【正文】 成份與結(jié)構(gòu)均不相同的固相反應(yīng)。三條水平線 ： :LB + ?H AJ1495℃ :AS ( FP + Fe3C ) P 727℃ :LC ( AE + Fe3C ) Ld 1148℃包晶反應(yīng)： 在一定溫度下，由一固定成份的液相與一個固定成份的固相作用，合成另一個成份固定的固相反應(yīng)。 Fe Fe3C 相圖 Fe Fe3C 相圖ACDE FGSPQ1148℃727℃LAL+A%%%C %CFe Fe3C T176。 滲碳體組織金相圖 ( P )鐵素體和滲碳體組成的機械混合物。 合金相圖 ( A )碳溶于 γFe中形成的 間 隙固溶體。金屬 混合物 絕 大多數(shù)合金的 組織 都是固溶體與少量金屬化合物 組 成的 金屬 混合物 ，其性 質(zhì) 取決于固溶體與金屬化合物的數(shù)量、大小、形 態(tài) 和分布狀況。當它呈細小顆粒均勻分布在固溶體基體上時，將使合金的強度、硬度和耐磨性明顯提高，這一現(xiàn)象稱為 彌散強化 。鋼中滲碳體（ Fe3C）是由鐵原子和碳原子所組成的金屬化合物，它具有 復(fù)雜的晶格形式 。這種通過溶入溶質(zhì)元素形成固溶體，使金屬材料的強度、硬度升高的現(xiàn)象，稱為 固溶強化 。 固溶體 合金在固態(tài)下，組元間能夠互相溶解而形成的均勻相稱為 固溶體 。C 912 176。細化晶粒的三種途徑：v1）提高冷卻速度－自發(fā)形核V冷 △ T N 晶粒細小v2）變質(zhì)處理－非自發(fā)形核v3）機械振動、超聲波振動、電磁攪拌等。 結(jié)晶的一般規(guī)律? 形核? 長大形核、長大實際金屬的多晶粒結(jié)構(gòu)晶粒的粗細對金屬力學(xué)性能影響頗大。凝固：非晶體由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的過程。晶界和亞晶界實際上是一個原子排列不規(guī)則的區(qū)域 ，該處晶體的晶格處于畸變狀態(tài)，能量高于晶粒內(nèi)部，在常溫下強度和硬度較高，在高溫下則較低，晶界容易被腐蝕等。冷變形加工后金屬出現(xiàn)了強度提高的現(xiàn)象（ 加工硬化 ），就是由于位錯密度的增加所致。最常見最基本的位錯是 刃型位錯 和 螺型位錯 位錯的存在以及 位錯密度 的變化，對金屬的性能如強度、塑性、疲勞等都起著重要影響。 根據(jù)晶體缺陷的 幾何形態(tài)特征 ，可將其分為以下三類： 點缺陷 線缺陷 面缺陷 點缺陷 —— 空位和間隙原子和置換原子線缺陷 — 位錯 晶體中，某處有一列或若干列原子發(fā)生有規(guī)律的錯排現(xiàn)象，稱為 位錯 。把這些區(qū)域稱為 晶體缺陷 。 體心立方晶格面心立方晶格81／ 8＋ 1＝ 2（個）。 非晶體中原子（或分子） 則 是 無 規(guī)則 的堆 積 在一起。： 熔點和各項異性 固 態(tài) 物 質(zhì) 按其原子（或分子）聚集狀 態(tài) 可分 為 晶體和非晶體兩大 類 。（ 7）掌握鋼的常規(guī)熱處理（退火、正火、淬火、回火、時效等）、表面淬火（火焰淬火、感應(yīng)加熱淬火）、化學(xué)熱處理（滲碳、滲氮、碳氮共滲等）、鑄鐵（灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、合金鑄鐵等）熱處理、有色金屬（鋁合金、銅合金等）熱處理方法的選用。超常規(guī)力學(xué)性能的五項指標： σb 、 σe 、 δ 、 ψ、 a k 金屬材料及其熱處理? 考核知識點（ 1）熟悉晶體的 兩 大特性，金屬最常見的 三種晶體結(jié)構(gòu)類型，實際金屬材料中的 晶體缺陷 ，常用的 三種細化 晶粒方法，純金屬在固體下的 兩種轉(zhuǎn)變 ，合金相結(jié)構(gòu)的 三種類型 ；（ 2）熟悉鐵碳合金相圖中固態(tài)下的 幾種基本組織 ，各主要點 溫度 、碳的 質(zhì)量分數(shù) 及意義，典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析，碳對鐵碳平衡組織和性能的影響、相圖的應(yīng)用；（ 3）熟悉金屬材料常見的 化學(xué)分析 方法， 金相分析 方法， 無損探傷方法 及適用范圍；（ 4）熟悉鋼的熱處理原理（鐵碳合金平衡圖、鋼在加熱、冷卻、回火時的轉(zhuǎn)變）（ 5）熟悉典型零件（軸類、彈簧、齒輪類、滾動軸承類、模具類、工具類、鑄鐵件類、有色金屬類等）的熱處理應(yīng)用。 例 1.（ 25. 2023單選 2分）精度較高，便于攜帶，常用于測量大型鑄鍛件和永久組裝件的硬度計A）洛氏硬度計 B）布氏硬度計 C）維氏硬度計 D） 里氏硬度計例 2.（ 8. 2023單選 1）測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶?；蚪M成相的金屬材料的硬度及鋼件退火、正火及調(diào)質(zhì)后的硬度常采用A）洛氏硬度試驗 B） 布氏硬度試驗 C）維氏硬度試驗 D）努氏硬度試驗例 3.(24. 2023單選 2）廣泛用于鋼件淬火后的硬度檢測儀器是： A） 洛氏硬度計 B）布氏硬度計 C）維氏硬度計 D）肖氏硬度計例 4 （ 12. 2023單選 1分）常用于檢測零件較薄硬化層（如 ）硬度的儀器是： A）布氏硬度計 B）洛氏硬度計 C）肖氏硬度計 D） 維氏硬度計例 5.（ 7. 2023單選 1分）材料在無數(shù)次交變應(yīng)力作用下而不致引起斷裂的最大應(yīng)力稱為A）斷裂強度 B）疲勞強度 C）抗拉強度 D）屈服強度例 6.（ 52. 2023簡答 5分）金屬材料力學(xué)性能的主要指標有哪些（至少列舉 5項）？用符號表示常規(guī)力學(xué)性能的五項指標。即： E=σ / ε材料的 E越大，剛度越大； E對組織不敏感；零件的剛度主要決定于 E，也與形狀、截面等有關(guān)，一般用 AE表示。鋼材的循環(huán)次數(shù)一般取 N = 107有色金屬的循環(huán)次數(shù)一般取 N = 108鋼材的疲勞強度與抗拉強度之間的關(guān)系 : σ1 = (～ )σ b：將材料抵抗 彈性變形 的能力稱為剛度。 AK a k = (J/cm178。 ( notch toughness ):材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力。 l 1 l0 δ = ——— 100% l0? Δ l=Δ lu＋ Δ ｌ b? δ= Δ l/l0=Δ lu/l0 + Δ lb/l0?δ 2 ~ 5% 屬脆性材科?δ ≈ 5 ~ 10% 屬 韌 性材料?δ 10% 屬塑性材料δδu δbσbσsσeεσE?塑性指 標 不直接用于 計 算，但任何零件都需要一定塑性。? (1)斷面收縮率 : 是指試樣拉斷處橫截面積的收縮量 ΔS與原始橫截面積 S0之比。? 是零件設(shè)計的重要依據(jù)；也是評定金屬強度的重要指標之一?？估瓘姸龋?試樣在斷裂前所能承受的最大應(yīng)力。? 斷裂總伸長為 Of， 其中塑形變形 Og(試樣斷后測得的伸長 )，彈性伸長 gf。? b點 ：形成了 “縮頸 ”。長試樣： L0=10d0。(6)里氏硬度 HL 是一種新型的反彈式硬度測量方法，便于攜帶， 常用于測量大型鑄鍛件、永久組裝部件等，精度較高，可 自動轉(zhuǎn)換 成洛氏硬度、布氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度，并可直接打印結(jié)果。(4)肖氏硬度 HS 是一種 動載荷 試驗法，較為方便，可在現(xiàn)場測量大型工件的硬度，缺點是精度較低。 HV≈HBS 。 測量薄板 類 。(2)洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness )h1h0洛氏硬度測試示意圖洛氏硬度計10HRC≈HBS壓頭：?圓錐角 1200的金剛石圓錐體?小淬火滾球測量壓痕深度廣泛用于熱處理質(zhì)量檢驗，常用于檢查淬火后的硬度。不宜在產(chǎn)品上進行試驗 符號 HBS或 HBW 之前的數(shù)字表示硬度值，符號后面的數(shù)字按順序分別表示球體直徑、載荷及載荷保持時間。v ＜ 650HBW。1. 硬度 硬度 ( hardness ):是指材料抵抗其他硬物體壓入其表面的能力。 主要力學(xué)性能指標： 硬度、強度、塑性、韌性、耐磨性 和 缺口敏感性等。 力學(xué)性能 材料的力學(xué)性能是指材料在不同環(huán)境（溫度、介質(zhì)）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）時所表現(xiàn)出的力學(xué)特征。?工藝性能 是指材料使用某種工藝方法進行加工的難易程度（相對性）。 ?掌握 常用金屬材料的熱處理方法及選用。第二部分 工程材料 基本要求?熟悉常用 金屬材料的性能、試驗方法及其選用。?熟悉 鋼的熱處理原理 。了解 常用工程塑料、特種陶瓷、復(fù)合材料的種類及應(yīng)用 工程材料的分類（ P32）按功能和用途分： 結(jié)構(gòu)材料、功能材料按組成特點分： 金屬材料、陶瓷材料、高分子材料、復(fù)合材料 工程材料的性能主要包括工藝性能和使用性能。? 使用性能 是指材料在正常工作條件下所表現(xiàn)出來的 力學(xué)性能 、 物理性能 和 化學(xué)性能 。簡單地說，力學(xué)性能是指材料在外力作用下表現(xiàn)出來的性能 。 材料力學(xué)性能主要取決于材料的 組織組織成分成分 和 晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu) 。 常用測量硬度的方法：布氏硬度 HB 洛氏硬度 HR 維氏硬度 HV肖 氏硬度 HS努氏硬度 HK里氏硬度 HL(1)布氏硬度 HB ( Brinellhardness )布氏硬度計 測量壓痕球形面積適用范圍 :v ＜ 450HBS。特別適用于測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶?；蚪M成相的金屬材料的硬度及鋼件退火、正火和調(diào)質(zhì)厚的硬度。如:120HBS10/1000/30表示直徑為 10mm的鋼球在 1000kgf（ ） 載荷作用下保持30s測得的布氏硬度值為 120。操作迅速簡單，可在工件上直接試驗，但檢測結(jié)果離散度較大(3)維氏硬度 HV ( diamond perator hardness )適用范圍 :216。216。測量壓痕對角線比較長度壓頭：兩對面夾角 1360的金剛石四棱錐體特點：試驗力任意選取，壓痕測量精度高，硬度值準確，但需查表或計算效率低。(5)努氏硬度 HK 是一種 顯微硬度 試驗法，對表面淬火硬度或鍍層、滲層等薄層區(qū)域硬度測定以及截面上的硬度分布的測定較為方便。 (1)拉伸試樣GB639786規(guī)定 《 金屬拉伸試樣 》 有：圓形、矩形、異型及全截面．常用標準圓截面試樣。短試樣： L0=5d0拉伸試樣拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象拉伸試驗機Δl FΔl bΔl uΔl Fbbk Fss o g fe Fep Fp拉伸曲線? op段：比例彈性變形階段；? pe段：非比例彈性變形階段；? 平臺或鋸齒（ s段 ）：屈服階段；? sb段：均勻塑性變形階段，是強化階段。? bk段：非均勻變形階段，承載下降，到 k點斷裂。 彈性極限 : Fe 彈性極限載荷 ( N ) σe = ( M pa ) S0 試樣原始橫截面積 ( mm2) Fs σs = ( M Pa ) S0試樣屈服時的載荷 ( N )試樣 原始橫截面積 ( mm2)屈服強度 : 產(chǎn)生明顯塑性變形的最低應(yīng)力值 . 屈服強度 ( 塑性變形量為 % ，微量塑性變形 ) = ( M Pa ) S 0 試樣原始橫截面 ( mm2)試樣 產(chǎn)生 % 殘余塑性變 形時的載荷 (N)：試樣產(chǎn)生殘余塑性變形 % 時的應(yīng)力試樣產(chǎn)生 % 殘余塑性變形 屈服點 σs 、屈服強度 ；也是評定金屬強度的重要指標之一。 F b 試樣斷裂前的最大載荷 (N) σb = ( M Pa ) S 0 試樣原始 橫截面積 ( mm2)? 它表示材料抵抗斷裂的能力。 : 是指材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不被破壞的能力。