工程材料複習

2022-11-14 12:24:02 字數 4879 閱讀 7068

一.名詞解釋

1.奧氏體:碳溶於γ-fe中形成的間隙固溶體,用符號a或γ表示。它強度、硬度較低,但具有良好的塑性。

2.珠光體:是鐵素體和滲碳體組成的機械混合物,用p表示。其力學效能介於鐵素體和滲碳體之間,即綜合性能良好。

3.馬氏體:是當溫度冷卻至共析鋼的ms點(約230攝氏度)以下時過冷奧氏體來不及分解而產生無擴散型相變的產物,其化學成分與母相奧氏體完全相同,用字母m表示。

4.鐵素體:碳溶於α-fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體,用符號f或α表示。其力學效能與純鐵相似,即塑性和衝擊韌性較好,而強度和硬度較低。

5.貝氏體:在c曲線鼻溫(約550攝氏度)~ms點區間內,過冷奧氏體轉變為貝氏體型貝氏體組織,用字母b表示。

6. 萊氏體:是碳質量分數為4.

3%的合金,緩慢冷卻到1148攝氏度時從液相中同時結晶出奧氏體和滲碳體的共晶組織,用符號ld表示。室溫下萊氏體由珠光體和滲碳體組成,成為低溫萊氏體,用ld』表示。

7.索氏體:62

8.屈氏體:

9.屈強比:

10.過冷度:理論結晶溫度t0與實際結晶溫度tn之間的差值成為過冷度△t

11.位錯:是指晶體中一部分晶體相對於另一部分晶體發生了一系列或若干系列原子有規律的錯排現象

12.流線:52

13.滑移:晶體的一部分相對於另一部分沿一定的晶面(滑移面)和晶向(滑移方向)發生相對滑動的塑性變形方式成為滑移。

14.晶胞:從晶格中取出乙個能代表原子排列特徵的最基本幾何單元

15.晶格:用空間直線把原子連線起來,構成的三維的空間幾何格仔成為晶格

16.配位數:是指晶體結構中與任一原子最近鄰且等距離的原子數。

17.致密度:是指晶胞中包含的原子所占有的體積與該晶胞體積之比。

18.相:指合金中具有同一化學成分、同一結構原子聚集狀態,並以介面相互分開的、均勻的組成部分。

19.組元:組成合金的最基本的獨立單元叫組元

20.固溶體:合金在固態下,組元間仍能相互溶解而形成的均勻相,稱為固溶體。

21.加工硬化:

22 .起始晶粒度:珠光體轉化為奧氏體剛結束,奧氏體晶粒邊界剛剛相互接觸時晶粒的大小。

本質晶粒度:根據標準實驗方法,加熱至930+-10攝氏度,儲存8小時後奧氏體晶粒大小。

實際晶粒度:指在實際熱處理條件下所獲得的奧氏體晶粒大小。

23.調質處理:把淬火加高溫回火以得到回火索氏體組織的復合熱處理工藝

24.淬透性:是指鋼在淬火時獲得淬硬層深度的能力(即鋼經淬火後獲得馬氏體的能力)。

25.水韌處理:是將鋼加熱至1050~1100攝氏度保溫,使碳化物全部溶解,然後迅速水冷,形成單相奧氏體組織。

26.耐熱性:128

27.石墨化:鑄鐵自液態冷卻至室溫,談結晶成石墨的過程。

28.熱脆、冷脆:當對鋼進行壓力加工時,如果始鍛溫度為1000-1200攝氏度,則共晶體(fes+fe)融化鋼的晶粒間聯絡被破壞,鋼材變脆開裂的現象為熱脆。

而磷含量較高時,鋼在較低溫度進行加工,就易變脆開裂,稱為冷脆。

29.鑄造硬度:

30.澆注位置:鑄件的燒注位置是指燒注時鑄型分型面所處的空間位置。

31.分型面:鑄型分型面是指鑄型組元間的結合面

32.自由鍛:是將加熱好的金屬坯料,放在鍛造裝置的上、下砧鐵之間,施加衝擊力或壓力,使之產生塑性變形,從而獲得所需鍛件的一種加工方法。

33.敷料:是為了簡化鍛件形狀,便於鍛造,在加工餘量之外又增加的一部分金屬。

34.焊接電弧:是在焊條端部與焊條之間的空氣電離區內產生的一種強烈而持久的放電現象,實質上,電弧是在一定條件下電荷通過兩電極間氣體空間的一種導電過程。

35.焊接接頭:焊縫以及其周圍受不同程度加熱和冷卻的母材是焊縫的熱影響區,統稱為焊接接頭

36焊接熱影響區:是焊縫兩側因焊接熱作用而發生的組織效能變化區域。

37.熔合區:是焊縫和基本金屬的交界區,相當於加熱到固相線和液相線之間,焊接過程中母材部分熔化,所以也成為半熔化區

38過熱區:被加熱到ac3以上100-200攝氏度區間

39.正火區:被加熱到ac3至ac3以上100-200攝氏度區間

40.部分相變區:相當於加熱到ac1-ac3溫度區間。

41:焊條選用原則:等強度原則,同成分原則,抗裂縫原則,抗氣孔原則,低成本原則。

42.選材原則:材料使用效能,材料工藝效能,材料經濟效能。

二. 名詞區分

1.α-fe與α-相:a-fe:溫度在912°c以下的純鐵,晶格型別為體心立方

a相:是碳溶於a-fe形成的間隙固溶體

2.重結晶與再結晶:重結晶:固態金屬或合金在加熱(或冷卻)到相變溫度時,由一種晶體結構轉變為另一種晶體結構的現象。

再結晶:指經冷塑性變形的金屬加熱到一定溫度時,通過形核長大形成同軸無畸變的新晶粒的過程。

3.淬透性與淬硬性:是指鋼在淬火時獲得淬硬層深度的能力(即鋼經淬火後獲得馬氏體的能力)淬硬性是指鋼淬火後所能達到的最高硬度。

淬透性好的鋼淬硬性不一定好,淬硬行好的鋼其淬透性也不一定好。

4.二次淬火與二次硬化:(p104)

5.熱加工與冷加工:在再結晶溫度以上進行的塑性變形成為熱加工,在再結晶溫度以下進行的塑性變形成為冷加工。

這種簡單的劃分不是絕對的,還要以變形過程中產生的硬化作用能否被再結晶軟化作用所抵消為標準。

6.沖孔與落料:二者區別在於沖孔是在板料上衝出孔洞,被分離的部分為廢料,而周邊是帶孔的成品;落料是被分離的部分是成品,周邊是廢料。

7.一二三次滲碳體:從液體中析出一次滲碳體,從奧氏體中析出二次滲碳體,從鐵素體中析出三次滲碳體。

8.固溶體與化合物(結構):合金在固態下,組元間仍能相互溶解而形成的均勻相,稱為固溶體。,

9.奧氏體,過冷奧氏體,殘餘奧氏體:奧氏體:碳溶於γ-fe中所形成的間隙固溶

殘餘奧氏體:奧氏體在冷卻過程中發生相變後在環境溫度下殘存的奧氏體。

三、組織:a:奧氏體

p:珠光體

m:馬氏體

b:貝氏體

ld:萊氏體

s:索氏體

t:屈氏體

f:鐵素體

力學效能:hbs:布氏硬度

hbw:布氏硬度計採用硬質合金頭作為壓頭用hbw表示

hv:維氏硬度

hrc:洛氏硬度

αk:衝擊韌性

δ:伸長率表示試樣被拉斷前相對塑性變形量

ψ:斷面收縮率表示拉伸試樣被拉斷時截面積的相對減縮量

δ-1: 金屬材料承受週期**變載荷時抵抗斷裂的能力稱為疲勞強度

δs:屈服強度是指在靜拉伸過程中開始產生彈性變形時的應力,即拉伸曲線上s點載荷大小與試棒原始面積之比。

δb:拉伸強度是靜拉伸過程中試樣被拉斷前的最大應力。即拉伸曲線上b點載荷大小與試棒原始面積之比。

四.簡答題:

1.硬度測試種類和使用範圍

種類:1.布氏硬度(hbs)(硬質合金球用hbw表示)布氏硬度常用於測定鑄鐵、非鐵合金及退火鋼的硬度。hbs只能測定硬度值小於450hbs以下的金屬材料,否則鋼球會變形,測得的結果不準確;但也不能測定厚度小於1~2mm的薄板材料,否則鋼球就會壓穿試樣。

布氏硬度計也可採用硬質合金球作為壓頭,用hbw表示,用於測量硬度較高的材料。在不能用布氏硬度測定時,可用洛氏硬度測定。

2.洛氏硬度(hrc)洛氏硬度測試壓痕小,直接讀數,操作方便,可測低硬度、高硬度的材料,應用廣泛,用於測試各種鋼鐵原材料、非鐵合金、經淬火後工件、表面熱處理工件及硬質合金等。如用錐角為120°的金剛石壓頭,f=1741n(150kgf),測得淬火鋼硬度為58,洛氏硬度表示為58hrc。

3.維氏硬度(hv)測定維氏硬度時可任意選用載荷,可測定硬度高的材料,也可測定硬度低的材料,也可測定較薄的工件的硬度,所以,維氏硬度測試的硬度範圍較大,可以從5hv~1000hv。

2.什麼是屈強比,其大小表明什麼意思?

屈服強度/抗拉強度越大,表示強度利用率越高。越小表示強度利用率越低,安全性小

3.常見3種晶格型別(原子半徑,配位數,致密度,常見元素等)

(1)體心立方晶格

②原子半徑:晶胞中最近的兩原子之間距離的一半(圖2-2-3)

③致密度:指晶胞內原子實際占有的體積與晶胞體積之比。

④配位數:8;

(2)麵心立方晶格

④配位數:12

(3)密排六方晶格

4.畫出110晶面圖

5.點缺陷中空位和原子如何形成

在實際晶體結構中,晶格的某些結點往往未被原子所佔據,這種空著的結點位置稱為空位。

同時有可能在個別勁歌空隙處出現多餘的原子,這種不佔據正常晶格結點位置,而處在晶格空隙之間的原子稱為間隙原子。

6.含碳量對鐵碳合金組織和效能的影響

7.鐵碳合金相圖與c曲線有什麼作用(溫度,轉變時間,組織)

相圖:可得知熱處理的加工溫度, 鐵水澆鑄溫度, 鍛造始鍛溫度與終鍛溫度

「c」曲線:綜合反映了過冷奧氏體在不同溫度下的等溫轉變過程,即轉變開始及終了時間,轉變產物型別,轉變溫度,轉變量的關係等。

8滑移變形有什麼特點

1)滑移只在切應力τ作用下發生

2)滑移距離為原子間距的整數倍

3)花一場眼睛體中原子的密排面和密排方向進行

9.為什麼晶體的臨界切應力比理論小幾個數量級

晶體滑移時,通過位錯的運動,並不需要晶體的上部分原子相對於下部分原子一起整體位移,而僅需位錯中心附近的少量原子作微量的調整即可因此所需的臨界切應力比理論小幾個數量級

10.為什麼細小晶粒不僅強度硬度高,而且塑性韌性好

這是因為,晶粒越細,單位體積金屬中的晶粒越多。在總變形量一定的條件下,變形被分散到更多的晶粒內進行,這樣每個晶粒的變形量減少而不至於長生太大的應力集中而導致晶體破壞。此外,晶粒越細,晶界越多,越不利於裂紋的傳播,從而使晶體在斷裂前能承受較大塑性變形,表現出良好的塑性韌性。

11.如何合理利用熱變形中的流線

為最大限度的發揮材料的效能潛力,合理利用流線的效能特點,在熱變形時應力求使流線與零件服役時的最大拉應力方向一致,而與切應力或衝擊力的方向垂直。

12.過冷奧氏體冷卻轉變產物有哪3類,它們的形成溫度、組織、效能?

工程材料複習試卷工程材料

1 什麼是金屬材料的強度?答 指材料抵抗塑性變形或斷裂的能力。2 什麼是材料的塑性?答 指在斷裂前材料產生永久變形的能力。3 材料的強度常用什麼指標來衡量?答 用屈服點 s 和抗拉強度 b 4 材料的塑性用什麼指標來衡量?答 用伸長率 和斷面收縮率 5 材料的強度與塑性如何測定 檢驗 答 用受測材料...

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