹角的晶粒必先滑移,处于这种位向的晶粒为处于软位向。

硬位向:滑移面或滑移方向处于或接近于与外力平行或垂直的晶粒,处于硬位向,则难以滑移。

再结晶温度:一定时间内完成再结晶所对应的最低温度。

所谓合金是指两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼或烧结或用其他方法组合而成的具有金属特性的物质。

组元: 组成合金最基本、独立的物质叫做组元。它是组成合金的元素或稳定的化合物;例如:碳钢的组元是铁和碳,也可以认为是铁和金属化合物(fe3c)。

合金系:由两个或两个以上组元按不同的比例配制成的一系列不同成分的合金,称为合金系,例如,pb-sn系、fe-fe3c系;

相:合金中结构、成分和性能均匀一致并以界面相互分开的组成部分。例如:纯金属在固态时为一个相(固相),在熔点以上为另一个相(液相)。

固溶体。概念:在固态下,溶质原子以不同方式进入溶剂金属组元的晶格中去,这样形成的新相。

特征:①总是以一种金属元素为溶剂,另一种或多种元素为溶质。

保有溶剂的晶格结构。

成分可在一定范围内变化,性能随成分的变化而变化。

产生晶格畸变。

置换固溶体:溶质原子位于溶剂晶格某些结点位置而形成的固溶体。

相图(状态图):用来表示合金系中合金在平衡条件下各相的存在状态与温度、成分之间的解。

平衡相图:相图上表示的组织都是在极其缓慢冷却的条件下所获得的,都是接近平衡状态的组织,又叫做平衡图。

组织:在金相显微镜下观察到的具有某种形貌或形态特征的组成部分。

点缺陷:原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小,主要指空位间隙原子、置换原子等。

线缺陷:原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大,而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。

面缺陷:原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大,而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。

亚晶粒:在多晶体的每一个晶粒内,晶格位向也并非完全一致,而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块,它们相互镶嵌而成晶粒,称亚晶粒。

亚晶界:两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。

单晶体:如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。

多晶体:由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。

过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。

自发形核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核心。

非自发形核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。

变质处理:在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。

变质剂:在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。

加工硬化:随着塑性变形的增加,金属的强度、硬度迅速增加;塑性、韧性迅速下降的现象。

再结晶:被加热到较高的温度时,原子也具有较大的活动能力,使晶粒的外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似,晶格类型相同,把这一阶段称为“再结晶”。

热加工:将金属加热到再结晶温度以上一定温度进行压力加工。

冷加工:在再结晶温度以下进行的压力加工。

合金:通过熔炼,烧结或其它方法,将一种金属元素同一种或几种其它元素结合在一起所形成的具有金属特性的新物质,称为合金。

组元:组成合金的最基本的、独立的物质称为组元。

相:在金属或合金中,凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分,均称之为相。

固溶体:合金的组元之间以不同的比例混合,混合后形成的固相的晶格结构与组成合金的某一组元的相同,这种相称为固溶体。

金属间化合物:合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相,称为金属间化合物。它的晶体结构不同于任一组元,用分子式来表示其组成。

机械混合物:合金的组织由不同的相以不同的比例机械的混合在一起,称机械混合物。

枝晶偏析:实际生产中,合金冷却速度快,原子扩散不充分,使得先结晶出来的固溶体合金含高熔点组元较多,后结晶含低熔点组元较多,这种在晶粒内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。

固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。

铁素体(f):铁素体是碳在中形成的间隙固溶体,为体心立方晶格。由于碳在中的溶解度`很小,它的性能与纯铁相近。塑性、韧性好,强度、硬度低。它在钢中一般呈块状或片状。

奥氏体(a):奥氏体是碳在中形成的间隙固溶体,面心立方晶格。因其晶格间隙尺寸较大,故碳在中的溶解度较大。有很好的塑性。

渗碳体(fe3c):铁和碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物。渗碳体具有很高的硬度,但塑性很差,延伸率接近于零。

在钢中以片状存在或网络状存在于晶界。在莱氏体中为连续的基体,有时呈鱼骨状。

珠光体(p):由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体和渗碳体呈层片状。珠光体有较高的强度和硬度,但塑性较差。

莱氏体(ld):由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。在莱氏体中,渗碳体是连续分布的相,奥氏体呈颗粒状分布在渗碳体基体上。由于渗碳体很脆,所以莱氏体是塑性很差的组织。

低碳钢:含碳量小于或等于0.25%的钢,0.01~0.25%c ≤0.25%c

中碳钢:含碳量为0.30~0.55%的钢 0.25~0.6%c

高碳钢:含碳量大于0.6%的钢 0.6~1.3%c >0.6%c

普通碳素钢:s≤0.055% p≤0.045%

优质碳素钢:s、p≤0.035~0.040%

高级优质碳素钢:s≤0.02~0.03%;p≤ 0.03~0.035%

起始晶粒度:是指在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。

实际晶粒度:是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。

本质晶粒度:根据标准试验方法,在930±10℃保温足够时间(3-8小时)后测定的钢中晶粒的大小。

珠光体:铁素体和渗碳体的机械混合物。

索氏体:在650~600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。

屈氏体:在600~550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。

马氏体:碳在α-fe中的过饱和固溶体。

贝氏体:过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。

奥氏体: 碳在中形成的间隙固溶体。过冷奥氏体: 处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。残余奥氏体:m转变结束后剩余的奥氏体。

退火:将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后,以十分缓慢的冷却速度(炉冷、坑冷、灰冷)进行冷却的一种操作。

淬火:将钢件加热到ac3或ac1以上30~50℃,保温一定时间,然后快速冷却(一般为油冷或水冷),从而得马氏体的一种操作。

正火:将工件加热到ac3或accm以上30~80℃,保温后从炉中取出在空气中冷却。

回火:将淬火钢重新加热到a1点以下的某一温度,保温一定时间后,冷却到室温的一种操作。

淬透性:钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。淬硬性:钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。

再结晶:金属材料加热到较高的温度时,原子具有较大的活动能力,使晶粒的外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。

和变形前的晶粒形状相似,晶格类型相同,把这一阶段称为“再结晶”。

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