機(jī)械工程師復(fù)習(xí)工程材料

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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,機(jī) 械 專 業(yè) 基 礎(chǔ) 與 實 務(wù),3.2,工程材料,基本要求：,掌握常用金屬材料的性能及其選用。熟悉常用金屬材料的熱處理原理、方法及其選用。了解常用工程塑料、特種陶瓷、光纖和納米材料種類及其應(yīng)用。了解常用金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)、鐵碳合金相圖和試驗方法。,3.4.5,鑄造

2、,3.4.6,壓力加工,3.4.7,焊接,3.4.8,表面處理,基本要求：熟悉鑄造、壓力加工、焊接和表面處理機(jī)械制造工藝的基本知識、常用方法、特點與應(yīng)用。,工 程 材 料,機(jī)械工程材料概念及分類,機(jī)械工程材料：用來制造各種機(jī)械零件的材料統(tǒng)稱為機(jī)械工程材料。,機(jī)械工程材料分為兩大類：,金屬材料：鋼、鑄鐵,、,有色金屬（如銅、鋁）等。,非金屬材料：工程塑料,、,陶瓷,、,橡膠,、,光學(xué)纖維,、,納米材料等。,金 屬 材 料,材料特性（,力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能、工藝性能）,晶體結(jié)構(gòu),（晶體特性、金屬的晶體結(jié)構(gòu)、金屬的結(jié)晶、金屬在固態(tài)下的轉(zhuǎn)變、合金的相結(jié)構(gòu)）,鐵碳合金相圖,（典型的鐵碳合金結(jié)晶過

3、程分析、碳對鐵碳合金平衡組織和性能的影響、鐵碳合金相圖的應(yīng)用）,試驗方法,材料選擇,（使用性能、工藝性能、經(jīng)濟(jì)性能）,材 料 特 性,金屬材料的主要性能,使用性能：指金屬材料在正常工作條件下所表現(xiàn)出來的,力學(xué)性能,、,物理性能,、,化學(xué)性能,。一般機(jī)械零件常以,力學(xué)性能,作為設(shè)計和選材的依據(jù)， 這是我們重點要掌握的內(nèi)容。,工藝性能：指材料在加工過程中反映出來的性能。（金屬材料使用某種工藝方法，如：,機(jī)械加工性能,、,鑄造性能,、,壓力加工性能,、,焊接性能,、,熱處理工藝性能,等進(jìn)行加工的難易程度。）,材 料 特 性,力學(xué)性能的概念及主要指標(biāo),金屬材料的力學(xué)性能：是指金屬材料在常溫下，抵抗外加

4、載荷（或 稱外力）作用下表現(xiàn)出來的性能。,表示金屬材料力學(xué)性能的主要指標(biāo)有五個：,強(qiáng)度,塑性,硬度,沖擊韌性（或沖擊韌度）,抗疲勞性（或疲勞強(qiáng)度）,力 學(xué) 性 能,強(qiáng)度的概念及分類,強(qiáng)度,：是指材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力。,表示材料強(qiáng)度的指標(biāo)有兩個：,屈服強(qiáng)度 （,s,）,表示材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力。,條件屈服強(qiáng)度（,0.2,）,對拉伸過程中屈服現(xiàn)象不明顯的 材料（如鑄鐵）按,GB228-87,規(guī)定以伸長率為0.2%時的應(yīng)力值作為它的條件屈服強(qiáng)度，用,0.2,表示。,抗拉強(qiáng)度 （,b,）,表示材料被拉斷前所承載的最大應(yīng)力。,b,是零部件設(shè)計和評定材料時的重要強(qiáng)度指標(biāo)。,力 學(xué) 性

5、能,塑性的概念及指標(biāo),塑性,：是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力。,表示塑性的兩個指標(biāo)：,伸長率（,）,試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長量與原始標(biāo)距的百分比。,斷面收縮率（,）,試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。,注：當(dāng)材料的,和, ,值愈高時表示材料的塑性愈好。一般,達(dá),5%，,達(dá)10%就可滿足絕大多數(shù)零構(gòu)件的要求。,力 學(xué) 性 能,硬度的概念及主要測定指標(biāo),硬度,：是指金屬材料抵抗更硬的物體壓入表面的能力。,根據(jù)測定硬度方法的不同，可用,布氏硬度（,HB）,、,洛氏硬度（,HR）,和,維氏硬度（,HV）,等多種硬度指標(biāo)表示材料的硬度。,布氏硬度（,HBS）,用

6、淬火鋼球做壓頭時，用,HBS,表示。適用測量布氏硬度小于450材料。,布氏硬度（,HBW),用硬質(zhì)合金球作壓頭時，用,HBW,表示。適用測量布氏硬度值在,450-650,的材料。 適用范圍,布氏硬度特別適用測定灰鑄鐵、鋼件退火、正火和調(diào)質(zhì)鋼的硬度。 優(yōu)點,測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性強(qiáng)。 缺點,壓痕較大，不適用成品檢驗。,力 學(xué) 性 能,硬度的概念及主要測定指標(biāo),洛氏硬度（,HRA、HRB、HRC),以測量壓痕深度來表示材料的硬度值。常用的三種測試方法中,HRC,用得最多。 適用范圍,常用于檢驗鋼淬火后的硬度。 優(yōu)點,操作簡便迅速，壓痕較小，可在工件上直接打硬度。 缺點,壓痕小，代表性差，所測 硬度值

7、重復(fù)性差，分散度大。如,60HRC,，數(shù)字為硬度值，表示洛氏硬度,60,。,維氏硬度（,HV),測量原理基本以布氏硬度相同. 適用范圍,測量較薄的材料、表面硬化層及金屬鍍層的硬度。優(yōu)點,所用載荷小，壓痕深度淺，測量精度高，范圍大。 缺點,操作復(fù)雜，效率低，不宜用做大批量檢測。由于壓痕小致使所測硬度重復(fù)性差，分散度大。,力 學(xué) 性 能,沖擊韌性的概念及特點,沖擊韌性,是指在沖擊載荷作用下，金屬材料抵抗變形和斷裂的能力。其值以“,a,k,”來表示。,沖擊韌性的特點：,金屬材料的,ak,值越大,，,它的韌性就越好，,在受到?jīng)_擊時越不容易斷裂。,材料的沖擊韌性值可以用沖擊實驗方法測定。,力 學(xué),性,性

8、,能,能,疲勞強(qiáng),度,度的概,念,念及提,高,高材料,疲,疲勞強(qiáng),度,度的方,法,法,疲勞強(qiáng),度,度：是,指,指材料,經(jīng),經(jīng)無數(shù),次,次的應(yīng),力,力循環(huán),仍,仍不斷,裂,裂的最,大,大應(yīng)力,，,，用來,表,表示材,料,料抵抗,疲,疲勞斷,裂,裂的能,力,力。工,程,程上規(guī),定,定，材料在,循,循環(huán)應(yīng),力,力作用,下,下達(dá)到,某,某一基,數(shù),數(shù)而不,斷,斷裂，,其,其最大,應(yīng),應(yīng)力就作為,該,該材料,的,的疲勞極,限,限。用“,-1,”表示,。,。,提高材,料,料疲勞,強(qiáng),強(qiáng)度的,方,方法：,在,在生產(chǎn),中,中常采,用,用各種,材,材料表,面,面強(qiáng)化,處,處理技,術(shù),術(shù)如：噴丸、滾壓、滲碳、滲氮

9、和表面淬,火,火等。此,外,外，減小零,件,件表面,粗,粗糙度也可以,顯,顯著地,提,提高材,料,料的疲,勞,勞極限,。,。,材料的,疲,疲勞強(qiáng),度,度 可,以,以用疲,勞,勞實驗,機(jī),機(jī)進(jìn)行,測,測定。,金屬材,料,料的物,理,理,、化學(xué),及,及工藝,性,性能,物 理,性,性,能,能,金屬材,料,料主要,的,的六種,物,物理性,能,能：,比重,熔點,熱膨脹,性,性,導(dǎo)熱性,導(dǎo)電性,磁性,金屬材,料,料的物,理,理,、化學(xué),及,及工藝,性,性能,物 理,性,性,能,能,機(jī)器零,件,件用途,不,不同，,對,對其物,理,理性能,的,的要求,也,也不同,。,。例如,：,：,飛機(jī)、,導(dǎo),導(dǎo)彈零,件,件

10、為減,輕,輕自重,則,則選用,比,比重小,的,的，強(qiáng),度,度高的鋁合金,制,制造。,電器零,件,件要求,導(dǎo),導(dǎo)電性,。,。,制造變,壓,壓器選,用,用硅鋼,片,片，要,求,求具有,良,良好磁,性,性。,物理性,能,能對加,工,工工藝,也,也有影,響,響，如,導(dǎo),導(dǎo)熱性,差,差的材,料,料，在,經(jīng),經(jīng)熱處,理,理或鍛,壓,壓工藝,加,加工的,加,加熱速,度,度應(yīng)緩,慢,慢些，,防,防止產(chǎn),生,生裂紋,。,。,在鑄造,中,中，對,熔,熔點不,同,同的材,料,料，所,選,選擇的,澆,澆注溫,度,度也有,所,所不同,。,。熔點低,的,的金屬,，,，鑄造,性,性能好,，,，對鑄,造,造工藝,有,有利。,

11、金屬材,料,料的物,理,理,、化學(xué),及,及工藝,性,性能,化 學(xué),性,性,能,能,化學(xué)性,能,能,是指金,屬,屬及合,金,金在常,溫,溫或高,溫,溫時抵,抗,抗各種,化,化學(xué)作,用,用的能,力,力。,化學(xué)性,能,能種類,：,：,耐酸性,耐堿性,抗氧化,性,性。,金屬材,料,料的物,理,理,、化學(xué),及,及工藝,性,性能,工 藝,性,性,能,能,工,藝,藝,性,性,能,能,是,指,指,材,材,料,料,加,加,工,工,成,成,形,形,的,的,難,難,易,易,程,程,度,度,。,。,工,藝,藝,性,性,能,能,種,種,類,類,：,：,鑄,造,造,性,性,能,能,（,（,可,可,鑄,鑄,性,性,）,）,

12、壓,力,力,加,加,工,工,性,性,能,能,（,（,可,可,鍛,鍛,性,性,）,）,焊,接,接,性,性,能,能,（,（,可,可,焊,焊,性,性,）,）,機(jī),械,械,加,加,工,工,性,性,能,能,（,（,切,切,削,削,加,加,工,工,性,性,）,）,熱,處,處,理,理,工,工,藝,藝,性,性,能,能,（,（,熱,熱,處,處,理,理,性,性,）,）,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),物,質(zhì),質(zhì),的,的,構(gòu),構(gòu),成,成,及,及,分,分,類,類,物,質(zhì),質(zhì),的,的,構(gòu),構(gòu),成,成,：,：,物,物,質(zhì),質(zhì),是,是,由,由,原,原,子,子,構(gòu),構(gòu),成,成,的,的,。,。,物,質(zhì),質(zhì),的,的,分,分,類,類,

13、：,：,根,根,據(jù),據(jù),原,原,子,子,在,在,物,物,質(zhì),質(zhì),內(nèi),內(nèi),部,部,的,的,排,排,列,列,方,方,式,式,不,不,同,同,，,，,可,可,將,將,固,固,態(tài),態(tài),物,物,質(zhì),質(zhì),分,分,為,為晶,體,體與非,晶,晶,體,體兩,大,大,類,類,。,。,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),晶,體,體,的,的,特,特,性,性,晶,體,體,內(nèi),內(nèi),部,部,原,原,子,子,呈,呈,規(guī),規(guī),則,則,排,排,列,列,的,的,物,物,質(zhì),質(zhì),稱,稱,為,為,晶,晶,體,體,。,。,（,（,如,如,：,：,固,固,態(tài),態(tài),金,金,屬,屬,）,）,特,點,點,：,：,（1,）,晶,晶,體,體,具,具,有,有

14、,一,一,定,定,的,的,熔,熔,點,點,（2,）,）,規(guī),規(guī),則,則,的,的,幾,幾,何,何,外,外,形,形,（3,）,）,各,各,向,向,異,異,性,性,（,（,晶,晶,體,體,在,在,不,不,同,同,方,方,向,向,上,上,測,測,量,量,其,其,性,性,能,能,時,時,，,，,表,表,現(xiàn),現(xiàn),出,出,或,或,大,大,或,或,小,小,的,的,差,差,異,異,）,）,非,晶,晶,體,體,凡,凡,是,是,內(nèi),內(nèi),部,部,原,原,子,子,無,無,規(guī),規(guī),則,則,排,排,列,列,的,的,物,物,質(zhì),質(zhì),稱,稱,為,為,非,非,晶,晶,體,體,。,。,（,（,如,如,：,：,松,松,香,香,、,、

15、,玻,玻,璃,璃,等,等,）,）,金,屬,屬,的,的,晶,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),、,晶,晶,格,格,和,和,晶,晶,胞,胞,的,概,概,念,念,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),：,是,是,晶,晶,體,體,內(nèi),內(nèi),部,部,原,原,子,子,排,排,列,列,方,方,式,式,及,及,特,特,征,征,。,。,晶,格,格,：,為,為,了,了,便,便,于,于,研,研,究,究,和,和,描,描,述,述,晶,晶,體,體,內(nèi),內(nèi),原,原,子,子,的,的,排,排,列,列,規(guī),規(guī),律,律,，,，,通,通,常,常,把,把,原,原,子,子,當(dāng),當(dāng),作,作,剛,剛,性,性,小,小,球,球,，,，

16、,并,并,將,將,其,其,看,看,作,作,平,平,衡,衡,位,位,置,置,上,上,靜,靜,止,止,不,不,動,動,，,，,用,用,假,假,想,想,的,的,直,直,線,線,將,將,原,原,子,子,振,振,動,動,中,中,心,心,連,連,接,接,起,起,來,來,，,，,形,形,成,成,一,一,個,個,空,空,間,間,格,格,子,子,。,。,晶,胞,胞,：,晶,晶,體,體,中,中,原,原,子,子,排,排,列,列,具,具,有,有,周,周,期,期,性,性,，,，,可,可,從,從,晶,晶,格,格,中,中,選,選,取,取,一,一,個,個,表,表,征,征,晶,晶,格,格,的,的,最,最,小,小,幾,幾,何,何

17、,單,單,元,元,。,。,晶,格,格,常,常,數(shù),數(shù),：,表,表,示,示,晶,晶,胞,胞,的,的,尺,尺,寸,寸,和,和,形,形,狀,狀,。,。,通,通,常,常,用,用,棱,棱,邊,邊,長,長,a,、,b,、,c,和,棱,棱,邊,邊,夾,夾,角,角,、,、,。,如,如,：,：,立,立,方,方,晶,晶,格,格,的,的,a,=b=c,，,=,=,。,金,屬,屬,的,的,晶,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),常,見,見,金,金,屬,屬,的,的,晶,晶,格,格,類,類,型,型,常,見,見,的,的,三,三,種,種,金,金,屬,屬,的,的,晶,晶,格,格,：,體,心,心,立,立,方,方,晶,晶,格,格,：,具,

18、具,有,有,這,這,種,種,晶,晶,格,格,的,的,金,金,屬,屬,有,有,Fe,、,、Cr,、,、W,、,、V,等,。,。,面,心,心,立,立,方,方,晶,晶,格,格,：,具,具,有,有,這,這,種,種,晶,晶,格,格,的,的,金,金,屬,屬,有,有,Fe,、,、Cu,、,、Ni,、,、Pb,等,。,。,密,排,排,六,六,方,方,晶,晶,格,格,：,具,具,有,有,這,這,種,種,晶,晶,格,格,的,的,金,金,屬,屬,有,有,Mg,、,、Zn,等,。,。,金,屬,屬,的,的,晶,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),金,屬,屬,的,的,實,實,際,際,晶,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),實,際,際,金

19、,金,屬,屬,材,材,料,料,中,中,都,都,是,是,由,由,很,很,多,多,晶,晶,粒,粒,組,組,成,成,的,的,我,我,們,們,稱,稱,它,它,為,多,晶,晶,體,體。,（,（,如,如,純,純,鐵,鐵,的,的,顯,顯,微,微,組,組,織,織,）,）,從,從,顯,顯,微,微,組,組,織,織,中,中,可,知,知,是,是,由,由,：,：,晶,粒,粒,每,每,個,個,晶,晶,粒,粒,相,相,一,一,個,個,單,單,晶,晶,體,體,。,。,晶,界,界,晶,晶,粒,粒,之,之,間,間,的,的,界,界,面,面,。,。,金,屬,屬,的,的,晶,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),晶,體,體,缺,缺,陷,陷,的,

20、的,概,概,念,念,和,和,種,種,類,類,晶,體,體,缺,缺,陷,陷,：,在,在,實,際,際,金,金,屬,屬,材,材,料,料,中,中,，,，,總,總,不,不,可,可,避,避,免,免,地,地,存,存,在,在,著,著,一,一,些,些,，,，,原,原,子,子,偏,偏,離,離,規(guī),規(guī),則,則,排,排,列,列,的,的,不,不,完,完,整,整,性,性,區(qū),區(qū),域,域,，,，,這,這,就,就,是,是,晶,晶,體,體,缺,缺,陷,陷,。,。,根,根,據(jù),據(jù),晶,晶,體,體,缺,缺,陷,陷,的,的,幾,幾,何,何,形,形,態(tài),態(tài),特,特,征,征,，,，,可,可,分,分,為,為,三,三,種,種,：,：,點,缺,

21、缺,陷,陷,空,位,位,間,隙,隙,原,原,子,子,置,換,換,原,原,子,子,線,缺,缺,陷,陷,刃,型,型,位,位,錯,錯,螺,旋,旋,位,位,錯,錯,位,錯,錯,是,是,一,一,種,種,重,重,要,要,的,的,缺,缺,陷,陷,，,，,它,它,對,對,于,于,金,金,屬,屬,的,的,強(qiáng),強(qiáng),度,度,、,、,斷,斷,裂,裂,和,和,塑,塑,性,性,變,變,形,形,起,起,著,著,決,決,定,定,性,性,的,的,作,作,用,用,。,。,面,缺,缺,陷,陷,有,有,晶,晶,界,界,、,亞,亞,晶,晶,界,界,、,、,孿,孿,晶,晶,界,界,、,、,堆,堆,垛,垛,層,層,錯,錯,和,和,相,相,

22、界,界,等,等,。,。,金,屬,屬,的,的,結(jié),結(jié),晶,晶,結(jié),晶,晶,的,的,概,概,念,念,及,及,基,基,本,本,規(guī),規(guī),律,律,結(jié),晶,晶,的,的,概,概,念,念,：,：,由,由,液,液,態(tài),態(tài),金,金,屬,屬,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,為,為,固,固,態(tài),態(tài),晶,晶,體,體,的,的,過,過,程,程,。,。,結(jié),晶,晶,的,的,基,基,本,本,規(guī),規(guī),律,律,：,：,過,過,冷,冷,現(xiàn),現(xiàn),象,象,每,一,一,種,種,金,金,屬,屬,都,都,有,有,一,一,個,個,平,平,衡,衡,結(jié),結(jié),晶,晶,溫,溫,度,度,，,，,稱,稱,為,為理,論,論,結(jié),結(jié),晶,晶,溫,溫,度,度,用,用,“,“,T

23、,O,”,表,示,示。,只,有,有,冷,冷,卻,卻,到,到,低,低,于,于,T,O,溫,度,度,才,才,能,能,結(jié),結(jié),晶,晶,，,，,這,這,種,種,現(xiàn),現(xiàn),象,象,稱,稱,為,為,“,“過,冷,冷,度,度”,。,。,用,用,“,“,T”,表,示,示,。,。,過,冷,冷,度,度,（,（,T,）,理,理,論,論,結(jié),結(jié),晶,晶,溫,溫,度,度,與,與,實,實,際,際,結(jié),結(jié),晶,晶,溫,溫,度,度,之,之,差,差,稱,稱,為,為,過,過,冷,冷,度,度,。,。,影,響,響,過,過,冷,冷,度,度,的,的,因,因,素,素,：,：,冷,冷,卻,卻,速,速,度,度,冷,卻,卻,速,速,度,度,與,與

24、,過,過,冷,冷,度,度,之,之,間,間,的,的,關(guān),關(guān),系,系,：,：,冷,卻,卻,速,速,度,度,越,越,大,大,，,，,過,過,冷,冷,度,度,越,越,大,大,。,。,金,屬,屬,的,的,結(jié),結(jié),晶,晶,結(jié),晶,晶,的,的,過,過,程,程,和,和,晶,晶,粒,粒,大,大,小,小,對,對,金,金,屬,屬,力,力,學(xué),學(xué),性,性,能,能,的,的,影,影,響,響,結(jié),晶,晶,的,的,過,過,程,程,：,：,結(jié),結(jié),晶,晶,是,是,在,在,一,一,定,定,過,過,冷,冷,度,度,下,下,，,，,從,從,無,無,到,到,有,有,，,，,從,從,小,小,到,到,大,大,的,的,過,過,程,程,。,。

25、,即,即,是,是,形,形,核,核,和,和,長,長,大,大,的,的,過,過,程,程,。,。,晶,粒,粒,大,大,小,小,對,對,金,金,屬,屬,力,力,學(xué),學(xué),性,性,能,能,的,的,影,影,響,響,：,：,晶,粒,粒,愈,愈,細(xì),細(xì),，,，,其,其,金,金,屬,屬,的,的,強(qiáng),強(qiáng),度,度,愈,愈,高,高,，,，,塑,塑,性,性,和,和,韌,韌,性,性,愈,愈,好,好,。,。,細(xì),化,化,晶,晶,粒,粒,的,的,方,方,法,法,：,：,過,冷,冷,度,度,的,的,影,影,響,響,（,（,提,提,高,高,冷,冷,卻,卻,速,速,度,度,）,）,變,質(zhì),質(zhì),處,處,理,理,在,在,金,金,屬,屬,液

26、,液,中,中,加,加,入,入,某,某,些,些,雜,雜,質(zhì),質(zhì),，,，,進(jìn),進(jìn),行,行,非,非,自,自,發(fā),發(fā),形,形,核,核,，,，,以,以,細(xì),細(xì),化,化,晶,晶,粒,粒,。,。,如,如,在,在,鑄,鑄,鐵,鐵,中,中,加,加,入,入,硅,硅,鈣,鈣,合,合,金,金,的,的,處,處,理,理,。,。,采,用,用,機(jī),機(jī),械,械,振,振,動,動,、,、,超,超,聲,聲,波,波,振,振,動,動,和,和,電,電,磁,磁,攪,攪,拌,拌,金,屬,屬,在,在,固,固,態(tài),態(tài),下,下,的,的,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,金,屬,屬,在,在,固,固,態(tài),態(tài),下,下,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,的,的,性,性,質(zhì),質(zhì),和,和,種,種

27、,類,類,金,屬,屬,在,在,固,固,態(tài),態(tài),下,下,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,的,的,性,性,質(zhì),質(zhì),：,：,一,一,些,些,金,金,屬,屬,，,，,如,Fe,、,Co,、,Ti,、,Mn,等,，,，,在,在,結(jié),結(jié),晶,晶,之,之,后,后,的,的,繼,繼,續(xù),續(xù),冷,冷,卻,卻,時,時,，,，,還,還,會,會,出,出,現(xiàn),現(xiàn),晶,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),變,變,化,化,，,，,從,從,一,一,種,種,晶,晶,體,體,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,成,成,另,另,一,一,種,種,晶,晶,體,體,。,。,金,屬,屬,在,在,固,固,態(tài),態(tài),下,下,的,的,兩,兩,種,種,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,：,：,同,素,素,異,異

28、,晶,晶,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,金,金,屬,屬,在,在,固,固,態(tài),態(tài),下,下,隨,隨,著,著,溫,溫,度,度,的,的,改,改,變,變,由,由,一,一,種,種,晶,晶,格,格,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,為,為,另,另,一,一,種,種,晶,晶,格,格,的,的,變,變,化,化,。,。,如,如,純,純,鐵,鐵,的,的,同,同,素,素,異,異,晶,晶,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,。,磁,性,性,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,磁,磁,性,性,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,不,不,發(fā),發(fā),生,生,晶,晶,格,格,類,類,型,型,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,，,，,而,而,是,是,發(fā),發(fā),生,生,磁,磁,性,性,和,和,無,無,磁,磁,性,性,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,。,。,鐵,鐵

29、,的,的,磁,磁,性,性,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),變,變,溫,溫,度,度,是,是768,，,低,低,于,于,此,此,溫,溫,度,度,鐵,鐵,才,才,具,具,有,有,磁,磁,性,性,。,。,合,金,金,的,的,相,相,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),合,金,金,的,的,概,概,念,念,及,及,合,合,金,金,相,相,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),的,的,分,分,類,類,合,金,金,將,將,兩,兩,種,種,或,或,兩,兩,種,種,以,以,上,上,的,的,金,金,屬,屬,或,或,金,金,屬,屬,與,與,非,非,金,金,屬,屬,融,融,合,合,在,在,一,一,起,起,，,，,獲,獲,得,得,的,的,具,具,有,有,金,金,屬,屬,性,性,質(zhì),質(zhì),

30、的,的,物,物,質(zhì),質(zhì),，,，,稱,稱,為,為,合,合,金,金,。,。,三,種,種,合,合,金,金,相,相,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),：,：,固,溶,溶,體,體,合,金,金,各,各,組,組,元,元,在,在,固,固,態(tài),態(tài),時,時,具,具,有,有,相,相,互,互,溶,溶,解,解,能,能,力,力,而,而,形,形,成,成,的,的,均,均,勻,勻,固,固,體,體,，,，,這,這,種,種,固,固,體,體,合,合,金,金,稱,稱,為,為,固,固,溶,溶,體,體,。,。,如,如,銅,銅,鎳,鎳,合,合,金,金,形,形,成,成,置,置,換,換,固,固,溶,溶,體,體,。,。,鐵,鐵,碳,碳,合,合,金,金,為,為,間,

31、間,隙,隙,固,固,溶,溶,體,體,。,。,固,溶,溶,強(qiáng),強(qiáng),化,化,：,：,各,各,類,類,元,元,素,素,的,的,原,原,子,子,大,大,小,小,不,不,同,同,，,，,因,因,此,此,，,，,不,不,論,論,組,組,成,成,那,那,種,種,類,類,型,型,的,的,固,固,溶,溶,體,體,，,，,都,都,會,會,使,使,合,合,金,金,的,的,晶,晶,格,格,發(fā),發(fā),生,生,歪,歪,扭,扭,，,，,從,從,而,而,使,使,合,合,金,金,變,變,形,形,阻,阻,力,力,增,增,大,大,，,，,硬,硬,度,度,和,和,強(qiáng),強(qiáng),度,度,升,升,高,高,，,，,這,這,種,種,現(xiàn),現(xiàn),象,象,

32、稱,稱,為,為,固,固,溶,溶,強(qiáng),強(qiáng),化,化,。,。,金,屬,屬,化,化,合,合,物,物,合,金,金,各,各,組,組,元,元,按,按,一,一,定,定,原,原,子,子,數(shù),數(shù),量,量,比,比,化,化,和,和,而,而,成,成,的,的,一,一,種,種,新,新,物,物,質(zhì),質(zhì)(,它,它,具,具,有,有,特,特,殊,殊,晶,晶,格,格),。,。,如,如,碳,碳,鋼,鋼,中,中,的,的,碳,碳,化,化,三,三,鐵,鐵,（,（,Fe,3,C,）,，,，,它,它,是,是,復(fù),復(fù),雜,雜,晶,晶,體,體,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),。,。,性,能,能,特,特,點,點,：,：,熔,熔,點,點,高,高,，,，,硬,硬,度,度

33、,、,、,脆,脆,性,性,大,大,。,。,機(jī),械,械,混,混,合,合,物,物,組,成,成,合,合,金,金,的,的,各,各,組,組,元,元,在,在,固,固,態(tài),態(tài),下,下,以,以,混,混,合,合,形,形,式,式,組,組,合,合,在,在,一,一,起,起,組,組,成,成,物,物,。,。,性,能,能,特,特,點,點,：,：,具,具,有,有,比,比,單,單,一,一,固,固,溶,溶,體,體,更,更,高,高,的,的,硬,硬,度,度,、,、,強(qiáng),強(qiáng),度,度,、,、,耐,耐,磨,磨,性,性,和,和,良,良,好,好,的,的,切,切,削,削,加,加,工,工,性,性,，,，,但,但,塑,塑,性,性,和,和,抗,抗,蝕

34、,蝕,性,性,較,較,差,差,。,。,如,如,錫,錫,、,、,銻,銻,、,、,銅,銅,組,組,成,成,的,的,軸,軸,承,承,合,合,金,金,。,。,鐵,碳,碳,合,合,金,金,相,相,圖,圖,鐵,碳,碳,合,合,金,金,在,在,固,固,態(tài),態(tài),下,下,的,的,基,基,本,本,組,組,織,織,鐵,素,素,體,體,（,（,F,）,）,碳,在,在,-,Fe,中,形,形,成,成,的,的,間,間,隙,隙,固,固,溶,溶,體,體,。,。,用,用,符,符,號,號,“,“,F,”,”,表,示,示,。,。,性,能,能,特,特,點,點,：,：,強(qiáng),強(qiáng),度,度,、,、,硬,硬,度,度,不,不,高,高,，,，,但,

35、但,塑,塑,性,性,、,、,韌,韌,性,性,好,好,。,。,奧,氏,氏,體,體,（,（,A,）,）,碳,在,在,-Fe,中,形,形,成,成,的,的,間,間,隙,隙,固,固,溶,溶,體,體,，,，,以,以,符,符,號,號,“,“,A,”,”,表,示,示,。,。,性,能,能,特,特,點,點,：,：,硬,硬,度,度,低,低,、,、,塑,塑,性,性,高,高,、,、,易,易,于,于,塑,塑,性,性,成,成,型,型,。,。,滲,碳,碳,體,體,（,（,Fe,3,C,）,）,是,Fe,和,C,的,化,化,合,合,物,物,，,，,分,分,子,子,式,式,為,為,Fe,3,C,含,C,量,為,為6.69%,。,

36、。,性,能,能,特,特,點,點,：,：,硬,硬,度,度,高,高,、,、,脆,脆,性,性,大,大,、,、,塑,塑,性,性,和,和,沖,沖,擊,擊,韌,韌,性,性,幾,幾,乎,乎,等,等,于,于,零,零,，,，,在,在,鋼,鋼,中,中,起,起,強(qiáng),強(qiáng),化,化,作,作,用,用,。,。,珠,光,光,體,體,（,（,P,）,）,是,F+Fe,3,C,組,成,成,的,的,機(jī),機(jī),械,械,混,混,合,合,物,物,稱,稱,為,為,珠,珠,光,光,體,體,，,，,用,用,“,“,P,”,”,表,示,示,。,。,性,能,能,特,特,點,點,：,：,機(jī),機(jī),械,械,性,性,能,能,介,介,于,于,Fe,3,C,和,

37、F,兩,者,者,之,之,間,間,，,，,即,即,強(qiáng),強(qiáng),度,度,較,較,好,好,，,，,硬,硬,度,度,適,適,中,中,并,并,具,具,有,有,一,一,定,定,塑,塑,性,性,。,。,萊,氏,氏,體,體,（,（,Ld,）,）,是,A+Fe,3,C,組,成,成,的,的,機(jī),機(jī),械,械,混,混,合,合,物,物,稱,稱,為,為,萊,萊,氏,氏,體,體,。,。,用,用,“,“,Ld,”,”,表,示,示,。,。,性,能,能,特,特,點,點,：,：,硬,硬,度,度,高,高,，,，,塑,塑,性,性,差,差,。,。,鐵,碳,碳,合,合,金,金,相,相,圖,圖,鐵,碳,碳,合,合,金,金,狀,狀,態(tài),態(tài),圖,圖

38、,概,念,念,是,是,表,表,示,示,在,在,極,極,緩,緩,慢,慢,冷,冷,卻,卻,（,（,或,或,加,加,熱,熱,）,）,情,情,況,況,下,下,，,，,不,不,同,同,成,成,分,分,的,的,鐵,鐵,碳,碳,合,合,金,金,在,在,不,不,同,同,溫,溫,度,度,所,所,具,具,有,有,的,的,組,組,織,織,或,或,狀,狀,態(tài),態(tài),的,的,圖,圖,形,形,。,。,Fe-Fe3C,狀,態(tài),態(tài),圖,圖,中,中,點,點,、,、,線,線,的,的,含,含,義,義,特,性,性,點,點,特,性,性,線,線,Fe-C,合,金,金,的,的,分,分,類,類,工,業(yè),業(yè),純,純,鐵,鐵:,含,含,碳,碳,量

39、,量,小,小,于,于0.0218%,的,的,鐵,鐵,碳,碳,合,合,金,金,。,。,室,室,溫,溫,組,組,織,織,為,為,F,。,。,鋼,：,：,含,含,碳,碳,量,量,在,在0.0218%,2.11%,的,的,鐵,鐵,碳,碳,合,合,金,金,。,。,根,根,據(jù),據(jù),含,含,碳,碳,量,量,和,和,室,室,溫,溫,組,組,織,織,的,的,不,不,同,同,可,可,分,分,為,為,三,三,種,種,：,：,共析鋼-,含,含碳量,為,為0.77%，室,溫,溫組織,為,為,P。,亞共析,鋼,鋼-,含,含碳量,為,為0.02%,0.77 %,，,，室溫,組,組織為,F+P,。,。,過共析,鋼,鋼-,含,

40、含碳量,為,為0.77%,2.11 %,，,，室溫,組,組織為,P+,Fe3C,（二次,滲,滲碳體,）,）,。,生鐵：,含,含碳量,在,在2.11%,6.69%的,鐵,鐵碳合,金,金。根,據(jù),據(jù)含碳,量,量和室,溫,溫組織,的,的不同,可,可分為,三,三種：,共晶生,鐵,鐵-,含,含碳量,為,為4.3 %,，,，室溫,組,組織為,L,d。,亞共晶,生,生鐵-含碳,量,量為2.11%,4.3%，,室,室溫組,織,織為,P+Fe3C,+L,d,。,過共晶,生,生鐵-含碳,量,量為4.3%,6.69%，,室,室溫組,織,織為,Fe3c,（一次,滲,滲碳體,）,）,+L,d。,鐵碳合,金,金相圖,碳對

41、鐵,碳,碳合金,平,平衡組,織,織和性,能,能的影,響,響,碳對平,衡,衡組織,的,的影響,隨著含,碳,碳量的,增,增加，,鐵,鐵碳合,金,金的組,織,織發(fā)生,如,如下變,化,化：工,業(yè),業(yè)純鐵,（,（,F）,亞共析,鋼,鋼（,F+P,）,）,共析鋼,（,（,P）,過共析,鋼,鋼（,P+Fe3C,）,亞共晶,生,生鐵（,P+Fe3C,+L,d,）,共晶生,鐵,鐵（,L,d,）,過共晶,生,生鐵（,Fe3c,+L,d,），,從以上,組,組織變,化,化可看,出,出，隨,著,著含碳,量,量的變,化,化組織,中,中不僅,Fe3C,的數(shù)量,增,增加，,而,而且,Fe3C,的存在,形,形式也,在,在變化,

42、。,。如共,析,析,Fe3C(,分布在,鐵,鐵素體,內(nèi),內(nèi)的層,片,片狀）,Fe3C,(,沿奧氏,體,體晶界,分,分布的,網(wǎng),網(wǎng)狀）,共晶,Fe3C（,為萊氏,體,體的基,體,體）,Fe3C,（,分布在,萊,萊氏體,上,上的粗,大,大片狀,）,）,碳對力,學(xué),學(xué)性能,的,的影響,低碳鋼,的,的組織,多,多為鐵,素,素體，,強(qiáng),強(qiáng)度、,硬,硬度較,低,低，而,塑,塑性、,韌,韌性很,高,高。,隨著含,碳,碳量的,增,增加，,鋼,鋼的組,織,織中鐵,素,素體量,不,不斷,減,減少，,而,而珠光,體,體量不,斷,斷增加,，,，導(dǎo)致,強(qiáng),強(qiáng)度，,硬,硬度提,高,高，而,塑,性、韌,性,性下降,，,，,

43、當(dāng)鋼的,含,含碳增,到,到0.9%時,，,，其組,織,織大多,數(shù),數(shù)為珠,光,光體，,且,且有尚,未,未成為,網(wǎng),網(wǎng)狀的,滲,滲碳體,作,作為強(qiáng),化,化相，,使,使其強(qiáng),度,度達(dá)最,高,高。,當(dāng)含,C1.0%,，,，,由于網(wǎng),狀,狀二次,滲,滲碳體,的,的出現(xiàn),，,，導(dǎo)致,鋼,鋼的強(qiáng),度,度下降,。,。,為了保,證,證工業(yè),用,用鋼具,有,有足夠,的,的強(qiáng)度,、,、硬度,和,和適宜,的,的塑性,、,、韌性,，,，,其含碳,量,量一般,不,不超過1.3%1.4%,。,。,鐵碳合,金,金相圖,鐵碳相,圖,圖的應(yīng),用,用,為選材,提,提供成,分,分依據(jù),若零件,要,要求塑,性,性、韌,性,性好，,如

44、,如建筑,結(jié),結(jié)構(gòu)、,容,容器等,，,，應(yīng)選,用,用低碳,鋼,鋼（含,碳,碳量小,于,于,0.25%,）,若零件,要,要求強(qiáng),度,度、塑,性,性、韌,性,性都好,，,，如軸,類,類等零,件,件，應(yīng),選,選用中,碳,碳鋼（,含,含碳為,0.25%0.60%,）,若零件,要,要求硬,度,度高、,耐,耐磨性,好,好，如,工,工具等,，,，應(yīng)選,用,用高碳,鋼,鋼（含,碳,碳量大,于,于,0.60%.,）,為制定,熱,熱加工,工,工藝提,供,供了依,據(jù),據(jù),鑄造：,根,根據(jù)相,圖,圖可以,確,確定不,同,同成分,的,的鋼或,鑄,鑄鐵的,熔,熔點，,確,確定鑄,造,造溫度,；,；根據(jù),相,相圖中,液,液

45、相線,和,和固相,線,線之間,的,的距離,估,估計鑄,造,造性能,好,好壞，,距,距離越,小,小，鑄,造,造性能,越,越好，,因,因此，,共,共晶成,分,分的鑄,鐵,鐵常用,來,來澆注,鑄,鑄件，,其,其流動,性,性好，,分,分散縮,孔,孔小，,顯,顯微偏,析,析少。,鍛造：,根,根據(jù)相,圖,圖可以,確,確定鍛,造,造溫度,。,。鋼處,于,于奧氏,體,體狀態(tài),時,時，強(qiáng),度,度低、,塑,塑性高,，,，便于,塑,塑,性,性變,形,形。因,此,此鍛造,或,或軋制,溫,溫度必,須,須選擇,在,在單相,奧,奧氏體,區(qū),區(qū)的適,當(dāng),當(dāng)溫度,范,范圍內(nèi),。,。實際,生,生產(chǎn)中,各,各種碳,鋼,鋼 的,始,

46、始鍛和,始,始軋溫,度,度為11501250,，終軋,和,和終鍛,溫,溫度為750850,。,焊接：,可,可根據(jù),相,相圖來,分,分析碳,鋼,鋼的焊,接,接組織,，,，并用,適,適當(dāng)熱,處,處理方,法,法來減,輕,輕或消,除,除組織,不,不均勻,性,性和焊,接,接應(yīng)力,。,。,熱處理,：,：熱處,理,理的加,熱,熱溫度,都,都以相,圖,圖上的,臨,臨界點,A1、A3、Acm,為依據(jù).,謝謝觀,看,看,/,歡迎下,載,載,BYFAITHI MEANAVISIONOFGOODONECHERISHES ANDTHEENTHUSIASMTHAT PUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES. BY FAITH IBYFAITH,