失效：在使用過程中，因零件的外部形狀尺寸和內部組織結構發生變化而失去原有的設計功能，使其低效工作或無法工作或提前退役的現象即稱為失效
晶體缺陷
由於熱運動以及結晶條件或冷熱加工工藝等外部因素的影響，在實際晶體中會出現許多原子排列不規則的區域，稱之為晶體缺陷
融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變，晶格畸變引起材料內能增高，微觀應力增大，晶格畸變增大了位錯運動的阻力，阻礙位錯滑移變形， 從而使合金固溶體的強度與硬度增加。
位錯對金屬的擴散、相變等過程有重要影響
金屬在塑性變形時，晶粒發生滑移，出現位錯的纏結，使晶粒拉長、破碎和纖維化，金屬內部產生了殘餘應力等
細化晶粒的方法 【 快速冷卻，增加晶核數； 高熔點瀰散質點】
1）變質處理
2）增大過冷度
3）機械的振動和攪拌
4）熱處理
5）壓力加工再結晶
相與組織
在固體材料中，具有同樣聚集狀態、同一化學成分、同樣原子排列特徵性質 ,並以介面相互隔開的均勻組成部分稱之為「相」。相可以是單質，也可以是化合物
不同的相具有不同的原子排列方式，相的種類也很多，但按其原子排列的特點可以歸納分為二類，一類為固溶體，另一類為化合物。
固溶體的效能特點：
具有良好的塑性和韌性，強度、硬度較低。
金屬化合物的效能特點：
脆性大、硬度高；強度低；塑性、韌性差；高的熔點
奧氏體晶粒大小對鋼的力學效能的影響
1. 奧氏體晶粒均勻細小,熱處理後鋼的力學效能提高。
2. 粗大的奧氏體晶粒在淬火時容易引起工件產生較大的變形甚至開裂
下貝氏體獲得
下貝氏體：具有高的硬度，同時塑性和韌性較好，生產中有時對中碳合金鋼和高碳合金鋼採用「等溫淬火」的方法，
馬氏體是一種碳在α– fe中的過飽和固溶體
馬氏體的力學效能：
片狀馬氏體具有高強度高硬度，但韌性很差，其特點是硬而脆。板條狀馬氏體不但具有很高的強度而且具有良好的塑性和韌性，同時還具有低的脆性轉變溫度，其缺口敏感性和過載敏感性都較低
回火意義
淬火後因「m」為不穩定組織，重新加熱時， 碳原子擴散能力增強，將以 fe 3c形式析出，致使σb、hrc降低， δ%、αk提高。
「m」的特性
1）因碳嚴重過飽和， 晶格畸變，增加了變形抗力，故馬氏體通常具有很高的硬度和耐磨性，但凸顯脆性，易開裂。
2）m相變伴隨有體積膨脹，出現淬火內應力，產生淬火變形。
回火抗力：在回火過程中抵抗硬度下降的能力。
縮孔的形成:
純金屬、共晶成分和凝固溫度範圍窄的合金，澆注後在型腔內是由表及裡的逐層凝固。在凝固過程，如得不到合金液的補充，在鑄件最後凝固的地方就會產生縮孔.
縮松的形成原因:
鑄件最後凝固的收縮未能得到補足，或者結晶溫度範圍寬的合金呈糊狀凝固，凝固區域較寬，液、固兩相共存，樹枝晶發達，枝晶骨架將合金液分割開的小液體區難以得到補縮所致。
鑄件的變形與防止
1）使鑄件壁厚盡可能均勻；
2）採用同時凝固的原則；
3）採用反變形法。
4）進行時效處理
鑄件的裂紋與防止
1 ．熱裂
1 選擇凝固溫度範圍小，熱裂傾向小的合金。
2 提高鑄型和型芯的退讓性，以減小機械應力。
3 嚴格控制硫的含量， 防止熱脆性
2 ．冷裂
1）使鑄件壁厚盡可能均勻；
2）採用同時凝固的原則
3）必須嚴格控制磷的含量，防止冷脆性。
液態金屬的充型能力與流動性
充型能力不足的缺陷：澆不足、冷隔、夾渣、氣孔等。
影響因數：合金的流動性、鑄型性質、澆注條件、鑄件結構等
1.機械應力（收縮應力）
合金的線收縮受到鑄型、型芯、澆冒系統的機械阻礙而形成的內應力。
機械應力是暫時應力。
2．熱應力
鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，在同一時期內鑄件各部分收縮不一致而引起的應力。
石墨化過程就是碳以石墨析出的過程
石墨具有特殊的簡單六方晶格，底面之間的間距較大結合力較弱。所以石墨的強度、硬度和塑性都很差
石墨的存在，使鑄鐵具備某些優良的工藝效能
因石墨的存在，造成脆性切屑，鑄鐵的切削加工效能優異。
灰鑄鐵的鑄造效能良好，鑄件凝固時形成石墨產生的膨脹，減少了鑄件體積的收縮，降低了鑄件中的內應力。
石墨有良好的潤滑作用，並能儲存潤滑油，使鑄件有很好的耐磨效能。
石墨對振動的傳遞起削弱作用，使鑄鐵有很好的減振效能。
大量石墨的割裂作用，使鑄鐵對缺口不敏感。
影響石墨化主要因素
1、化學成分（內因）
c、si：促進石墨化的元素；
碳當量：wc+1/3wsi；控制在接近共晶成分。
此外，p、al、cu、ni、co等也會促進石墨化；
s、mn、cr、w、mo、v等元素阻礙石墨化。
2、冷卻速度（外因）
冷卻速度愈慢，愈有利於石墨化過程的進行；
冷卻速度愈快，愈不利於石墨化過程的進行。
磷對鑄鐵的石墨化影響不顯著。含磷過高將增加鑄鐵的冷脆性
有色金屬的強度一般較低目前強化主要途徑
1、時效強化（熱處理強化）
固溶（淬火）+時效處理（自然時效或人工時效）
2、細晶強化
變質處理：鑄造鋁合金
3、形變強化（加工硬化）
4、第二相強化（過剩相強化）：瀰散、沉澱
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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