当前位置：文档之家 › 金属学复习

金属学复习

  • 格式：doc
  • 大小：591.50 KB
  • 文档页数：11

1 名词解释 1.间隙相：当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时，形成具有简单晶体结构的间隙型化合物 2.间隙化合物：当非金属原子半径与金属原子半径的比值大于0.59时，形成复杂晶体结构的间隙型化合物 3.固溶体：在固态下合金中组元相互溶解而形成的均匀固相 4.配位数：晶体结构中，与任一原子最近邻并且等距的原子数 5.致密度：致密度=单位晶胞中原子所占有的体积/单位晶胞体积 6.金属键：金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合 7.空间点阵：抽象的几何点在三维空间规则排列的队列 8.多晶型性：当外界条件（主要指温度和压力）改变时，元素的晶体结构可以发生转变，把金属的这种性质称为多晶型性 9.形核功：形成临界晶核必须获得的能量 10.晶胚：在温度降到熔点以下时，在液态金属中存在结构起伏，瞬时存在的有序原子集团 11.临界晶核：半径为r*的晶核 12.动态过冷度：能保证凝固速度大于熔化速度的过冷度 13.粗糙界面：从微观上高低不平，有几个原子厚的过渡层，过渡层中约50%的位置占有原子的界面称为粗糙界面 14.光滑界面：液固界面处截然分开，固相表面为基本完整的原子密排面，所以从微观上看是光滑的界面称为光滑界面 15.伪共晶：不平衡的结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部转变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织称为伪共晶 16.不平衡共晶：由于固相线偏离平衡位置，不但冷到固相线上凝固不能结束，甚至冷到共晶温度以下还有少量液相残留，最后这些液相转变为共晶体，形成所谓的不平衡共晶组织 17.离异共晶：有共晶反应的合金中，如果成分离共晶点较远，由于初晶相数量较多，共晶相数量很少，共晶中与初晶相同的那一相会依附初晶长大，另外一个相单独分布于晶界处，使得共晶组织的特征消失，这种两相分离的共晶称为离异共晶 18.上坡扩散：原子由低浓度向高浓度出扩散的现象 19.均匀化退火：将钢加热到略低于固相线温度，长时间保温（10-15h），然后随炉冷却，以使钢的化学成分和组织均匀化 20.反应扩散：通过扩散而形成新相的现象 2

21.柯肯达尔效应：扩散偶中由于扩散系数不同而引起对接面移动的现象 22.自扩散：不伴随浓度变化，与浓度梯度无关的只发生在纯金属和均匀固溶体中的扩散 23.互扩散：伴随有浓度变化，与异类原子浓度差有关的发生在异类原子之间的相互扩散 24.成分过冷：由于液相成分改变而形成的过冷 25.平衡分配系数：在一定温度下，固—液两平衡相中溶质浓度的比值ko称为溶质的平衡分配系数，ko=Cs/CL 26.区域熔炼：利用正常凝固的原理将棒料从一端顺序地进行局部熔化，使溶质杂质富集到右端，反复进行这样的操作以达到使金属棒一端提纯的技术 27.有效分配系数：ke=结晶过程中固体在相界处的浓度/此时余下液体的平均浓度 28.直线法则：在一定温度下，当某三元系合金处于两相平衡时，合金的成分点与平衡相的成分点必定在同一直线上，且合金的成分点位于两平衡相的成分点之间，该规律称为直线法则 29.重心法则：如果合金在某一温度处于三相平衡，合金成分点位于由三个平衡相成分点组成共轭三角形的重心位置，这就是重心法则 30.连接线：三元系截面图中液相线上液相成分点和其对应的固相线上固相成分点的连线 31.单变量线：三元系空间模型中随着温度的变化三个平衡相的成分点形成三条空间曲线，称为单变量线 32.滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向的组合 33.临界分切应力：能引起滑移或孪生所需要的最小分切应力 34.复滑移：由于晶体的转动，使另一个滑移系参加滑移，从而形成双滑移﹑多组滑移系参加滑移的过程 35.交滑移：两个或两个以上的滑移面沿同一滑移方向进行交替滑移的过程 36.双交滑移：如果交滑移后的位错再转回与原滑移面平行的滑移面上继续运动，则称为双交滑移 37.孪生：晶体的一部分沿一定晶面（孪晶面）和晶向发生切变 38.加工硬化：随着变形程度的增加，强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象 39.变形织构：多晶材料因塑性变形后的晶粒取向偏离非随机分布状态所形成的组织 40.位错点阵阻力：位错移动受到的阻力 41.回复：冷变形金属在加热温度较低时，金属中的一些点缺陷和位错的迁移， 3

使晶格畸变逐渐减小，内应力逐渐降低的过程 42.再结晶：冷变形金属的加热温度高于回复阶段以后，当温度继续升高时，由于原子活动能力增大，金属的显微组织发生明显的变化，由破碎拉长或压扁的晶粒变为均匀细小的等轴晶粒的过程 43.动态回复：热加工过程中，由于变形温度高于再结晶温度，因而在变形的同时伴随着回复的过程 44.动态再结晶：热加工过程中，由于变形温度高于再结晶温度，因而在变形的同时伴随着再结晶的过程 45.二次再结晶：再结晶完成后晶粒长大随温度的升高或时间的增长而不连续不均匀地长大，称为二次再结晶 46.多边化：指由于冷变形后，同号刃型位错在滑移面上塞积而引起点阵轻微弯曲，在退火过程中，通过刃型位错的攀移与滑移，使同号刃型位错沿着垂直于滑移面的方向排列成小角度亚晶界的过程 47.储存能：冷塑变时，外力所作的功尚有一小部分储存在形变金属内部，这部分能量称为储存能 48.退火孪晶：某些面心立方金属和合金﹑如铜及铜合金，镍及镍合金和奥氏体不锈钢等，冷变形后再结晶退火，其晶粒中会产生的一种孪晶 49.流线：在热加工过程中铸态金属的偏析，夹杂物，第二相等逐渐沿变形方向延伸，这种组织称为流线 50.全位错：柏氏矢量等于（或整数倍）点阵矢量的位错 51.不全位错：柏氏矢量小于点阵矢量的位错 52.单位位错：柏氏矢量为一个点阵矢量的位错 53.固定位错：将面心立方完整晶体沿{1 1 1}原子层间剖开，抽去半原子平面或插入半原子平面就形成了层错，这样形成的层错就是固定层错 54.面角位错：形成于两个{1 1 1}面之间的面角上，由三个不全位错和两片层错所构成的位错组态 55.扩展位错：两个不全位错和中间的层错带所组成的位错组态 56.柯氏气团：金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近经常会吸附大量的异类溶质原子（大小不同吸附的位置有差别）,形成柯氏气团 57.铃木气团：当溶质原子偏聚在层错附近，使其浓度大于基体中浓度时，即形成铃木气团 58.应变时效：在塑性变形时或变形后，在室温或适当加热时，导致间隙固溶原子在位错线上的偏聚使合金的强度和硬度升高并往往导致不连续屈服重新出现的现象 4

59.位错密度：单位体积中所包含位错线的总长度 60.层错：由于某种原因，原子排列不按正常次序生长，这样使原子层产生了错排

1、总结思考间隙固溶体、间隙相和间隙化合物。 答：（1）间隙固溶体是当溶质原子比较小时，如碳、氢、硼等，他们进入溶剂的晶格空隙而形成的固溶体。溶质原子溶入后，固溶体的点阵都将发生畸变，从而使固溶体的强度硬度增加，塑性韧性降低（2）间隙相：当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时，形成具有简单晶体结构的间隙型化合物。间隙相具有极高的硬度和熔点，但很脆，具有明显金属性，因为他们中的原子结合既有共价结合又有金属结合的性质。间隙相是合金钢中的主要强化相之一。（3）间隙化合物：当非金属原子半径与金属原子半径的比值大于0.59时，形成复杂晶体结构的间隙型化合物。合金钢中常遇到的间隙化合物有：m3c/m7c3/m23c6型，m6c型通常多元，即两种以上的金属元素m’、m”与c组合而成。M’如fe、co、ni、m”为mo、w等元素。 2、过冷(1)金属种类的不同，过冷度的打小也不同（2）金属的纯度越高，则过冷度越大（3）过冷度的大小在上述因素确定后取决于冷却速度，冷去速度越低则过冷度越大，实际结晶温度越低。 3、金属凝固的热力学条件：液态金属要结晶，其结晶温度一定要低于理论结晶温度tm，即要有一定的过冷度，此时的固态金属的自由能低于液态金属的自由能，两者的自由能之差构成了金属结晶的驱动力。 4、均匀形核的条件：（1）过冷（2）必须同时具备尺寸条件和能量条件r>=r*/ΔG*靠能量起伏补偿 5、形核率受形核率因子和原子扩散的几率因子控制。 6、控制细化晶粒的办法：(1)加大冷却速度和过冷能力来控制过冷度，则N/G越大，所以晶粒越细小，但这种方法适合小件和薄件（2）变质处理，在液态金属中加入形核剂，在液态金属中形成大量基底，起非自发形核的作用，促进形核，抑制长大，从而达到细化晶粒，改善性能的目的。（3）振动作用：在液态金属结晶时，采用机械振动，超声波振动或电磁搅拌的处理办法。一、输入能量，提升形核功，促进形核。二、碎化大晶体，相当于提供形核剂，提供基底，提升形核率。 7、影响扩散的因素 （1）温度：温度越高，原子的振动能就越大，使原子的迁移几率增大，还会使 5

金属内部的空位浓度升高，这些都有利于扩散。 （2）固体的类型：间隙固溶体中溶质原子的扩散激活能一般比置换固溶体小，所以扩散速度比置换型溶质原子快得多。 （3）晶体结构：1.致密度越小的晶体越利于扩散2.结构不同引发的浓度差也不同，扩撒速度也不一样3.对称性低的晶体扩散各向异性相当明显。 （4）晶体缺陷、浓度、合金元素、应力也会影响，比较复杂

8、枝晶偏析的因素：（1）冷却速度越大，扩散进行越充分，则偏析程度越大（2）合金的结晶温度范围越大，则成分偏析的范围越大 9、影响成分过冷的因素：（1）合金的液相线越陡（m越大），合金含溶质浓度C0越大，液体的扩散系数D越小，k0<1时，k0越小;k0>1时，k0越大，则成分过冷倾向越大（2）液相中实际温度分布越平缓（G越小），凝固速度（R）越快，成分过冷倾向越大。 10、影响铸锭组织的因素主要看柱状晶与等轴晶的分布情况与晶粒的大小（1）快速冷却，高的浇铸温度，方向性散热有利于柱状晶向的发展（2）慢速冷却，低的浇铸温度，均匀散热，变质处理和应用物理方法，有利于等轴晶区的发展。11、籽晶从何而来：(1)对流溶液将与模璧分离的细晶卷入锭中心而成为大量籽晶（2）由于枝杆重熔而漂浮到柱状晶前沿，成为中心籽晶（3）由于表面形核下沉而成为籽晶。 12、用位错理论解释屈服和应变时效 答：Cottrell首相用溶质原子和位错的弹性交互作用，形成气团（柯氏气团）来解释低碳钢的屈服和应变时效。Cottrell气团就指碳原子偏聚于韧性位错的下方，碳原子有“钉扎”位错，使位错不易运动。位错要运动，只有从气团中挣扎出来，摆脱碳原子的钉扎。（1）Cottrell认为位错要从气团中挣脱出来，需要较大的力，这就形成了上屈服点。而一旦挣脱之后位错的运动就比较容易，因此有应力降落，出现下屈服点和水平台。（2）应变时效：在塑性变形时或变形后，在室温或适当加热时，导致间隙固溶原子在位错线上的偏聚使合金的强度和硬度升高并往往导致不连续屈服重新出现的现象。当卸载后立即重新加载，由于位错原子已经挣脱出气团的钉扎，故不出现屈服点；如果卸载后放置较长时间或经时效效应则溶质原子已经通过扩散而重新偏聚到位错周围形成了气团，故屈服现象有重复出现。 13、解释化学相互作用能强化合金的原因。 答：化学相互作用：溶质原子在扩展位错的层错区聚集以降低层错能，形成铃木集团。强化原因（1）扩展位错运动时，层错必须跟着运动，但由于层错内外

合集下载

金属和金属材料复习教学设计教案

金属和金属材料复习教学设计教案

金属和金属材料复习教学设计教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解金属的物理性质，如导电性、导热性、延展性等；（2）掌握金属的化学性质，如金属的活动性、腐蚀等；（3）熟悉金属的冶炼方法和应用领域。

2. 过程与方法：（1）通过观察、实验等方法，巩固金属的物理性质；（2）通过探究实验，了解金属的化学性质及腐蚀原因；（3）通过案例分析，掌握金属冶炼的方法和应用。

3. 情感态度价值观：培养学生对金属材料的兴趣，增强环保意识，认识到金属资源的重要性和可持续利用的必要性。

二、教学内容1. 金属的物理性质：导电性、导热性、延展性等；2. 金属的化学性质：金属的活动性、腐蚀等；3. 金属的冶炼方法：电解法、热还原法、热分解法等；4. 金属的应用领域：建筑、电子、航空等。

三、教学重点与难点1. 教学重点：金属的物理性质、化学性质及冶炼方法；2. 教学难点：金属的化学性质及腐蚀原因，冶炼原理。

四、教学方法1. 讲授法：讲解金属的物理性质、化学性质、冶炼方法等基本知识；2. 实验法：观察金属的物理性质，进行金属腐蚀实验等；3. 案例分析法：分析金属冶炼的实例，了解金属的应用领域；4. 小组讨论法：探讨金属资源的可持续利用。

五、教学过程1. 导入：引导学生回顾已学过的金属知识，为新课的学习做好铺垫；2. 讲解金属的物理性质，通过实验展示金属的导电性、导热性、延展性等；3. 讲解金属的化学性质，通过实验探究金属的腐蚀原因；4. 讲解金属的冶炼方法，介绍电解法、热还原法、热分解法等；5. 分析金属的应用领域，引导学生了解金属材料在实际生活中的重要性；六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对金属物理性质和化学性质的理解程度；2. 实验观察：评估学生在金属腐蚀实验中的操作能力和观察能力；3. 课后作业：布置相关习题，检验学生对金属冶炼方法和应用领域的掌握情况；4. 小组讨论：评估学生在探讨金属资源可持续利用时的参与程度和见解。

金属工艺学复习题库

金属工艺学复习题库

18.金属的塑性变形是在切应力作用下，主要通过滑移来进行的；金属中的位错密度越高，则其强度越高，塑性越差。

19.金属结晶的必要条件是一定的过冷度，金属结晶时晶粒的大小主要决定于其形核率。

20.用于制造渗碳零件的钢称为渗碳钢，零件渗碳后，一般需要经过淬火+低温回火才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。

21.珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物22.冷变形金属在加热时随加热温度的升高，其组织和性能的变化分为3个阶段，即回复、再结晶、晶粒长大。

23.在实际生产中，常采用加热的方法使金属发生再结晶，从而再次获得良好塑性，这种工艺操作称为再结晶退火。

24.从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以再结晶温度为界限区分的25.随着变形量的增加，金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性明显下降，这种现象叫做加工硬化。

26.实验室里开了六个电炉，温度分别为910℃、840℃、780℃、600℃、400℃、200℃，现有材料15钢、45钢、T12钢。

问：若要制作轴，一般选用45钢；进行调质处理（淬火+高温回火）；获得回火索氏体；淬火为了获得马氏体，提高钢的强度、硬度和耐磨性，高温回火是为了去除淬火应力，得到稳定的组织，提高综合力学性能，保持较高强度的同时，具有良好的塑性和韧性。

27.Fe-Fe3C相图ECF、PSK的含义，亚共析钢从液态缓慢冷却到室温时发生的组织转变过程：L、L+A、A、A+F、P+F 塑性变形阻力增强，强度、硬度提升，固溶强化。

低碳钢的拉伸曲线：实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷。

理论结晶温度与实际结晶温度之差为过冷度。

冷却速度越大，过冷度越大。

第二章铸造1.灰铸铁的组织是钢的基体加片状石墨。

它的强度比σb比钢低得多，因为石墨的强度极低，可以看作是一些微裂纹，裂纹不仅分割了基体，而且在尖端处产生应力集中，所以灰铸铁的抗拉强度不如钢。

2.灰铸铁为什么在生产中被大量使用？灰铸铁抗压强度较高，切削加工性良好，优良的减摩性，良好的消振性，低的缺口敏感性，优异的铸造性能。

金属学与热处理复习资料(本)

金属学与热处理复习资料(本)

金属学与热处理复习资料一、名词解释1、晶体：原子在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。

2、非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。

3、晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。

4、晶胞：构成晶格的最基本单元。

5、晶界：晶粒和晶粒之间的界面。

6、单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。

7、合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

8、组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。

9、相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。

10、固熔体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。

11、结晶：纯金属或合金由液体转变为固态的过程。

12、重结晶：金属从一种固体晶态改变了晶体结构转变为另一种固体晶态的过程。

13、过冷度：理论结晶温度（T0）和实际结晶温度（T1）之间存在的温度差。

14、铁素体：碳溶解于α-Fe中形成的间隙固溶体。

15、渗碳体：是铁与碳形成的质量分数为6.69%的金属化合物。

16、奥氏体：碳溶解于γ-Fe中形成的间隙固溶体。

17、珠光体：是由铁素体与渗碳体组成的机械化合物。

18、莱氏体：奥氏体与渗碳体的混合物为莱氏体。

19、同素异构转变：一些金属，在固态下随温度或压力的改变,还会发生晶体结构变化，即由一种晶格转变为另一种晶格的变化，称为同素异构转变。

20、实际晶粒度：某一具体热处理或热加工条件下的奥氏体的晶粒度叫实际晶粒度，它决定钢冷却后的组织和性能。

21、马氏体：碳在α-Fe 中的过饱和间隙固溶体，具有很大的晶格畸变，强度很高。

22、贝氏体：渗碳体分布在含碳过饱和的铁素体基体上或的两相混合物。

根据形貌不同又可分为上贝氏体和下贝氏体。

23、淬透性：淬透性是指在规定条件下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织的能力。

24、淬硬性：淬硬性是指钢在理想的淬火条件下，获得马氏体所能达到的最高硬度。

25、调质处理：淬火后高温回火的热处理工艺组合。

金属材料复习

金属材料复习

金属材料复习第一篇：金属材料复习退火退火的目的：退火是把钢加热到适当的温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的热处理操作。

①降低硬度，改善组织，以利于切削加工②消除煅、铸、焊件的残余应力，以防止在加工和防止过程中变形开裂③细化晶粒，均匀组织，以提高钢件工艺性能和使用性能④消除钢锭及工件的成分偏析，使其成分均匀化，以改善钢材的力学性能退火的种类及工艺：①完全退火是将工件加热至Ac3以上20~30度，经完全奥氏体化之后缓慢冷却，获得接近平衡组织的热处理工艺。

主要用于亚共析钢，其目的主要是细化晶粒，均匀组织，降低硬度以便切削加工②等温退火是将钢件加热到临街温度以上奥氏体化，然后移入另一温度稍低于Ac1的炉中等候停留，待转变完成后出炉空冷的热处理工艺。

主要用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢，也用于中碳钢③球化退火是使钢中片状渗碳体变为粒状的退火工艺，主要用于共析钢和过共析钢，高碳钢组织中的片状珠光体，其硬度较高，难于切削加工，淬火时易于变形开裂，因此必须进行球化退火，得到粒状珠光体，以便降低硬度，便于机械加工，并为最终的热处理作组织准备④扩散退火即均匀化退火，它是将钢锭、铸件或锻件加热到很高的温度长期保温，然后缓慢冷却，以消除枝晶偏析和组织不均匀现象的热处理工艺，多用于合金钢铸件⑤去应力退火是将钢件加热到Ac1以下温度，保温一定时间，随炉缓慢冷却的热处理操作。

其目的是为了消除铸、锻、焊件，冲压件的残余应力，稳定尺寸，防止变形。

正火正火又叫常化，是把钢加热到Ac3或Accm以上30~50度保温，使其完全奥氏体化，然后在空气中冷却的热处理工艺。

与退火相比，正火后的珠光体量增加，组织变细，而硬度稍高。

特别是过共析钢，通过正火可以消除网状渗碳体。

正火主要用于以下几个方面：对于截面较大的铸、锻、轧件，用于细化晶粒，均匀组织，基本相当于退火的效果。

对于低碳钢，完全退火后硬度太低，易粘刀，通过正火可以提高硬度，改善切削加工性能。