【正文】 小的非金屬元素形成的化合物 。 ? 顯微組織： 材料中各相及更微觀組元 (化學(xué)或幾何學(xué)的 )的形貌及含量所構(gòu)成的圖象 。 (顯微鏡下所觀察到的金屬中的各種晶粒的大小 、 形態(tài)和分布 ) 材料的 結(jié)構(gòu) ? 金屬的加工工藝與結(jié)構(gòu)、性能的關(guān)系 ? 金屬塑性變形后的組織結(jié)構(gòu)與性能 (1) 塑性變形后金屬的組織結(jié)構(gòu)： a. 顯微組織的變化：形成 “ 纖維組織 ” ； b. 亞結(jié)構(gòu)的細(xì)化：位錯(cuò)纏結(jié) 、 晶粒破碎； c. 織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生： 織構(gòu)：在塑性變形過(guò)程中 ， 晶粒轉(zhuǎn)動(dòng) ， 當(dāng)變形量達(dá)到一定程 度 (70~90%以上 )時(shí) ， 會(huì)使絕大部分晶粒的某一位向與 外力方向趨于一致 。 缺陷：制耳； 優(yōu)點(diǎn)：使硅鋼片的特定晶界 、 晶向平行于磁力線方向 ， 提 高導(dǎo)磁率 ， 減小磁滯耗損 。 材料的 結(jié)構(gòu) (2) 塑性變形后金屬的性能： a. 力學(xué)性能：強(qiáng)度 、 硬度 ↗ ， 塑性 、 韌性 ↘ 殘余應(yīng)力：材料經(jīng)塑性變形后殘存在內(nèi)部的應(yīng)力 。 其產(chǎn)生是由于金屬內(nèi)部各區(qū)域變形不均勻所致；可分為三種： 宏觀 殘余應(yīng)力 (第一類內(nèi)應(yīng)力 )：由宏觀變形不均勻引起 ， 使工件變形； 微觀 殘余應(yīng)力 (第二類內(nèi)應(yīng)力 )：由晶?；騺喚Яｉg變形不均勻引起 ， 使工件內(nèi) 部產(chǎn)生微裂紋 晶格畸變 應(yīng)力 (第三類內(nèi)應(yīng)力 )：由晶格畸變引起 ， 使工件強(qiáng)度 、 硬度 ↗ ， 塑 性 、 抗蝕性 ↘ 。 b. 理化性能：電阻率 ↗ ；電阻溫度系數(shù) ↘ ；導(dǎo)磁率 ↘ ； 導(dǎo)熱率 ↘ ；腐蝕 ↗ 。 材料的 結(jié)構(gòu) ? 變形金屬加熱后的組織結(jié)構(gòu)與性能 (1) 回復(fù)：把經(jīng)過(guò)冷變形的金屬加熱時(shí) ， 在顯微組織發(fā) 生變化前所發(fā)生的一些亞結(jié)構(gòu)的改變過(guò)程稱 為回復(fù) 。 特點(diǎn)： a. 顯微組織沒(méi)有明顯變化； b. 力學(xué)性能變化不大； c. 殘余應(yīng)力顯著降低； d. 理化性能基本恢復(fù)到變形前情況 。 應(yīng)用：低溫去應(yīng)力退火 (如深沖黃銅彈殼 ， 會(huì)自動(dòng)變 形 ， 甚至開(kāi)裂 ， 需經(jīng) 2600℃ 左右的去應(yīng)力退 火 )。 材料的 結(jié)構(gòu) (2) 再結(jié)晶：變形金屬加熱到較高溫度時(shí) ， 由于原子擴(kuò)散能力增 加 ， 在晶格畸變嚴(yán)重處形成一些位向與變形晶粒不 同 ， 內(nèi)部缺陷減少的等軸小晶粒 ， 這些小晶粒不斷向 外擴(kuò)展長(zhǎng)大 ， 直至金屬中的變形金屬全部被等軸晶取 代 ， 即冷變形組織完全消失 ， 這一過(guò)程為再結(jié)晶 。 a. 變形金屬的再結(jié)晶：位錯(cuò)密度 ↘ ， 強(qiáng)度 、 硬度 ↘ ， 塑性 、 韌性 ↗ ， 內(nèi)應(yīng)力消除 。 b. 再結(jié)晶溫度：開(kāi)始產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象的最低溫度； 工業(yè)條件下定義：經(jīng)大變形量 (~70%以上 )的金屬 ， 在一小時(shí)的 保溫時(shí)間內(nèi)全部完成再結(jié)晶所需的最低溫度 。 影響因素：預(yù)先變形程度 加熱速度與保溫時(shí)間 原始晶粒度 金屬純度及成分 材料的 結(jié)構(gòu) (3) 晶粒長(zhǎng)大： 再結(jié)晶后 ， 形成等軸晶 ， 若 T↗ ， 或 t↗ ， 則 d↗ 。 a. 是一個(gè)自發(fā)過(guò)程： d ↗ ， 晶界面積 ↘ ， 表面能 ↘ ， 是 一個(gè)能量降低的自發(fā)過(guò)程 。 b. 實(shí)質(zhì)：晶界遷移 。 一個(gè)晶界的邊界向另一晶粒遷移 ， 把另一晶粒中 的晶格位向逐步地改變成為與這個(gè)晶粒相同的晶格位 向 ， 于是另一晶粒便逐步地被這一晶粒 “ 吞并 ” ， 合并成 為一個(gè)大晶粒 。 c. 正常長(zhǎng)大與異常長(zhǎng)大： 正常長(zhǎng)大：再結(jié)晶后的晶粒細(xì)而均勻 ， 長(zhǎng)大時(shí)均勻； 異常長(zhǎng)大：再結(jié)晶后的晶粒大小不均勻 ， 大晶粒吞并小 晶粒 ， 形成異常粗大的晶粒 。 (二次再結(jié)晶 ) 材料的 結(jié)構(gòu) 材料的 性能 材料的性能是指材料的性質(zhì)和功能。性質(zhì)是本身所具有的特質(zhì)或本性；功能是人們對(duì)材料的某種期待與要求或某種可以承擔(dān)的功效，以及承擔(dān)該功效下的表現(xiàn)或能力。 材料的性能 使用性能 工藝性能 力學(xué)性能 物理性能 化學(xué)性能 鑄造性 可鍛性 可焊性 切削加工性 熱處理性 ? 力學(xué)性能： 材料在不同環(huán)境（溫度、介質(zhì)、濕度）下，承受各種外加載荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應(yīng)力等）時(shí)所表現(xiàn)出的力學(xué)特征 。 常用的力學(xué)性能： ? 脆性：材料在損壞之前沒(méi)有發(fā)生塑性變形的一種特性。它與韌性和塑性相反。脆性材料沒(méi)有屈服點(diǎn)，有斷裂強(qiáng)度和極限強(qiáng)度，并且二者幾乎一樣。 ? 強(qiáng)度：金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力。它可以定義為比例極限、屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度或極限強(qiáng)度。沒(méi)有一個(gè)確切的單一參數(shù)能夠準(zhǔn)確定義這個(gè)特性。 ? 塑性：金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。塑性變形發(fā)生在金屬材料承受的應(yīng)力超過(guò)彈性極限并且載荷去除之后，此時(shí)材料保留了一部分或全部載荷時(shí)的變形。 ? 硬度：金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力。 ? 韌性：金屬材料在拉應(yīng)力的作用下，在發(fā)生斷裂前有一定塑性變形的特性。 ? 疲勞強(qiáng)度：材料零件和結(jié)構(gòu)零件對(duì)疲勞破壞的抗力。 ? 彈性：金屬材料在外力消失時(shí)，能使材料恢復(fù)原先尺寸的一種特性。 ? 伸長(zhǎng)率：材料在拉應(yīng)力或壓應(yīng)力的作用下，材料斷裂前承受一定塑性變形的特性。 ? 剛性：金屬材料承受較高應(yīng)力而沒(méi)有發(fā)生很大應(yīng)變的特性。剛性的大小通過(guò)測(cè)量材料的彈性模量 E來(lái)評(píng)價(jià)。 ? 屈服點(diǎn)或屈服應(yīng)力：金屬的應(yīng)力水平，用 MPa度量。在屈服點(diǎn)以上，當(dāng)外來(lái)載荷撤除后，金屬的變形仍然存在，金屬材料發(fā)生了塑性變形。 材料的 性能 ? 材料在外力的作用下將發(fā)生形狀和尺寸變化，稱為 變形。 ? 外力去處后能夠恢復(fù)的變形稱為 彈性變形 。 ? 外力去處后不能恢復(fù)的變形稱為 塑性變形 。 五萬(wàn)噸水壓機(jī) 材料的 性能 低碳鋼的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 拉伸試樣 拉伸試驗(yàn)機(jī) 應(yīng)力 ? = P/F0 應(yīng)變 ? = (ll0)/l0 材料的 性能 ? 彈性和剛度 ? 彈性：指標(biāo)為彈性極限 ?e，即 材料承受最大彈性變形時(shí)的應(yīng)力。 ? 剛度： 材料受力時(shí)抵抗彈性變形的能力。 指標(biāo)為彈性模量 E。 ）（ M P atgE??? ??? e 彈性模量的大小主要取決于材料的本性，除隨溫度升高而逐漸降低外，其他強(qiáng)化材料的手段如熱處理、冷熱加工、合金化等對(duì)彈性模量的影響很小?？梢酝ㄟ^(guò)增加橫截面積或改變截面形狀來(lái)提高零件的剛度。 材料的 性能 陶