金
属
工
艺
学
第
五
版
上
册
纲要
强度：金属材料在里的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。指标：屈服点（σs）、抗拉强度（σb）。
塑性：金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。指标：伸长率（δ）、断面收缩率（ψ）硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕的能力。
1布氏硬度：HBS（淬火钢球）。HBW（硬质合金球）
指标： 2洛氏硬度：HR（金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球）
3韦氏硬度
习题：
1什么是应力，什么是应变？
答：试样单位面积上的拉称为应力，试样单位长度上的伸长量称为应变。
5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？
答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。
σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。
σ0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力
σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。
δ：延伸率，衡量材料的塑性指标。
αk：冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。
HRC：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球的布氏硬度。HBW：压头为硬质合金球的布氏硬度。
过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度越大。纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。
同一成分的金属，晶粒越细气强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。
原因：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列的过度，晶界上的排列是犬牙交错的，变形是靠位错的变移或位移来实现的，晶界越多，要跃过的障碍越多。
1提高冷却速度，以增加晶核的数目。
2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质处理，以增加外来晶核，还可以采
用热处理或塑性加工方法，使固态金属晶粒细化。
3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等
合金：两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具有金属特性的新物质。组成元素成为组员。
1、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格
铁碳合金组织可分为： 2、金属化合物：各组员按一定
整数比结合而成、并具有金属性质的均匀物质（渗碳体）
3、机械混合物：结晶过程所形成的两相混合组织。
ACD——液相线
ACEF——固相线
ECF——共晶线，含碳量2.11﹪~6.69﹪的所有合金经过此线都要发生共晶反应。
GS——奥氏体在冷却过程中洗出铁素体的开始线。（A3线）
ES——碳在奥氏体中的溶解曲线。（Acm线）
PSK——共析线（A1线，共析反应：As≒727℃ P）
根据含碳量的不同，可将铁碳合金分为钢（﹤2.11﹪）和铸铁（2.11~6.69﹪）。
根据成分不同，铁碳合金可分为：工业纯钢，碳钢，白口铸铁。
钢的热处理：将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以获得预期的组织和性能的工艺。
退火：将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。
正火：将钢加热到Ac3上30~50℃（亚共析钢）或Acm 上30~50℃（过共析钢），保温后在空气中冷却的热处理工艺。
1
、取代部分完全退火。
用处 2、用于普通结构件的最终热处理。
3、用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。
淬火：将钢加热到Ac3或Ac1上 1、严格控制淬火加热温度
30~50℃，保温 后在淬火介质中快速冷 2、合理选择淬火介质
却，以获得马氏体的组织的热处理工艺。 3、正确选择淬火方法
回火：将钢加热到Ac1下某个温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。
表面淬火：通过快速加热，使刚的表层很快达到淬火温度，在热量来不及传到钢件心部
时就立即淬火，从而表层获得马氏体组织，而心部保持原始组织。（电感应）
化学热处理：将钢件置于适合的化学介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入钢
件表层，以改变钢件表层的化学成分和组织，从而获得所需的力学性能或理化性能。
（渗碳处理）
（1）碳素结构钢：含碳量小于0.38﹪。Q+三位数字（最低屈服点）
碳素钢：（2）优质碳素结构钢：两位数字（平均含碳量的万分数）
（3）碳素工具钢：T+一位或两位数字（平均含碳量的千分数）
（1）合金结构钢
合金钢（2）合金工具钢
（3）特殊性能钢
铸造：将熔炼的金属浇注到相适应的铸型空腔中，一获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件的成形方法
合金的铸造性能： 1合金的流动性
合金在铸造成形时 2凝固特性
获得外形准确、内 3收缩性
部健全铸件的能力。 4吸气性
液态合金的充型：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰的铸件的能力。
1合金的流动性：液态合金本身的流动能力。（在常用铸造合金中灰铸铁、硅黄铜的流动
性最好，铸钢的流动性最差。合金成分越远离共晶点，结晶温度范围就越宽，流动性越
差）
1浇注温度：浇注温度越高，合金的粘度下降，且因为过热度高，合金
在铸型中保持流动的时间较长，故充型能力强。
2浇注条件：
2充型压力：液态合金在流动方向上所受的压力。
3浇注系统：浇注系统越复杂，则流动阻力越大，充型能力降低
1、铸型材料
3铸型填充条件 2、铸型温度
3、铸型中的气体
4、铸件结构
凝固方式 1、逐层凝固：灰铸铁、铝硅合金，易于获得紧实铸件
2、糊状凝固：球墨铸铁、锡青铜、铝铜合金等
3、中间凝固
1、液态收缩铸件产生缩孔缩松的根本原因
铸造合金的收缩： 2、凝固收缩
3、固态收缩：铸件产生应力、变形的根本原因
顺序凝固：主要用于必须补缩的场合，如铝青铜、硅铝合金和铸钢中。
同时凝固原则：主要用于灰铸铁、锡青铜等
内应力的形成： 1热应力
2机械应力
铸件的变形和防止： 1自然时效：将铸件置于露天场地半年以上。
2人工时效：将铸件加热到550~650℃进行去应力退火。
1、析出性气孔
铸件中的气孔 2、浸入性气孔
3、反应性气孔
