工程材料金属材料复习重点

第一章金属的结构与结晶一、纯金属的三种晶体结构1.体心立方晶格(胞) (B.C.C.晶格)钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、α-铁(α-Fe, <912℃)等。

2.面心立方晶格(胞) (F.C.C.晶格)铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)、γ- 铁( γ-Fe, 912℃～1394℃)等。

3.密排六方晶格(胞) (H.C.P.晶格)镁(Mg)、镉(Cd)、锌(Zn)、铍(Be)等。

二、金属的实际结构与晶体缺陷多晶体结构实际使用的工业金属材料，即使体积很小，其内部的晶格位向也不是完全一致的，而是包含着许许多多彼此间位向不同的、称之为晶粒的颗粒状小晶体。

而晶粒之间的界面称为晶界。

这种实际上由许多晶粒组成的晶体结构称为多晶体结构。

晶格缺陷实际晶体还因种种原因存在着偏离理想完整点阵的部位或结构，称为晶体缺陷1．点缺陷——空位和间隙原子实际晶体未被原子占有的晶格结点称为空位；而不占有正常晶格位置而处于晶格空隙之间的原子则称为间隙原子。

在空位或间隙原子的附近，由于原子间作用力的平衡被破坏，使其周围的原子离开了原来的平衡位置，即产生所谓的晶格畸变。

空位和间隙原子都处于不断的运动和变化之中，这对于热处理和化学处理过程都是极为重要的。

2．线缺陷——位错晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象称为位错。

实际金属的晶体结构有刃型和螺型两种位错。

3．面缺陷——晶界和亚晶界晶界实际上是不同位向晶粒之间原子排列无规则的过渡层。

晶界处晶格处于畸变状态，导致其能量高于晶粒内部能量，常温下显示较高的强度和硬度，容易被腐蚀，熔点较低，原子扩散较快。

亚晶界则是由一系列刃型位错所形成的小角度晶界。

亚晶界处晶格畸变对金属性能的影响与晶界相似。

在晶粒大小一定时，亚结构越细，金属的屈服强度就越高。

三、金属的结晶与铸锭过冷是金属结晶的必要条件。

一般地，金属液体的冷速愈大，则ΔT愈大，ΔF也愈大，结晶驱动力愈大，结晶倾向也愈大。

1.工程材料的主要性能分为（1）使用性能和（2）工艺性能。

（1）又包括力学性能、物理性能和化学性能等。

2.金属的变形包括弹性变形和塑性变形。

3.通过拉伸试验可测得的强度指标主要有屈服强度和抗拉强度；可测得的塑性指标有延伸率和断面收缩率。

4.常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种类型。

α–Fe 属于体心立方晶格，γ–Fe属于面心立方晶格，δ–Fe属于体心立方晶格。

5.实际金属的晶体缺陷有点缺陷（空位或间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。

6.金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。

金属的冷却速度越快，过冷度越大，获得的晶粒越细。

7.细化金属材料的晶粒，可使金属的强度、硬度提高，塑性、韧性提高；在生产中常用的细化晶粒的方法有增大过冷度、变质处理、机械搅拌和振动；压力加工再结晶；热处理。

8.合金的晶体结构有固溶体和金属化合物，其中固溶体具有良好的塑性，金属化合物具有高的硬度和脆性。

9.在铁碳合金的基本组织中，珠光体属于复相结构，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成，珠光体用符号P表示。

10.铁碳合金相结构中，属于固溶体的有铁素体和奥氏体；其中铁素体是碳在α–Fe中形成的固溶体。

11.铁碳合金的力学性能随含碳量的增加，其强度和硬度增高，而塑性和韧性降低。

但当w C>1.0%时，强度随其含碳量的增加而降低。

12.铁碳合金中，共析钢w C为0.77%，室温平衡组织为P；亚共析钢w C为<0.77%，室温平衡组织为P+F；过共析钢w C为>0.77%，室温平衡组织为P+Fe3C；共晶白口生铁w C为4.3%，室温平衡组织为Ld'；亚共晶白口生铁w C为<4.3%，室温平衡组织为P+Fe3C II+Ld'；过共晶白口生铁w C为>4.3%，室温平衡组织为Fe3C I+Ld'。

13.按碳的质量分数的不同.碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢三类；钢硫、磷杂质质量分数的不同，钢可分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢三类。

工程材料复习资料工程材料复习资料工程材料是指用于建筑、道路、桥梁、机械等工程领域的材料。

它们的性能直接影响到工程的质量和使用寿命。

在工程材料的学习中，我们需要了解不同材料的特点、应用范围以及其在工程中的作用。

本文将从金属材料、非金属材料和复合材料三个方面进行复习资料的整理。

一、金属材料金属材料是工程中最常用的材料之一，其具有优良的导电、导热、强度和可塑性等特点。

常见的金属材料有铁、铜、铝、钢等。

其中，钢是一种合金，由铁和碳组成。

不同的合金元素可以使钢具有不同的性能，如镍可以提高钢的耐腐蚀性能，铬可以提高钢的硬度和耐磨性。

金属材料在工程中的应用非常广泛，如钢材常用于建筑结构、汽车制造和机械制造等领域。

铝材具有轻质、耐腐蚀和导电性好的特点，常用于航空航天和电子设备制造。

铜材具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电力传输和制冷设备。

二、非金属材料非金属材料是指不含金属元素的材料，如陶瓷、塑料、橡胶等。

这些材料具有不同的特性和应用范围。

陶瓷材料具有高硬度、耐高温和耐腐蚀的特点，常用于制造耐磨、耐腐蚀的零部件，如瓷砖、陶瓷刀具等。

塑料材料具有轻质、绝缘和可塑性好的特点，广泛应用于包装、建筑和电子设备等领域。

不同种类的塑料具有不同的性能，如聚乙烯具有良好的韧性和耐腐蚀性，聚氯乙烯具有较好的耐候性和绝缘性。

橡胶材料具有良好的弹性和耐磨性，常用于制造轮胎、密封件和振动吸收材料等。

不同种类的橡胶具有不同的性能，如丁苯橡胶具有较好的耐热性和耐油性，丁腈橡胶具有较好的耐油性和耐候性。

三、复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有优良的综合性能。

常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维复合材料等。

玻璃钢是由玻璃纤维和树脂组成的复合材料，具有良好的耐腐蚀性和强度，广泛应用于船舶制造和化工设备。

碳纤维复合材料具有轻质、高强度和耐高温的特点，常用于航空航天和汽车制造等领域。

它的制造过程包括纤维预浸料的制备、层叠和固化等步骤。

工程材料知识点1. 工程材料分类1.1 金属材料1.1.1 铁碳合金1.1.2 非铁金属1.1.2.1 铜合金1.1.2.2 铝合金1.2 非金属材料1.2.1 塑料1.2.2 陶瓷1.2.3 复合材料1.3 特种材料1.3.1 纳米材料1.3.2 生物材料2. 材料性能2.1 力学性能2.1.1 强度2.1.2 硬度2.1.3 韧性2.1.4 疲劳性能2.2 物理性能2.2.1 密度2.2.2 热膨胀系数2.2.3 导热性能2.3 化学性能2.3.1 耐腐蚀性2.3.2 化学稳定性3. 材料选择原则3.1 满足工程设计要求 3.1.1 功能需求 3.1.2 经济性3.1.3 可加工性 3.2 考虑环境因素3.2.1 温度3.2.2 湿度3.2.3 化学介质 3.3 考虑可持续性3.3.1 材料回收 3.3.2 环保性4. 材料加工工艺4.1 铸造4.2 锻造4.3 焊接4.4 热处理4.5 机械加工4.5.1 切削加工 4.5.2 非传统加工5. 材料测试与评估5.1 力学性能测试5.1.1 拉伸试验 5.1.2 冲击试验 5.2 物理性能测试5.2.1 热导率测试 5.2.2 密度测定 5.3 化学性能测试5.3.1 耐腐蚀测试5.3.2 化学成分分析6. 材料应用案例6.1 建筑行业6.1.1 结构材料6.1.2 装饰材料6.2 汽车工业6.2.1 车身材料6.2.2 发动机材料6.3 航空航天6.3.1 轻质高强度材料6.3.2 耐高温材料7. 材料发展趋势7.1 智能材料7.2 绿色材料7.3 3D打印材料8. 结语工程材料是现代工业和建筑的基础，了解不同材料的特性、性能和应用对于工程设计和产品开发至关重要。

随着科技的进步，新材料的研发和应用将不断推动各行各业的发展，提高产品性能，降低成本，同时更加注重环保和可持续性。

因此，工程师和设计师需要不断更新材料知识，掌握最新的材料技术和应用趋势。

工程材料力学性能各个章节主要复习知识点第一章弹性比功：又称弹性比能，应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

滞弹性：对材料在弹性范围内快速加载或卸载后随时间延长附加弹性应变的现象。

包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服极限）增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。

塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

脆性：材料在外力作用下（如拉伸，冲击等）仅产生很小的变形及断裂破坏的性质。

韧性：是金属材料断裂前洗手塑性变形功和断裂功的能力，也指材料抵抗裂纹扩展的能力。

应力、应变；真应力，真应变概念。

穿晶断裂和沿晶断裂：多晶体材料断裂时，裂纹扩展的路径可能不同，穿晶断裂穿过晶内；沿晶断裂沿晶界扩展。

拉伸断口形貌特征？①韧性断裂：断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45度角。

用肉眼或放大镜观察时，断口呈纤维状，灰暗色。

纤维状是塑性变形过程中微裂纹不断扩展和相互连接造成的，而灰暗色则是纤维断口便面对光反射能力很弱所致。

其断口宏观呈杯锥形，由纤维区、放射区、和剪切唇区三个区域组成。

②脆性断裂：断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。

板状矩形拉伸试样断口呈人字形花样。

人字形花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行，但其尖端指向裂纹源。

韧、脆性断裂区别？韧性断裂产生前会有明显的塑性变形，过程比较缓慢；脆性断裂则不会有明显的塑性变形产生，突然发生，难以发现征兆拉伸断口三要素？纤维区，放射区和剪切唇。

缺口试样静拉伸试验种类？轴向拉伸、偏斜拉伸材料失效有哪几种形式？磨损、腐蚀和断裂是材料的三种主要失效方式。

材料的形变强化规律是什么？层错能越低，n越大，形变强化增强效果越大退火态金属增强效果比冷加工态是好，且随金属强度等级降低而增加。

在某些合金中，增强效果随合金元素含量的增加而下降。

材料的晶粒变粗，增强效果提高。

第二章应力状态软性系数：材料某一应力状态，τmax和σmax的比值表示他们的相对大小，成为应力状态软性系数，比为α，α=τmaxσmax缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn 与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示缺口敏感度，即为NSR=σbnσb第三章低温脆性：在实验温度低于某一温度t2时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显降低，断裂机理由微孔聚集性变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。

工程材料部分复习大纲（8学时）
（一）工程材料的种类与材料力学性能（1）
1了解工程材料的种类。

2 掌握材料常用的力学性能指标；了解材料的物理、化学和工艺性能。

（二）材料的内部结构与结晶（1）
1掌握晶体与非晶体的定义与特点。

2了解金属的晶体结构类型；掌握晶格与晶包的定义和三种常用的晶格类型。

3了解金属的结晶过程；掌握单晶体与多晶体的概念。

4掌握同素异晶转变。

5了解合金、组元、相和相变的概念。

（三）铁-碳合金相图（3）
1了解铁-碳合金的基本相与铁-碳相图的构成。

2掌握在铁-碳相图上分析不同成分铁-碳合金的结晶过程及其室温下的平衡组织。

3了解碳对铁碳合金组织和性能影响。

4了解铁碳合金相图应用。

5了解钢的分类与牌号。

（四）钢的热处理（2学时）
1了解钢在加热时的组织转变、奥氏体晶粒大小及因素。

2了解钢在冷却时的组织转变类型、特点和应用。

3了解钢的退火及正火的目的和用途；掌握工具钢的球化退火。

4了解铸、锻、焊工件的退火与正火；掌握退火与正火工艺制定原则。

5了解钢的淬火和回火的目的、方法与用途。

（五）常用非金属材料种类、性能特点和应用（1）
1了解高分子材料、工程塑料和合成橡胶等的组成、性能特点及用途。

2掌握陶瓷材料的分类和性能特点。

3了解复合材料的种类、性能特点和应用。

工程材料复习要点工程材料是工程学科中很重要的一门学科，主要研究材料的性能、制备、应用以及与工程的相互关系。

以下是工程材料复习的一些要点：1.材料分类：根据其组成和性质的不同，材料可以分为金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料等。

2.金属材料：金属材料具有良好的导电性、导热性、机械性能和可塑性，常用的金属材料有钢、铝、铜等。

3.陶瓷材料：陶瓷材料具有较高的硬度、抗磨损能力和耐高温性能，常用的陶瓷材料有瓷器、玻璃等。

4.聚合物材料：聚合物材料具有良好的电绝缘性、耐腐蚀性，常用的聚合物材料有塑料、橡胶等。

5.复合材料：复合材料由两种或两种以上不同种类的材料组合而成，具有优异的性能，常用的复合材料有碳纤维复合材料、玻璃钢等。

6.材料的微观结构：材料的性能与其微观结构的组成和排列方式有关，常见的微观结构有晶体结构和非晶体结构。

7.材料的物理性能：材料的物理性能包括密度、热性能、电性能、光学性能等。

8.材料的力学性能：材料的力学性能包括强度、硬度、塑性、韧性等。

9.材料的热处理：热处理是为了改变材料的性能，常见的热处理方法有退火、淬火、回火等。

10.材料的腐蚀和防护：材料在特定环境中会发生腐蚀，需要采取防护措施，常见的防护方式有电镀、涂层等。

11.材料的应力和应变：材料在外力作用下会发生应力和应变，应力和应变的关系可以通过杨氏模量和泊松比来描述。

12.材料的断裂：材料在受到超过其强度的应力时会发生断裂，常见的断裂方式有拉伸断裂和抗拉断裂等。

13.材料的疲劳：材料在反复加载下会出现疲劳失效，需要进行疲劳寿命的评估和预测。

14.材料的可持续性：材料的可持续性是指材料的制备和使用过程对环境的影响以及资源的可持续利用等方面的问题。

以上是工程材料复习的一些重点要点，希望对你的复习有所帮助。

如果需要更详细的内容，你可以参考相关的教材和专业资料。

复习提纲《工程材料》复习提纲1. 各力学性能大小的衡量指标分别是什么？各力学性能在工程中的意义？2. 强度、塑性指标的计算方法3. 金属的常见晶体结构？具体到纯铁是怎样的？4. 什么是相？什么是组织？各有哪些类型？性能如何？（具体到铁碳合金呢？）5. 结晶的宏观和微观过程怎样？6. 为什么晶粒越细性能越好？凝固过程中和热处理过程中分别如何细化晶粒？7.铁碳合金结晶过程中有哪些相变？分别对应相图的哪些温度线？8. 利用铁碳相图分析某成分钢的结晶过程（指出相变类型、相变产物、室温下组织和性能、会画金相示意图）9. 根据组织的不同及相对含量的变化，分析钢的含碳量是如何影响性能的，并画出相应变化曲线图10. 会在铁碳相图上标出钢的各类热处理加热温度11. 滑移的特点？机理？12. 解释细晶强化的原理13. 冷变形后组织和性能怎样？生产中如何利用和消除加工硬化？14. 热变形后组织和性能怎样？生产中怎样对待锻造溜线？15. 加热时奥氏体形成过程分哪四个阶段？16.过冷奥氏体转变温度、产物、性能、具体冷却方式？17. 低碳马氏体和高碳马氏体性能有何不同？18. 马氏体回火过程中随着温度提高，组织和性能如何改变？19. 中碳钢如何“表硬里韧”？低碳钢呢？两者有何不同？20. 说明热处理各工艺的工艺参数、组织、性能、目的、适用材料和零件。

21. 钢的常存杂质对性能的影响？22. 合金元素在钢中的作用？23. 钢的牌号如何规定？各种钢（包括结构钢、工具钢、特殊性能钢）的常用牌号要认得24. 分别对锉刀、机床中载齿轮（轴）、汽车高速重载齿轮（轴）进行选材及热处理工艺路线的设计25. 灰铁的组织怎样？（包括基体、石墨形态）26. 为什么普通灰铁力学性能差？如何改进？27. 常用灰铁牌号、用途28. 常用铝合金、铜合金的牌号、用途29. 总结金属材料的强化方式和韧化途径。

金属材料学总复习资料引言金属材料学是材料科学中的重要分支，研究金属材料的性质、结构以及制备工艺等方面。

本文档旨在为金属材料学的学习者提供一份全面的复习资料，以帮助他们更好地理解和掌握金属材料学的关键概念和理论。

本文档将涵盖金属材料的分类、晶体结构、性能测试以及常见金属材料的应用等内容。

一、金属材料的分类根据金属材料内在的性质和用途，金属材料可以分为以下几类：1.纯金属：由单一金属元素组成，具有较高的热导性和电导性，例如铜、铝等。

2.合金：由两种或两种以上金属元素组成，具有较好的力学性能和耐腐蚀性，例如钢、铝合金等。

3.亚稳金属：具有一定的稳定性，但在特定条件下可能发生相变，例如亚稳钢。

4.非晶金属：由无定形结构的金属原子组成，具有高强度和高韧性，例如非晶合金。

二、金属材料的晶体结构金属材料的晶体结构是衡量其性能和特性的重要因素。

晶体结构可以通过以下几种方式进行分类：1.面心立方结构（FCC）：最密堆积方式，常见金属材料如铜、铝等即采用此结构。

2.体心立方结构（BCC）：次密堆积方式，常见金属材料如铁、钨等即采用此结构。

3.密排六方结构（HCP）：常见金属材料如钛、锌等即采用此结构。

理解金属材料的晶体结构可帮助我们更好地理解它们的物理、化学和力学性质，并为后续的材料加工和应用提供指导。

三、金属材料的性能测试金属材料的性能测试是评估其质量和可靠性的重要手段。

常见的金属材料性能测试包括以下几个方面：1.强度测试：包括抗拉强度、屈服强度、抗压强度等。

2.硬度测试：常用方法有布氏硬度、洛氏硬度等。

3.韧性测试：通常使用冲击试验和拉伸断裂试验来评估材料的韧性。

4.热性能测试：包括热膨胀系数测试、热导率测试等。

通过对金属材料的性能测试，我们可以了解其结构与性能之间的关系，并确定最适用于特定应用的材料。

四、常见金属材料及其应用金属材料广泛应用于各个领域，下面列举了一些常见的金属材料及其应用：1.铜：具有良好的导电性能和导热性能，广泛应用于电器、建筑等领域。

工程材料复习总结第一部分项目一：工程材料1．金属材料一般是指具有金属特性的物质。

2．金属材料通常分为钢铁材料、非铁金属材料、粉末冶金材料。

3．钢铁材料是指以铁、碳为主要元素组成的铁碳合金，分为工业用钢、工程铸铁。

4．非合金钢（碳素钢），通常分为碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢。

5．工业用钢是指碳的质量分数在%11.2以下并含有其他元素的铁碳合金；工程铸铁是指碳的质量分数在%.2以上并含有其他元素的铁碳合金。

116．钢材生产过程：轧制→锻造→拉拔→挤压7．钢材分类：板材、型材和管材。

项目二：工程材料性能1．力学性能：材料在力的作用下表现出来的特性。

2．力学指标：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度。

实验：拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验。

3．变形：材料受到外力作用时，机器零件和部件在宏观上将表现出形状和尺寸的变化。

4.⎩⎨⎧变形外力之后被保留下来的产生不能自行恢复卸除外力继续加大，材料将塑性变形，变形随之消失外力不大时，去除外力弹性变形变形5. 荷载（负荷、负载）：材料所受的力。

⎪⎩⎪⎨⎧化向随时间发生周期性变大小、方向或大小和方变动载荷突然增加的载荷冲击载荷载荷大小不变或变动很慢的静载荷分类6．强度：材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。

7．变形的五种基本形式：拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转、弯曲。

8．力—伸长曲线()1Oe 弹性变形阶段：发生弹性变形()2eeL 微量塑性变形阶段：弹性变形（大部分）+塑性变形（小部分）()3'eLeL 屈服阶段：屈服现象（水平线段或锯齿形线段）()4M eL '均匀变形阶段：材料发生大量塑性变形()5mz 缩颈阶段：缩颈现象，在z 点发生断裂图2-1 力—伸长曲线9．强度指标强度指标是判定材料强度大小的量化数据，通常用应力表示。

应力是指试验过程中的力除以试样原始横截面积的商，即试样单位横截面积上所受到的力，用符号R 表示，单位为MPa （兆帕）。

名词解释合金元素：特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。

（常用Me表示）微合金元素：有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。

奥氏体形成元素：在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ-Fe的元素C,N,Cu,Mn,Ni,Co,W等铁素体形成元素：在α-Fe中有较大的溶解度，且能γ-Fe不稳定的元素Cr，V，Si，Al，Ti，Mo等原位析出：指在回火过程中，合金渗碳体转变为特殊碳化物。

碳化物形成元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物。

如Cr钢碳化物转变异位析出：含强碳化物形成元素的钢，在回火过程中直接从过饱和α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，如V，Nb，Ti。

（Ｗ和Mo既有原味析出又有异位析出）网状碳化物：热加工的钢材冷却后，沿奥氏体晶界析出的过剩碳化物（过共析钢）或铁素体（亚共析钢）形成的网状碳化物。

水韧处理：高锰钢铸态组织中沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。

将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物完全溶入奥氏体，然后在水中快冷，使碳化物来不及析出，从而获得获得单相奥氏体组织。

（水韧后不再回火）超高强度钢：用回火M或下B作为其使用组织，经过热处理后抗拉强度大于1400 MPa （或屈服强度大于1250MPa）的中碳钢，均可称为超高强度钢。

晶间腐蚀：沿金属晶界进行的腐蚀（已发生晶间腐蚀的金属在外形上无任何变化，但实际金属已丧失强度）n/8规律：随着Cr含量的提高，钢的的电极电呈跳跃式增高。

即当Cr的含量达到1/8，2/8，3/8，……原子比时，Fe的电极电位就跳跃式显著提高，腐蚀也跳跃式显著下降。

这个定律叫做n/8规律。

黄铜： Cu与Zn组成的铜合金青铜： Cu与Zn、Ni以外的其它元素组成的铜合金白铜： Cu与Ni组成的铜合金灰口铸铁：灰口铸铁中碳全部或大部分以片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色。

金属材料复习一、名词解释:①固溶强化：溶质原子溶入溶剂晶格中使晶格产生畸形，使塑性变形抗力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。

这种通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬度升高的现象，称为固溶体强化。

（P24）②金属化合物：金属化合物是指合金组员间发生相互作用而形成的具有金属特性的一种新相，一般可用化学分子式表示。

（p24）③渗碳：渗碳是将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入工件表面形成一定厚度渗碳层的化学热处理工艺。

（p59）④同素异性体：金属在固态下，随着温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异晶转变。

（p29）⑤奥氏体：碳溶解在r-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。

常用符号A表示。

（p29）⑥铁素体：碳溶解在a-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。

用符号F 表示。

（p29）⑦珠光体：珠光体是渗碳体和铁素体片层相间、交替排列形成的混合物，用符号P表示。

（p29）⑧莱氏体：莱氏体是含碳量为4.3%的液态铁合金，是在1148度时从液相中同时结晶出奥氏体和渗碳体的混合物。

用符号Ld表示。

（p32）⑨马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。

用符号M表示。

（p45）⑩调质：通过将淬火与高温回火相结合的热处理称为调质处理。

（p57）二、判断题1、（p17）①金属在外力的作用下产生的变形都不能恢复。

(错误)②一般低碳钢的塑性优于高碳钢，而硬度低于高碳钢。

（正确）③低碳钢、变形铝合金等塑性良好的金属适合于各种塑性加工。

（正确）④硬度实验测量简便，属非破坏性实验，且能反映其他力学性能，因此是生产中最常用的力学性能测量法。

（错误）⑤一般金属材料在低温时比高温时的脆性大。

（正确）⑥机械零件所受的应力小于屈服点时，是不可能发生断裂的。

（错误）2、（p39）金属在固态下都有同素异构转变。

（错误）3、（p136）①采用球化退火可获得球墨铸铁。

②灰铸铁不能淬火。

③可锻铸铁可锻造加工。

④通过热处理可改变铸铁中石墨的形状，从而改变性能。

FZU材料工程基础复习资料金属名词解释1.炉外精炼：指对氧气转炉、电弧炉生产的钢液进行处理，使钢水稳定温度、进行成分微调（CAS）、降低其中的H、O、N和夹杂，或使夹杂物变性，提高钢质量的一种高新技术。

2.沉淀脱氧：将脱氧剂直接加入到钢液中，直接与钢液的氧化亚铁反应进行脱氧。

3.扩散脱氧是将脱氧剂加入炉渣中，使脱氧剂和炉渣中的氧化亚铁反应。

4.直接还原铁：将铁矿石在固态还原成海绵铁，即为直接还原，所得产品称为直接还原铁。

5.钢锭的液芯轧制：轧制过程在钢锭凝固尚未完全结束，芯部仍处于液态的条件下进行。

6.熔融还原：用铁矿石和普通烟煤为原料，经竖式还原炉得到海绵铁，再经熔融汽化炉得到铁水的炼铁方法。

7.连续铸造:钢水连续浇入水冷的结晶器中，并沿着结晶器周边迅速形成凝固层，用机械的方法从结晶器下方拉出，又经二次喷水冷却，在结晶器外凝固。

8熔模铸造（精密铸造）：指用易熔性材料制作模样，在模样上包覆多层耐火材料，经酸化、干燥制成壳，然后熔失模样再将空心壳高温焙烧后，浇注合金液于其中而获得铸件的方法。

9.金属型铸造：指用自由浇注的方法将熔融金属浇入由铸铁或钢制造的铸型中而获得铸件的一种铸造方法。

10.压力铸造：液态或半液态金属浇入压铸机压室，使它在高压和高速下充填铸型，并在高压下结晶凝固而获得铸件的一种铸造方法。

11.实型铸造：用泡沫聚苯乙烯塑料模代替木模或金属模，在其上涂一层涂料，干燥后造型，造型后不取出模样而直接浇注金属液，在金属液作用下模样汽化消失，金属液取代了模样，冷却凝固后即可获得铸件的方法。

12.离心铸造：将金属液浇注入离心铸造机的旋转铸型中，使之在离心力的作用下充填型腔并凝固成型的方法。

13.铝的吸附精炼：指在熔体中加入吸附剂（各种气体、液体和固体精炼剂等），与熔体中的气体和固态夹杂物发生物理化学的、物理或机械的作用，达到除气、除渣的方法。

14.吸附精炼的方法：吹气精炼、氯盐精炼、熔剂精炼、熔体过滤（包括陶瓷管过滤和氧化铝球过滤，滤掉夹杂物）（1）吹气精炼：吹气精炼是指向熔体中不断吹入气泡，在气泡上浮过程中将氧化物夹杂和氢带出液面的一种精炼方法。

工程材料复习笔记整理（重点中的重点）名词解释：1.强度：抵抗塑性变形和破坏屈服强度：抵抗产生塑性变形抗拉强度：抵抗产生断裂前硬度：抵抗局部塑性变形塑性：产生塑性变形而不破坏的能力韧度：材料抵抗冲击载荷作用而不致破坏的极限能力称为冲击韧度疲劳强度：材料在规定的重复次数或交变应力作用下不致发生断裂的能力2.再结晶：升高温度，形成新的晶粒，使原来被拉大的晶粒转变为等轴晶粒，完全消除冷变形强化，力学性能恢复到塑性变形前的状态3.冷变形与热变形：再结晶温度以上进行的塑性变形为热变形，以下的为冷变形4.巴氏合金：铅基轴承合金5.下贝氏体，强度、韧度高，有最佳的综合机械性能，理想的强韧化组织，生产中常采用等温淬火获得下贝氏体组组织6. 一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。

二次渗碳体：指从奥氏体中析出的渗碳体三次渗碳体：从中析出的称为三次渗碳体共晶渗碳体：莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体共析渗碳体：珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体7.纤维组织：热变形使铸态金属的偏析、分布在晶界上的夹杂物和第二相逐渐沿变形方向延展拉长、拉细而形成锻造流线；难以用热处理来消除8.变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。

9.索氏体：在650〜600℃温度范围内形成层片较细的珠光体10.屈氏体：在600〜550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。

11.马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体。

12.过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度13.玻璃钢：玻璃纤维增强塑料称为玻璃钢。

玻璃钢具有成本低，工艺简单；强度低，绝缘等特点，它可制造壳体、管道、容器等14.加工硬化：随变形量的增加，金属的强度大为提高，塑性却有较大降低产生原因：位错密度升高为了继续变形，退火可消除加工硬化15.调质：调质处理后钢获得回火索氏体组织，其性能特点是具有较高的综合力学性能16.铁素体：（a或F ）碳原子溶于a-Fe形成的间隙固溶体性能：固溶强化不明显，强度，硬度低，塑性韧性高17.奥氏体：（Y或A）碳原子溶于丫-Fe形成的间隙固溶体性能：高塑性，是理想的锻造组织18.渗碳体：（Fe3C ）由12个铁原子和4个碳原子组成的具有复杂晶体结构间隙化合物性能：高硬度、高脆性、低强度19.珠光体：（P ）铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体，它具有较高的综合力学性能的特点20.莱氏体Ld 或Ld'：组织：Ld ： Fe3C （ Fe3C+Fe3CH） + Y Ld‘: Fe3C （ Fe3C+Fe3c口）+ P 机械化合物，性能：高硬度、高脆性。

材料工程基础复习要点及知识点整理全材料工程是工科的一个重要领域，它研究材料的特性、性能和结构，以及材料的制备、改性和应用。

在材料工程的学习和研究中，掌握基础的知识和复习要点是非常重要的。

本文将从材料的分类、性能和结构、制备方法以及常见材料的特点等方面进行全面的整理，帮助读者回顾和巩固材料工程的基础知识。

一、材料的分类材料可以根据其组成和性质的不同进行分类。

常见的材料分类有金属材料、非金属材料和复合材料。

1. 金属材料金属材料具有良好的导电性、导热性和可塑性。

常见的金属材料有铁、铜、铝等。

金属材料常用于制造机械、汽车等工业产品。

2. 非金属材料非金属材料分为有机材料和无机材料。

有机材料具有较高的灵活性和可塑性，如塑料、橡胶等；无机材料具有较高的硬度和稳定性，如陶瓷、玻璃等。

非金属材料广泛应用于建筑、电子等领域。

3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成，具有优异的综合性能。

常见的复合材料有纤维增强复合材料、层状复合材料等。

复合材料在航空航天、汽车等领域得到了广泛应用。

二、材料的性能和结构材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能和热性能等。

1. 力学性能力学性能是材料的力学特征。

常见的力学性能有强度、韧性、硬度等。

强度表示材料抗拉、抗压、抗弯等载荷作用下的能力；韧性表示材料的抗断裂性能；硬度表示材料抵抗表面形变和划伤的能力。

2. 物理性能物理性能描述材料在物理方面的特性。

常见的物理性能有导电性、导热性、磁性等。

导电性表示材料传导电流的能力；导热性表示材料传导热量的能力；磁性表示材料受磁场作用的特性。

3. 化学性能化学性能是材料对外界化学物质的反应特性。

常见的化学性能有耐腐蚀性、稳定性等。

耐腐蚀性表示材料抵抗酸碱等侵蚀的能力；稳定性表示材料在不同条件下的性能变化情况。

4. 热性能热性能描述材料在温度变化下的特性。

常见的热性能有热导率、热膨胀系数等。

热导率表示材料传导热量的能力；热膨胀系数表示材料在温度变化下的膨胀程度。

工程材料复习资料汇总金属晶体的特性%1金属晶体具有确定的熔点；%1金属晶体具有各向异性在晶体中，不同晶面个晶向上原子排列的密度不同，它们之间的结合力大小也不相同，因而金属晶体不停方向上的性能不同。

这种性质叫做晶体的各向异性。

但是对于实际使用的金属，由于其内部有许多晶粒组成，各个晶粒在空间分布的位向不同，因而在宏观上的沿各个方向的性能趋于相同，晶体的方向异性显示不出来。

固溶体的性能1、固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。

2、晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和硬度。

通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。

3、固溶强化是金属强化的一种重要形式。

在溶质含量适当时，可显著提高材料的强度和硬度，而塑性和韧性没有明显降低。

4、固溶体综合机械性能很好.常作为结构合金的基体相。

5、固溶体与纯金属相比，物理性能有较大的变化，如电阻率上升，导电率下降，磁矫顽力增大。

金展化合物1、合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相即为金属化合物，也称中间相。

2、金属化合物一般熔点较高，硬度高，脆性大。

合金中含有金属化合物时，强度、硬度和耐磨性提高，而塑性和韧性降低。

3、金属化合物根据形成条件及结构特点分为三类3.1正常价化合物：严格遵守化合价规律的化合物称正常价化合物。

3.2电子化合物：不遵守化合价规律但符合于一定电子浓度（化合物中价电子数与原子数之比）的化合物。

电子化合物主要以金属键结合，具有明显的金属特性，可以导电。

其熔点和硬度较高，塑性较差，在许多有色金属中为重要的强化相。

3.3间隙化合物：由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的化合物为间隙化合物。

根据结构特点分为间隙相和复杂结构间隙化合物两种。

间隙相具有金属特性，与极高的熔点和硬度，复杂结构间隙化合物也有很高的熔点和硬度。

金属材料的组织1、金属材料内部的微观形貌称作显微组织（简称组织）。

1、金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响？遵循形核和长大规律（纯金属的结晶是在恒温下进行的，结晶时放出的结晶潜热与液态金属向周围散失的热量相等）；受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，形成率和成长速度都增大，但是形成率的增大速度比晶核的长大速度快，从而形成细晶粒2、阐述细化晶粒提高金属材料使用性能的措施和原理。

提高结晶时的冷却速度、增大过冷度、进行变质处理、（加入人工制造的晶核，形成大量非自发结晶核心而得到细晶粒组织）机械振动、超声波振动、电磁搅拌（造成枝晶破碎，使晶核数量增加,从而细化组织）3、简述固溶体和金属间化合物在结构和性能上的主要差别？结构上：前者的晶体结构与溶剂结构相同，后者的晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成的。

在性能上：形成固溶体和金属间化合物都能强化合金，但固溶体的强度、硬度比金属间化合物低，塑性、韧性比金属间化合物好，也就是固溶体有更好的综合机械性能。

4、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？由于溶质原子的溶入造成固溶体晶格产生畸变，从而使合金的强度与硬度增加，塑性、韧性有所下降。

这种通过融入原子使合金强度和硬度提高的现象称为固溶强化。

原因：由于溶质原子的溶入，溶剂的晶格发生了畸变，使得晶体滑移阻力增大，从而体现出强度、硬度升高的固溶强化效果.5、低碳钢板硬度低，可否用淬火方法提高硬度？用什么办法能显著提高硬度？6、何为钢的临界冷却速度？哪些因素影响它的大小？它与钢的淬透性有何关系？钢的临界冷却速度：当奥氏体化的钢由高温冷却时，使奥氏体不分解成铁素体与渗碳体的机械混合物，而转变为马氏体所需要的最低冷却速度，称为钢的临界冷却速度。

奥氏体成分和奥氏体化条件临界冷却速度越小，钢的淬透性越高7、奥氏体形成的四个步骤是什么？奥氏体形核与长大、渗碳体的溶解、奥氏体成分的均匀化8、马氏体的本质是什么？它的硬度为什么很高？是什么因素决定了它的脆性？碳在a~Fe中的过饱和固溶体马氏体中由于碳过饱和地溶入使其晶格产生畸变，阻碍变形，引起硬度与强度的升高。