机械工程材料名词解释

《机械工程材料》复习思考题答案 一赵亚忠主编 西安电子科技大学出版社第1章 工程材料的性能及使用性能要求1、名词解释:强度，硬度，弹性，塑性，韧性，韧脆转变温度。

答：强度是反映材料承力能力的力学指标，一般指材料不发生塑性变形时的承力能力，或是不发生断裂破坏时的承力能力；硬度是衡量材料软硬程度的性能指标，反映了材料表面抵抗局部塑形变形的能力；弹性是材料受外力作用时产生变形，当外力去除时，变形随之消失，材料恢复到原来形状尺寸的性能；塑性是表征材料在静载荷作用下，断裂前发生永久变形能力的指标； 韧性反映材料抵抗冲击载荷破坏或是交变载荷破坏的能力。

冲击韧性反映材料对冲击负荷的抵抗能力，用材料冲击断裂时所能吸收的能量与截面积的比值表示；断裂韧性反映材料阻止微裂纹失稳扩展的能力。

韧脆转变温度是指对某些合金当温度低于某一温度时，材料由韧性状态转变为脆性状态，此时的温度为韧脆转变温度。

2、说明以下符号的含义及其单位。

①R m ；②R el (R 0．2)；③R -1；④A ；⑤Z ；⑥a K ；⑦K I ；⑧K I c ；⑨t τσ答：①R m 为抗拉强度，表示材料在拉断前所能承受的最大应力，单位为MPa ；②R el 表示屈服强度，是指材料在外力作用下开始产生塑性变形的最低应力值。

对于在σ－ε曲线上没有屈服平台的材料，把使试样产生0.2%的残余塑性变形量的应力值规定为该材料的条件屈服强度，用R 0．2表示，单位为MPa ；③R -1表示疲劳强度，是指材料在无限次交变应力作用下而不发生疲劳断裂的最大应力，单位为MPa ；④A 表示断后伸长率，是指试样拉断后标距的伸长量与原始标距长度的百分比，无量纲，%； ⑤Z 表示指断面收缩率，是指试样拉断后缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，无量纲，%；⑥a K 表示冲击韧度，是指材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力，单位为J/cm 2； ⑦K I 表示应力场强度因子，它反映裂纹尖端应力场的强弱，单位为MPa ⋅ｍ1/2；⑧K I c 表示断裂韧性，是指应力场强度因子K I 的临界值，是反映材料抵抗裂纹失稳扩展能力的力学性能指标，单位为MPa ⋅ｍ1/2；⑨t τσ表示持久强度，反映材料长期在高温应力作用下抵抗断裂的能力。

机械工程材料名词解释汇总配上海理工大学出版社αk：冲击韧性，表示材料抵抗冲击载荷和破坏的一种能力。

αk全面理解：冲击韧性，材料在冲击载荷作用下，抵抗破坏的一种能力。

零件工作时，通常是小能量多次冲击积累，此时，零件坏否取决于零件的强度，与αk值无关，当受到大能量冲击时，零件坏否取决于αk值的大小。

αk值如何理解：零件工作时，通常受到小能量冲击而积累，此时，零件坏否取决于材料强度的高低。

但意外受到大能量冲击时，此时零件坏否取决于零件αk值的高低。

σ0.2的物理意义：材料在外力作用下，塑性变形的伸长量是标准试样长度的0.2％是的应力值。

σ0.2技术意义：零件不能在大于σ0.2的条件下工作，如大于就要导致构件因变形而失效。

σ0.2指标由来：有的金属材料有屈服强度，有的材料没有，即使有也不好测定，为不影响人们对金属的使用，人为地特意规定一个指标，取名伟条件屈服强度。

σ-1：疲劳强度，材料在无数次交变载荷应力作用下，不至于引起突然断裂是的应力值。

σb：抗拉强度，表示材料从开始加载到断裂时所能承受的最大应力值。

σb技术意义：零件不能在大于σb的条件下工作，如大于就要导致构件的破坏。

A：奥氏体，碳溶解于γ-Fe中的一种间隙固溶体。

F （铁素体）来源：是奥氏体降温至A 3线时，A→FF 共析 ：共析铁素体，是经共析转变而来，即奥氏体降温至727℃时，发生共析转变，从奥氏体中同时Fe 3C,该F 即为F 共析 ，转变式为： P ：珠光体，由铁素体和渗碳体层片相间所组成的机械混合物。

P 来源：奥氏体经共析转变而来，即 ，产物为珠光体。

S ：索氏体，在等温转变过程中的产物（T=600℃~650℃），得到层厚间距较小的珠光体称为索氏体。

T ：屈氏体，在等温转变过程中得到的产物（T=550℃~650℃），得到层厚间距较小的珠光体称为屈氏体。

奥氏体晶粒度：表示晶粒大小的一种尺度。

比重偏析：因比重不同而导致化学成分不均匀的现象，即比重轻的在上面，比重较重的元素在下面，使其成分不均。

单晶体：如果一块晶体内部晶格的方位完全一致，则称这块晶体为单晶体。

多晶体：这种实际由多个晶粒组成的晶体结构成为多晶体各向异性：由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，原子间的结合力也就不同，在不同的晶面和晶向上表现出不同的性能。

过冷度；金属的实际结晶温度与理论结晶温度之差称为自发形核：当过冷度较大时，经过一段时间孕育以后一些尺寸较大的晶胚开始变得稳定，而成为晶体生长的核心，这就是均匀形核非自发形核：晶体依附在杂质表面形成，这就是变质处理；变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的。

过冷现象:实际结晶温度低于理论结晶温度的现象第二章滑移：晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面（滑移面）按着一定的方向（滑移方向）发生相对滑动。

滑移系：一个滑移面和面上的一个滑移方向构成一个滑移系。

孪生：孪生是在切应力作用下形成孪晶的过程。

是塑性变形的另一种方式。

软位向：凡滑移面和滑移方向位于或接近于与外力成45度方位的晶粒必将首先发生滑移变形，通常称这些位向的晶粒处于软位向硬位向：滑移面和滑移方向处于或接近于与外力相平行或垂直的晶粒则处于硬位向‘回复：在加热温度较低时，由于点缺陷和位错的迁移引起的某些晶内变化称为回复。

再结晶：把变形金属加热至较高温度，进一步提升原子的活动能力，晶粒的外形便开始发生变化，从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒这一过程织构：由于晶体中滑移系的数量有限，当金属的塑性变形量很大时70%，各晶粒的位向将大体趋近与一致，形成特殊的“择尤取向”这种有序化的结构称为加工硬化：随着变形量的增大，金属的强度和硬度显著提高而塑性和韧性明显下降的现象。

固溶强化：这种通过形成固溶体是金属的强度和硬度提高的现象叫做热加工：凡在其再结晶温度以上的加工变形即为热加工冷加工相反即是‘第三章合金：通过熔炼、烧结或其他方法将一种金属元素同一种或几种其他元素结合在一起形成具有金属特性的新物质成为合金。

名词解释过冷：温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。

过冷液体是不稳定的，只要投入少许该物质的晶体，便能诱发结晶，并使过冷液体的温度回升到凝固点。

这种在微小扰动下就会很快转变的不稳定状态称为亚稳态。

过冷度：理论结晶温度与实际结晶之差称为过冷度。

形核率：单位时间单位体积液相中形成的晶核数目。

非自发形核：非自发形核:晶核是依附外来杂质而生成的. △T ≈ 20℃。

变质处理：变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的。

热处理：热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。

过冷奥氏体：过冷至A1（727C）以下的奥氏体成为不稳定的过冷奥氏体，符号A冷。

马氏体：奥氏体获得极大过冷至Ms以下（对于共析钢为230C以下）时，转变成的组织类型。

贝氏体：过冷奥氏体在550C~Ms温度范围内将转变成贝氏体类型组织，符号B。

C曲线：过冷奥氏体等温转变动力学曲线是表示不同温度下过冷奥氏体转变量与转变时间关系的曲线。

由于通常不需要了解某时刻转变量的多少，而比较注重转变的开始和结束时间，因此常常将这种曲线绘制成温度—时间曲线，简称C曲线。

临界冷却速度：临界冷却速度（critical cooling rate）：Rc合金冷却凝固过程中发生非晶转变所要求的最小冷速称为临界冷却速度.实验表明ΔTx越大,Rc越小,并且随着Trg增大,Rc减小。

（在钢的生产中,只发生马氏体转变的最小冷却速度,称为临界冷却速度。

）完全退火：将亚共析钢加热到Ac3以上30~50℃，保温后随炉冷却到500℃以下在空气中冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。

所谓“完全”是指退火时钢的内部组织全部进行了重结晶。

通过完全退火来细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，便于切削加工，并为加工后零件的淬火作好组织准备。

工程材料名词解释汇总一、材料性质：1.回火稳定性：钢对回火时发生软化的抵抗能力2.红硬性：指钢在高温条件下仍能保持高的硬度和切削能力的性能3.热强性：指耐热钢在高温和载荷的共同作用下抵抗塑性变形和破坏的能力4.热脆性：在某一温度下长期工作，发生冲击韧性大幅度下降，突然发生脆性断裂的现象5.冷脆：当试验温度低于某一温度Tk时，材料由塑性转变为脆性的现象6.二次淬火：在含有大量的W Mo Cr V等合金元素的钢在回火过程中，过冷A分解析出碳化物，A中的C和合金元素的含量降低，使Ms点回升至室温，在冷却过程中，过冷A 转变为M7.二次硬化：在含有大量W Mo Cr等合金元素的钢中，回火后硬度随回火温度的升高不是单调降低，而是在某一回火温度硬度反而增加，并在某一温度出现峰值的现象8.回火脆性：指淬火钢在回火后出现韧性下降，而在某一温度范围表现脆化的现象9.屈服：材料受到的应力增加到某一值后，应力不再增加而变形继续发生，发生塑性变形10.蓝脆：低碳钢在300~400℃的温度范围内光亮的钢具有蓝的颜色，却出现反常的强度增高而塑性降低的现象11.焊接脆性：由于钢材化学成分和组织的变化而导致焊接构件脆断倾向增大的现象12.凝固脆性：指焊肉和熔合线金属由于熔化和凝固的过程引起组织和化学成分的变化，而形成裂纹的倾向性增大的现象13.钝化效应：通过改变钢的表面状态而造成基体金属表面部分电极电位升高的现象14.弹性极限：指材料抵抗弹性变形的能力15.疲劳极限：在疲劳试验中，应力应变的循环次数增加大无限次而不发生破损的最大应力16.黑脆：碳素刃具钢在退火处理时由于加热时间长或冷却速度慢会有石墨析出，使钢脆化17.热疲劳现象：反复受热和冷却是金属表层产生反复的热胀冷缩，即反复承受拉、压应力作用而出现龟裂的现象18.腐蚀：在外界介质的作用下使金属逐渐受到破坏的现象19.一般腐蚀：金属表面大面积均匀的腐蚀20.晶界腐蚀：指沿着晶界进行的腐蚀，使晶粒的连续性遭到破坏21.应力腐蚀：在应力和腐蚀介质共同作用下发生的破坏22.点腐蚀：指在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式23.宏观电池作用腐蚀：如铆钉和铆接金属材料不同、异种金属焊接时由于不同金属间电极电位不同造成电势差而构成原电池而造成的腐蚀24.腐蚀疲劳：指在腐蚀介质和交变应力的作用下发生的破坏25.475℃脆性：Cr含量大于15%的高铬钢在400~525℃范围长时间加热或在此温度范围内缓冷时，会导致室温脆化，强度升高，塑韧性降低，在475℃脆化现象最严重26.σ相脆性：F不锈钢在500~850℃长期停留会析出Fe Cr金属间化合物（高硬度）沿晶界分布，同时会引起大的体积变化造成钢很大的脆性，引起晶间腐蚀，降低钢的耐蚀性27.强度：指金属材料对塑性变形的抗力28.韧性：指钢在断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力29.钢的热稳定性：指在高温下抗氧化或抗高温介质腐蚀的能力30.铸铁的氧化：高温下受氧化气氛的侵蚀，铸件表面发生化学腐蚀的现象31.铸铁的生长：铸铁在较高温度下及反复加热和冷却时发生体积长大的现象二、钢种定义：1、结构钢：用于制造各种大型金属结构的钢种，又称工程用钢2、机器零件用钢：用于制造各种机械零件的钢种3、调质钢：经过调质处理而使用的结构钢称为调质钢4、渗碳钢：低碳钢表面渗碳后进行热处理强化，提高其表面性能的钢种5、弹簧钢：用于制造各种弹簧或者类似弹簧性能的零件的钢种6、冷作模具钢：使金属在冷状态下变形的冷模具钢，工作温度小于250℃7、热作模具钢：使金属在热状态下变形的热模具钢，工作时模腔表面高于600℃8、工具钢：用于制造各种加工工具的钢种9、刃具钢：用于制造各种切削加工工具的钢种10、高速钢：一种高碳且含有大量W Mo Cr V Co等合金元素的合金刃具钢11、不锈钢：能够抵抗大气腐蚀和弱腐蚀介质腐蚀的钢种12、耐酸钢：指在各种强腐蚀介质中能偶耐蚀的钢种13、耐热钢：指在高温条件下工作并具有一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的钢种14、热强钢：在高温下有一定的抗氧化能力并具有足够强度而不产生大量变形或断裂的钢种15、热稳定钢：在高温下抗氧化或抗高温介质腐蚀而不破坏的钢种16、铸铁：指以Fe C Si为主要成分并在结晶过程中发生共晶转变的多元铁基合金三、热处理工艺及其他强化方式：1、合金化：加入适当合金元素改善金属性能的方法2、强化：使金属屈服强度增大的过程3、沉淀强化：通过过饱和的固溶体在时效处理后沉淀析出第二相粒子引起的合金强化4、弥散强化：利用碳化物作弥散强化相引起的合金强化5、水韧处理：将碳钢在950℃加热快冷后在400℃回火处理6、控制轧制：将普低钢加热至高温（1250~1350℃）进行轧制，终轧温度控制在Ar3附近7、调质处理：淬火加上高温回火的工艺8、固溶处理：指将合金加热到高温单相固溶体区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和的固溶体的热处理工艺9、稳定化处理：固溶处理后将钢加热到850~880℃保温后空冷，此时Cr的碳化物完全溶解而Ti的碳化物不完全溶解并在冷却时充分析出，使C不能和Cr形成碳化物10、铸铁的一次结晶：把初生A的析出和以后的共晶转变称为一次结晶11、铸铁的二次结晶：把凝固后进行的C自A中的脱溶和共析转变称为铸铁的二次结晶12、孕育处理：浇注前在铁水中加入少量强烈促进石墨化的物质（孕育剂）进行处理的过程13、球化处理：浇注前在铁水中加入一定量的球化剂促使石墨结晶后生产成为球状的工艺第一章：钢的合金化1. 工艺性能：焊接性能、切削加工性能、铸造性能、锻造性能、热处理性能2. 合金元素的存在形式：固溶体、强化相、第二相、单质3. 合金元素与铁、碳的相互作用以及对奥氏体层错能的影响4. 塑性变形的本质：位错运动5. 钢的强化机制：固溶强化、第二相强化、晶界强化、位错强化（出发点、强化机制、强化量、强化途径）6. 淬火+回火提高钢强度的原理：四种强化机制的利用7. 影响塑性的因素：溶质原子、第二相、晶粒大小、位错密度8. 断裂的类型：延性断裂、解理断裂、沿晶断裂9. 改善断裂抗力（提高韧性）的途径10. 合金元素对铁碳相图的影响（A4 A3 A1 S点E点C点）11. 合金元素对奥氏体形成过程的影响（A的形核、A的长大、渗碳体的溶解、A的均匀化）12. 合金元素对过冷A分解过程的影响（C曲线、Ms点Mf点），减少过冷A的措施13. 合金元素对回火过程的影响（M的分解、过冷A的转变、碳化物的析出、F的回复再结晶）14. 二次淬火、二次硬化、回火脆性以及防止第二类回火脆性的方法第二章：构件用钢1. 力学性能的三大特点：屈服现象、冷脆现象、时效现象（淬火时效、应变时效、蓝脆）——形成原因与防止措施2. 工艺性能：冷变形性能（影响因素）、焊接性能（焊接脆性：M相变脆性、过热过烧脆性、凝固脆性、热影响区的时效脆性）3. 耐大气腐蚀性能：大气腐蚀过程，提高耐大气腐蚀性能的途径（减少微电池数量，提高机体电极电位，钝化（Cr Al Si Cu P））4. 碳素构件用钢：化学成分、分类、热处理工艺、典型钢种（重点：冷冲压用钢）5. 低合金高强度构件用钢、高锰钢6. 进一步提高普低钢力学性能的途径：低碳B型普低钢、低碳S 型普低钢、针状F型普低钢、控制轧制第三章：机器零件用钢1. 分类：调质钢、弹簧钢、渗碳钢、轴承钢2. 生产工艺：型材、改锻——预备热处理——切削——最终热处理——磨削3. 含碳量；合金元素：Cr Mn Si Ni（提高淬透性）4. Mo W V（降低过热敏感性和回火脆性，提高淬透性）5. 调质钢（化学成分、热处理工艺、组织特点）6. 弹簧钢（弹簧的作用，化学成分，热处理（冷成型、热成型））7. 渗碳钢（表面强化的方法、合金元素对渗碳的影响，化学成分，热处理）8. 滚动轴承钢（化学成分、主加合金元素Cr的作用、热处理工艺）9. 特殊性能用钢第四章：工具钢1、分类：刃具钢、模具钢、量具钢/ 合金工具钢、碳素工具钢、高速钢2、化学成分、热处理、组织结构3、碳素刃具钢（化学成分；两个缺点一个不足）4、合金刃具钢（化学成分、合金元素的作用、热处理、性能）5、高速钢（化学成分、合金元素的作用、铸态组织及压力加工、热处理（两次预热的作用、高温淬火的原因、三次回火的作用、冷处理减少回火次数））6、冷作模具钢（热处理：锻打+球化退火+淬火+回火：一次硬化法、二次硬化法；提高冷作模具钢韧性的方法）7、热作模具钢（分类：锤锻模、热挤压模、压铸模、热轧机轧辊）热疲劳现象及影响因素8、量具用钢第五章：不锈钢：1、腐蚀（化学腐蚀、电化学腐蚀）、腐蚀的类型、腐蚀的防止2、不锈钢的合金化原理（钝化、提高基体电极电位、单相基体组织）、合金元素的作用3、不锈钢的牌号4、各种不锈钢的相关知识（重点）第六章：耐热钢及高温合金第七章：铸铁第八章：有色金属及合金。

绪论一、机械工程材料的定义和分类1 定义：机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。

2、分类按化学成分分为: 金属材料(用量最大、应用范围最广)高分子材料(质轻、耐腐蚀、化工、机械、航空航天等)陶瓷材料（高电强、高硬度、耐腐蚀、绝缘、勇于电器化工等）复合材料（轻、高强度、结合两种材料的性能优点，用于航空航天等领域）二（机械）工程材料的性能力学性能（）保证构件安全可靠（1）材料的使用性能物理性能包括两方面化学性能切削加工性能保证构件容易制备铸造性能材料的工艺性能焊接性能热处理性能：实际进行机械设计时：主要考虑的是材料的使用性能，其中有以力学性能最为重要。

原因：如果力学性能不能瞒住工作的要求时，将引起重大事故，带来灾难。

（如泰坦尼克巨轮的沉没，哥伦比亚号航天分级的解体和坠毁等）这些都是由于零件（部件）的失效引起的。

第一章机械零件的失效分析简介：一失效的定义1任何一个机械零件或部件都要具有一定的功能：（零件设计功能）（1）P、T、M 下，保持一定的几何形状和尺寸(最基本的要求，桥梁，钢轨等)（2）实现规定的机械运动（发动机中的活塞和衢州，把直线运动转换成沿圆周运动）（3）传递力和能（齿轮，传递力矩，水轮机江水能转变成电能）2失效：零件失去设计要求的效能（功能）----失效形式多样，常见的分为以下几种方式。

过量变形断裂磨损腐蚀2引起失效的原因：外界载荷、温度、介质等材料又损害作用（外界对材料的损害）材料本身：抵抗损害的能力。

（这种能力是有限的）若：前者大于后者------失效前者等于后者-------临界状态前者小于后者------正常工作二研究失效的意义1通过失效分析-----找出失效原因------确定相应的抗力指标-----为选材和制定工艺提供依据；2通过失效分析----减少和预防机械产品类事故的重复发生，提高产品质量、减少经济损失；3失效分析工作是机械产品维修工作的基础,确定维修的技术和方法,提高维修工作的质量和效益；4失效分析可以为人仲裁事故责任、侦破犯罪等提高可靠的技术依据。

机械基础下册知识点总结1. 机械基础概述机械基础是指机械工程专业学生必须掌握的基本知识和技能，这些基础知识和技能包括机械加工、传动、控制、测量与检测等方面的基础知识。

在学习机械基础的过程中，学生需要学习各种机械零件的分类、结构和性能，了解机械传动的基本原理和种类，掌握机械控制系统的基本知识，熟悉测量与检测仪器的使用和原理等。

2. 机械工程材料机械工程材料是机械工程中非常重要的一部分，它包括金属材料、非金属材料和高分子材料三大类。

金属材料是机械制造中使用最广泛的材料，其主要特点是硬度高、强度大、耐磨性好、导热性能好、耐腐蚀性好等。

非金属材料主要包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料等，这些材料广泛应用于机械工程中的制造和设计。

3. 机械加工工艺机械加工是机械制造的一项重要工艺，其目的是通过加工制造零件和构件，以满足各种规格、精度和表面光洁度的要求。

机械加工工艺包括车削、铣削、钻削、镗削、磨削等多种加工方法。

在机械加工工艺中，需要注意加工中产生的热量和切削压力，以及对加工表面的要求等问题。

4. 机械传动机械传动是指利用齿轮、皮带、链条、联轴器、减速器、机械连杆等传动机构实现机械设备工作运动和能量传递的过程。

机械传动系统主要包括传动元件、传动系统、传动机构及其工作原理、传动布置和传动设计等方面的内容。

在机械传动系统的设计与运用中，需要考虑传动效率、传动稳定性、传动噪声、传动精度和传动寿命等问题。

5. 机械控制系统机械控制系统是指利用各种控制元件和控制方法，实现机械设备运行和工艺过程的自动化、智能化和精确化控制。

机械控制系统主要包括机械传动控制系统、液压传动控制系统、气动传动控制系统等。

在机械控制系统的设计与运用中，需要考虑控制系统的稳定性、控制精度、控制速度和控制灵敏性等问题。

6. 机械测量与检测机械测量与检测是指利用各种测量技术和检测方法，实现对机械设备和工艺过程中各种参数和性能指标的测量和检测。

机械测量与检测主要包括机械尺寸测量、机械形位公差测量、机械表面质量检测、机械工艺过程参数检测、机械产品性能检测等方面的内容。