第1章材料的力學效能
1.熟悉拉伸曲線
·彈性極限（σe）
—表示材料保持彈性變形的最大應力。 （彈性零件的設計依據）
·屈服強度（σs）
—表示金屬開始發生明顯塑性變形的抗力鑄鐵等材料沒有明顯的屈服現象, 則用條件屈服點（σ0.2）來表示: 產生0.2%殘餘應變時的應力值。
（當材料不允許產生明顯塑性變形時以σs 為設計依據）
·抗拉強度（σb）
—表示金屬受拉時所能承受的最大應力。
(當材料不允許產生斷裂時以σb 為設計依據)
2.零件設計時，選取σs（σ0.2）還是選取σb，應以什麼情況為依據？
·當材料不允許產生明顯塑性變形時以σs 為設計依據
·當材料不允許產生斷裂時以σb 為設計依據
3.常用的測量硬度的方法有幾種？各適用的場合？
·布氏硬度(hb)一般用於試驗各種硬度不高的鋼材、鑄鐵、有色金屬等。（小於450hb）
·洛氏硬度(hrc)常用於測量硬度很高的材料（如：淬火鋼等），在鋼件熱處理質量檢查中應用最多。
·維氏硬度（hv）
適用範圍:測量薄板類鋼材
4.材料的塑性指標有哪幾種?
⑴ 伸長率（δ）
l1—試樣拉斷後的標距
l0—試樣原始標距
⑵斷面收縮率（ψ）
s1--試樣斷裂後縮頸處的最小橫截面積（mm2）
s0--試樣原始截面積（mm2）
5. ak、σ-1表示材料的什麼效能？
·衝擊韌性（ak）--試樣缺口處單位截面積上所消耗的衝擊功。
·疲勞強度（σ-1）--表示材料經無數次交變載荷作用而不致引起斷裂的最大應力值。
σ-1= (0.45～0.55) σb
第2章金屬的結構與結晶
1.晶體與非晶體的區別是什麼？
·晶體：① 原子呈有規則的排列② 具有一定的熔點③ 具有各向異性（單晶體）
·非晶體：① 原子呈不規則的排列② 沒有固定熔點③ 具有各向同性
2．常見的金屬晶格有那幾種？
⑴體心立方晶格（α-fe）
晶格常數： a=b=c90°
原子半徑：（體對角線長 ）
晶胞中原子數度：
⑵密排六方晶格（mg、zn）
晶格常數：底邊長a 面間距c 晶格常數比a/c=1.633
原子半徑：r = a/2
晶胞中原子數度：
⑶麵心立方晶格（γ-fe）
晶格常數： a=b=c90°
原子半徑： （面對角線長）
晶胞中原子數度：
3.實際金屬的晶格缺陷有哪些？
（1）點缺陷
晶格空位
間隙原子
置換原子
（2）線缺陷
刃型位錯
螺旋位錯
（3）面缺陷
晶界 亞晶界
晶體內部缺陷↑--強度↑ 、硬度↑
4.金屬的結晶過程是什麼？
··過冷度(△t= t0—t1)是結晶的必要條件
·形核 （1）自發形核（均質形核）
（2）非自發形核（非均質形核）
·長大 （1）平面長大 （2）樹枝狀長大
5.什麼是過冷度△t？
實際結晶溫度總是低於平衡結晶溫度，兩者之差稱為過冷度（△t= t0—t1）
6.晶粒度是如何控制的？
·常溫下：晶粒越細→強度、硬度越高； 塑性、韌性越好。
①控制△t 隨著過冷度的增大，成核速率和長大速度都增大，但前者的增大更快，因而比值n/g也增大, 結果使晶粒細化。
②進行變質處理加入變質劑（孕育劑）作用：作為非自發形核的核心，或阻礙晶粒長大。
③採用振動（攪拌）方法破碎正在生長中的樹枝狀晶體，形成更多的結晶核心。
第3章二元合金與相圖
1.固溶體的分類：
a.按溶質原子在溶劑晶格中所處的位置不同分為？
·間隙固溶體 ·置換固溶體
b.按溶質原子在溶劑中的溶解度不同分為？
·有限固溶體·無限固溶體
c.溶質原子在固溶體中的分布是否有規律分為？
·有序固溶體·無序固溶體
2.化合物的分類及效能。
（1） 正常價化合物：（硬度高、脆性大）可用確定化學式表示。
（2）電子化合物:（硬度高、脆性大）成分不是固定的
（3）間隙化合物（間隙相）:（極高的熔點和硬度, 非常穩定）與間隙固溶體的區別：形成了新的晶格結構
（4）複雜結構的間隙化合物:（具有很高的熔點和硬度, 但比間隙相稍低些。）
3.什麼是勻晶相圖？什麼是共晶相圖？什麼是共析相圖？
點: cu、ni的熔點
線：液相線、固相線
面：液相區l 液固兩相區l+α 固相區α
（學會應用槓桿定律）
三個相：l 液相 α相——sn在pb中的有限固溶體 β相——pb在sn中的有限固溶體
三個單相區:l、α、β
三個雙相區：l+α、l+β、α+β
一條l+α+β的三相共存線(水平線cde )。
（一定成分的液相在恆溫下同時結晶出兩種成分和結構都不相同的新的兩個固相的過程稱為共晶反應或共晶轉變。）
（一定成分的固相在恆溫下同時結晶出兩種成分和結構都不相同的新的固相的過程稱為共析反應）
第4章鐵碳合金相圖
1.什麼是共晶反應、共析反應？
·一定成分的液相在恆溫下同時結晶出兩種成分和結構都不相同的新的兩個固相的過程稱為共晶反應或共晶轉變。
·一定成分的固相在恆溫下同時結晶出兩種成分和結構都不相同的新的兩個固相的過程稱為共析反應
2.鐵素體（f或α） 、奧氏體（a或γ） 、滲碳體（fe3c）、珠光體（p）、萊氏體（ld）?
鐵素體：c碳溶於α-fe中形成的間隙固溶體（體心立方晶格）（效能：強度硬度極低，塑性韌性很好）
奧氏體：碳溶於γ-fe形成的間隙固溶體（麵心立方晶格）（效能：強度硬度高於f，塑性韌性較好）
滲碳體：鐵與碳形成的金屬化合物（複雜晶格型別）
（效能：硬度高（≈800hb），脆性大。）
珠光體：共析反應結束後由鐵素體（f）和滲碳體（fe3c）組成的機械混合物（效能:較高的強度硬度，硬度180－280hb;一定的塑性韌性，伸長率為20－25%）
萊氏體: a和fe3c（高溫萊氏體） p和fe3c（低溫萊氏體）（效能：硬度高，塑性差）
3.合金元素（mn、si、s、p）對碳鋼效能影響?
mn 溶於f或fe3c—強化作用
可與s形成mns—降低s的有害作用。
si 溶於f——強化作用
形成矽酸鹽類物質（渣）
s 形成fe_fes(熔點985℃）——熱脆（有害）
形成mns(熔點1620℃） ——無害
p 溶於f、形成fe**——冷脆、提高脆性轉變溫度。（有害）
mn、si有益元素 s、p有害元素
4.碳鋼的分類：按組織分；按含c量分；按質量分；按用途分。
⑴按含c量分：
低碳鋼：c%＜0.25
中碳鋼：c%=0.25～0.6
高碳鋼: c%＞0.6
⑵按質量分：
普通鋼：s% ≤0.05%； p% ≤0.045%
優質鋼：s% ≤0.035%； p% ≤0.035%
高階優質鋼: s% ≤0.02%； p% ≤0.03%
⑶按用途分：
碳素結構鋼
碳素工具鋼
專用鋼⑷按脫氧程度分：
鎮靜鋼：z (可不標註)
半鎮靜鋼：b
特殊鎮靜鋼: tz
沸騰鋼: f
5.舉例說明：普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、碳素工具鋼的牌號是如何表示的？
··普通碳素結構鋼：（一般不再進行熱處理） q195～q275 均屬低碳鋼
牌號：q+屈服點數值+質量等級符號+脫氧方法符號
質量等級：用a、b、c、d表示硫、磷含量不同
例：q235af表示：普通碳素結構鋼，σs≥235mpa，質量為a級，沸騰鋼
用途：·通常軋制成鋼筋、鋼板、鋼管等，可用於做機械中支架、箱體等受力小的件及橋梁、建築物等構件。
··優質碳素結構鋼：（一般都要經過熱處理）
牌號： 兩位數字+符號表示數字表示含碳量萬分之幾
40： 表示鋼中平均含碳量為0.40%
60mn： 表示鋼中平均含碳量為0.60%，mn的含量為0.70%～1.00%的優質碳素結構鋼。
用途：·08f 塑性好，可製造冷衝壓零件或焊絲；
·10、20鋼可用作沖壓件、滲碳件；
·35、40、45、50鋼經熱處理後綜合機械效能良好，用來製造齒輪、軸類、套筒等零件；
·60、65鋼主要用來製造彈簧等
··碳素工具鋼：t7～t12
牌號：t+含碳量的千分數；
t9：表示含碳量0.9%（即千分之九）的碳素工具鋼。
碳素工具鋼均為優質鋼，若含硫、磷更低，則為高階優質鋼，則在鋼號後標註「a」字。
t12a：表示碳質量分數為1.2%的高階優質碳素工具鋼。
用途：·t7、t8 硬度較高、韌性較高，可製造衝頭、鑿子、錘子、木工鋸條等工具。
·t9、t10、t11硬度高，韌性適中，可製造鑽頭、刨刀、絲錐、手鋸條等刃具及冷作模具等。
·t12、t13 硬度很高，韌性較低，可製作銼刀、刮刀等刃具及量規、樣套等量具。
6.畫出鐵碳合金相圖。根據相圖分析45鋼和t10鋼的結晶過程;用槓桿定律計算45鋼和t10鋼的的組織組成物和相組成物的相對量.《作業一》
·鐵碳合金相圖是研究鋼和鑄鐵的基礎
7.學會畫金相組織（實驗報告）
第5章熱處理
1、奧氏體的形成過程
（1） a晶核形成（形核於f、fe3c介面）
（2） a晶長大（c原子由fe3c向f擴散fe3c分解、f轉變→a）
（3） 殘餘fe3c溶解（fe3c分解擴散的c用於f轉變→a）
（4）a成分均勻化（通過c的擴散，a成分均勻化）
2、晶粒度的概念及控制
起始晶粒度:珠光體剛剛轉變成奧氏體的晶粒大小
實際晶粒度:熱處理後所獲得的奧氏體晶粒的大小
本質晶粒度:度量鋼本身晶粒在930℃以下,隨溫度公升高,晶粒長大的程度。（區別於起始晶粒度、實際晶粒度）
（1）加熱溫度和保溫時間
隨著溫度公升高，保溫時間愈長，晶粒長大明顯。
（2）本質晶粒度
本質粗晶粒鋼：加熱溫度不可太高，延加長保溫時間；
本質細晶粒鋼：加熱溫度可高些，保溫時間短。
（3）合金元素
若碳以未溶的碳化物形式存在，則它有阻礙晶粒長大的作用。錳和磷是促進奧氏體晶粒長大傾向的元素。
3、過冷a等溫轉變產物
（1）珠光體型別組織轉變（硬度越來越高）
a1～650℃--珠光體p--160～250hbs
650℃～600℃--索氏體s--25～ 35hrc
600℃～550℃--屈氏體（託氏體）t--35 ～48hrc
（2）貝氏體型別組織轉變
550～350℃--上貝氏體 b
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