工程材料总复习公开课获奖课件.pptx

《机械工程材料》使用性能一、性能条件屈服强度0.2—残存塑变为0.2%时应力。疲劳强度-1—无多次交变应力作用下不发生破坏最大应力。⑶塑性：材料断裂前承受最大塑性变形能力。指标为、。⑷硬度：材料抵御局部塑性变形能力。指标为HB、HRC。⑸冲击韧性：材料抵御冲击破坏能力。指标为αk.材料使用温度应在冷脆转变温度以上。⑹断裂韧性：材料抵御内部裂纹扩展能力。指标为K1C。2、化学性能⑴耐蚀性：材料在介质中抵御腐蚀能力。⑵抗氧化性：材料在高温下抵御氧化作用能力。3、耐磨性：材料抵御磨损能力。㈡工艺性能1、铸造性能：液态金属流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。2、铸造性能：成型性与变形抗力。3、切削性能：对刀具磨损、断屑能力及导热性。4、焊接性能：产生焊接缺陷倾向。5、热处理性能：淬透性、耐回火性、二次硬化、回火脆性。二、晶体构造⑵三种常见纯金属晶体构造⑶立方晶系晶面指数和晶向指数①晶面指数：晶面三坐标截距值倒数取整加（）②晶向指数：晶向上任一点坐标值取整加[]立方晶系常见晶面和晶向⑷晶面族与晶向族指数不一样样但原子排列完全相似晶面或晶向。⑸密排面和密排方向——同滑移面与滑移方向在立方晶系中，指数相似晶面与晶向互相垂直。2、实际金属②线缺陷——位错晶格中一部分晶体相对另一部分晶体沿某一晶面发生局部滑移,滑移面上滑移区与未滑移区交接线.③面缺陷——晶界和亚晶界亚晶粒：构成晶粒尺寸很小、位向差也很小小晶块。亚晶界：亚晶粒之间交界面。④晶界特点：原子排列不规则；阻碍位错运动；熔点低；耐蚀性低；产生内吸附；是相变优先形核部位。金属晶粒越细，晶界总面积越大，位错障碍越多；需要协调具有不一样样位向晶粒越多，使得金属塑性变形抗力越高。晶粒越细，单位体积内同步参与变形晶粒数目越多,变形越均匀，在断裂前将发生较大塑性变形。强度和塑性同步增长，在断裂前消耗功大，因而韧性也好.细晶强化：通过细化晶粒来提高强度、硬度和塑性、韧性措施。㈡合金晶体构造合金：由两种或两种以上元素构成具有金属特性物质。如碳钢、合金钢、铸铁、有色合金。相：金属或合金中凡成分相似、构造相似，并与其他部分有界面分开均匀构成部分。1、固溶体：与构成元素之一晶体构造相似固相.⑴置换固溶体：溶质原子占据溶剂晶格结点位置形成固溶体。多为金属元素之间形成固溶体。⑵间隙固溶体：溶质原子处在溶剂晶格间隙所形成固溶体。为过渡族金属元素与小原子半径非金属元素构成。铁素体：碳在-Fe中固溶体。奥氏体：碳在-Fe中固溶体。马氏体：碳在-Fe中过饱和固溶体。固溶强化：随溶质含量增长，固溶体强度、硬度提高，塑性、韧性下降现象。马氏体硬度重要取决于其含碳量，并随含碳量增长而提高。⑵金属化合物：与构成元素晶体构造均不相似固相.①正常价化合物如Mg2Si②电子化合物如Cu3Sn③间隙化合物：由过度族元素与C、N、H、B等小原子半径非金属元素构成。分为构造简朴间隙相和复杂构造间隙化合物。强碳化物形成元素：Ti、Nb、V如TiC、VC中碳化物形成元素：W、Mo、Cr如Cr23C6弱碳化物形成元素：Mn、Fe如Fe3C⑶性能比较：强度：固溶体纯金属硬度：化合物固溶体纯金属塑性：化合物固溶体纯金属⑷金属化合物形态对性能影响①基体、晶界网状：强韧性低②晶内片状：强硬度提高，塑韧性减少③颗粒状：弥散强化：第二相颗粒越细，数量越多，分布越均匀,合金强度、硬度越高，塑韧性略有下降现象。⑸固溶体与化合物辨别：①构造；②性能；③表达方式合金元素在钢中作用8、提高耐回火性（淬火钢在回火过程中抵御硬度下降能力）9、产生二次硬化(含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时，由于析出细小弥散特殊碳化物及回火冷却时A’转变为M回，使硬度不仅不下降，反而升高现象)10、防止第二类回火脆性：W、Mo(回火脆性：淬火钢在某些温度范围内回火时，出现冲击韧性下降现象。)三、组织⑶结晶晶粒度控制措施：①增长过冷度；②变质处理；③机械振动、搅拌2、纯金属中固态转变同素异构转变：物质在固态下晶体构造随温度而发生变化现象。固态转变特点：①形核部位特殊；②过冷倾向大;③伴伴随体积变化。3、再结晶⑴再结晶条件：冷塑性变形⑵加热时变化：答复→再结晶→晶粒长大再结晶：冷变形组织在加热时重新彻底改组过程.再结晶不是相变过程。⑶再结晶温度：发生再结晶最低温度。纯金属最低再结晶温度T再0.4T熔⑷影响再结晶晶粒度原因：①加热温度和时间；②预先变形程度4、塑性变形：金属塑性变形方式：滑移和孪生⑴滑移特点：①只能在切应力作用下发生；②沿密排面和密排方向发生；③位移量是原子间距整数倍；④伴伴随转动滑移机理：通过位错运动实现。孪生特点：①孪生使晶格位向发生变化；②所需切应力比滑移大得多，变形速度极快，靠近于声速；③孪生时相邻原子面相对位移量不不小于一种原子间距。⑵冷热加