本科工程材料复习提纲.doc

失效的概念：零件若失去设计要求的效能即为失效。可能的失效方式：过量变形、断裂、磨损和腐蚀，以及半导体器件的失效方式和机理。刚度是指零（构）件在受力时抵抗 弹性 变形的能力，它等于材料的 弹性模量 与 零构件的横截面积 或者 面积 的乘积。 强度是指材料抵抗变形或断裂的能力。弹性是指材料弹性变形的大小。 U=?σε 塑性是指材料断裂钱发生的塑性变形的能力。通常有断后伸长率δ和断面收缩率Ψ来衡量材料的塑性。过量弹性失效的抗力指标：弹性模量E或切变模量G是材料抵抗弹性变形的性能指标。意义：若弹性变形量超过许可的弹性变形量，就会造成过量弹性变形失效。 过量塑性变形的抗力指标：比例极限、弹性极限、屈服强度都是材料抵抗微量塑性变形的抗力指标。意义：当塑性变形超过允许量时，零件就失去其应有的效能。冲击韧性的衡量指标：冲击吸收功和冲击韧度是衡量材料冲击韧性的力学性能指标。意义：材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。断裂韧性的衡量指标：断裂韧度 无裂纹疲劳断裂抗力指标：疲劳极限、过载持久值、疲劳缺口敏感度 带裂纹零构件的疲劳抗力指标：裂纹扩展意义：零件在交变载荷下经过较长时间的工作而发生断裂的现象疲劳断裂的过程：裂纹形成、扩展和最后断裂。 断口的特点：1、有裂纹源、裂纹扩展区和最后断裂区三个部分2、裂纹扩展区断面较光滑，可见“海滩条带”还有腐蚀痕迹3、裂纹源在高应力局部或材料缺陷处4、与静载破坏相比，即使是延性材料，也没有明显的塑性变形。 形核与长大：结晶开始后，先自液体中产生一些晶核，然后晶核不断长大，同时液体中又不断产生新的晶核并长大，直到全部液体结晶成固体为止。过冷现象：实际开始结晶温度小于理论开始结晶温度的现象。过冷度：两者温度差。。合金的概念：通过熔炼、烧结或其他方法，将一种金属元素和一种或几种其他元素结合在一起所形成的具有金属特性的新物质。相和组织组成物的概念：所谓相是指系统中具有同一聚集状态、同一化学成分、同一结构并以界面相互隔开的均匀组成部分。所谓组织组成物是指构成纤维组织的独立部分，它可以是单相、，也可以是双相混合物或三相混合物。固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使材料的强度提升现象 二元合金从高温至室温的组织转变过程分析： 为0.01%的工业纯铁 L→L+δ铁素体→δ+A→A→A+F→F→F+ 为0.77%的共析钢 L→L+A→A→P 为0.4%的亚共析钢 L→L+δ→L+A+δ→L+A→A→A+F→F++P 为1.2%的过共析钢 L→L+A→A→+P 为4.3%的共晶白口铸铁 L→Ld→L’d 为3.0%的亚共晶白口铸铁 L→L+A→A+Ld→P+L’d 为5.0%的过共晶白口铸铁 L→L+→Ld+→L’d+ 杠杆定律的应用：p49 ECF线为共晶转变线 PSK线为共析转变线 GS线是合金冷却时自A中开始析出F的临界温度线 ES线是碳在A中的固溶线 PQ线是碳在F中固溶线 铁碳合金基本相随碳量的变化及其原因分析：1、铁素体F为0.0218%，具有面心立方结构的间隙固溶体。2、奥氏体A为2.11%，具有面心立方的间隙固溶体。3、渗碳体为6.69%，具有正交晶体结构。 组织随碳量的变化及其原因分析：α+（工业纯铁）→α+P（亚共析钢）→P（共析钢）→P+（过共析钢）→+P+L’d（亚共晶白口铸铁）→L’d（共晶白口铸铁）→L’d+（过共晶白口铸铁） 珠光体：在铁碳合金中共析体是铁素体和渗碳体的混合物，称为珠光体，用P表示，为0.77%，原因是共析转变。莱氏体：在铁碳合金中共晶体是奥氏体和渗碳体两相混合物，称为莱氏体，用Ld表示，为4.3%，原因是共晶转变。碳钢的力学性能随碳量的变化及其原因分析，铁素体：软、韧相；渗碳体：硬、脆相；珠光体：具有较高的硬度、强度和良好的塑性、韧性。 碳钢的分类： 1.按碳的含量分类：可分为低碳钢（≤0.25%）、中碳钢（=0.30%~0.60%）和高碳钢（0.60%）。按质量（即硫、磷的含量）分类：可分为普通碳素钢（S≤0.035%、P≤0.035%）、优质碳素钢（S≤0.030%、P≤0.030%）和高级优质碳素钢（S≤0.020%、P≤0.030%）。 按用途分类：可分为（1）碳素结构钢 用于制造工程构件，如桥梁、船舶、建筑构件等，及机器零件，如齿轮、轴、连杆、螺钉、螺母等。（2）碳素工具钢 用于制造各种刀具、量具、模具等，一般为高碳钢，在质量上都是优质钢或高级优质钢。 碳钢的牌号：。1优质碳素结构钢：采用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数（×10000）。例如45钢（淬火+高温回火）表示钢中平均碳的质量分数为0.45%；08钢表示钢中平均碳的质量分数为0.08%。碳素工具钢（淬火+低温回火）：用T+数字表示，数字表示钢中平均碳的质量分数的千分数（×1000）。例如T