第一章 工程材料的结构与性能
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工程材料与成型技术基础第一个内容:工程材料的结构与性能1、合金:由两种或两种以上的金属元素组成,或者由金属元素和非金属元素组成的能体现金属性质的物质。
其独立、基本的单元叫做组元。
两元合金、三元合金、多元合金。
组元可以是纯元素和稳定的化合物。
2、合金的相:合金中具有相同的物理、化学性能的并与合金中其他部分以界分开的集合。
合金的相结构有固溶体和化合物。
3、合金的组织:是合金的微观形态,它是由合金中涉及到的相的形态所构成的。
这两个与合金的性质密切相关。
4、固溶体:顾名思义即可。
它有两种种类,置换固溶体和间隙固溶体。
顾名思义既可。
当溶质溶剂原子直径之比为不足以0.59时才能形成间隙固溶体。
5、化合物:若新相的晶体结构不同于任何一个组元的时候,就成了化合物(产生了化学反应)固溶体之所以称为是固溶体就是没有发生化合,能找得到与旧组元相同的晶体结构。
有三种类型:正常价化合物、电子化合物、间隙化合物。
6、合金性能:固溶强化:固溶体的塑性和韧性得到了强化,同等条件下,间隙固溶体比置换固溶体的硬度大。
第二相强化:针对于化合物来讲的,化合物本身具有高硬度,高脆性、高熔点、常常加在固溶体上面以增强合金性能。
7、工程材料的性能:硬度:材料抵抗外力变形的能力。
布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度三种分类。
第二个内容:金属材料的凝固与固态相变1、晶体的结晶:广义上来讲,物质的原子从一种排列状态变成另一种排列状态的过程就叫做结晶。
通常把液体变为固体结晶成为一次结晶,固态晶体结晶为另一种固态晶体成为二次结晶。
2、一次结晶的分析过程:在某一点温度下,液态和固态状态下物质的能量相等,处于动态平衡,可以长期共存,这点就是理论结晶温度也叫熔点(T0)T0上液态,T0下固态,所以要结晶得冷却到T0温度以下,这种现象叫过冷。
理论结晶温度与实际结晶温度之差为冷却度,冷却度的大小决定了结晶所需的驱动力的大小,成正比关系,△T=T0-Tn,所以直接的结晶的必要且充分条件是具有一定的冷却度。