机械工程材料复习第一部分基本知识一、概述⒈目得掌握常用工程材料得种类、成分、组织、性能与改性方法得基本知识（性能与改性方法就是重点）.具备根据零件得服役条件合理选择与使用材料;具备正确制定热处理工艺方法与妥善安排工艺路线得能力。⒉复习方法以“材料得化学成分→加工工艺→组织、结构→性能→应用"之间得关系为主线，掌握材料性能与改性得方法，指导复习。二、材料结构与性能：⒈材料得性能：①使用性能:机械性能（刚度、弹性、强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性）；②工艺性能：热处理性能、铸造性能、锻造性能、机械加工性能等。⒉材料得晶体结构得性能：纯金属、实际金属、合金得结构（第二章)；纯金属:体心立方(）、面心立方（),各向异性、强度、硬度低；塑性、韧性高实际金属:晶体缺陷（点:间隙、空位、置换；线：位错；面：晶界、压晶界）→各向同性；强度、硬度增高；塑性、韧性降低。合金:多组元、固溶体与化合物。力学性能优于纯金属。单相合金组织：合金在固态下由一个固相组成；纯铁由单相铁素体组成.多相合金组织：由两个以上固相组成得合金。多相合金组织性能：较单相组织合金有更高得综合机械性能,工程实际中多采用多相组织得合金。⒊材料得组织结构与性能⑴。结晶组织与性能：Ｆ、P、A、Ｆe3Ｃ、Ld；1)平衡结晶组织平衡组织：在平衡凝固下，通过液体内部得扩散、固体内部得扩散以及液固二相之间得扩散使使各个晶粒内部得成分均匀，并一直保留到室温。2)成分、组织对性能得影响=１\＊ＧB3①硬度（HBS)：随Ｃ﹪↑，硬度呈直线增加，HBS值主要取决于组成相得相对量。=2＼*GB3②抗拉强度（）:C﹪＜0、9％范围内,先增加,C﹪＞0、9～1、0％后，值显著下降.=3\*ＧB3③钢得塑性(）、韧性(）:随着C﹪↑,呈非直线形下降。３）硬而脆得化合物对性能得影响：第二相强化:硬而脆得化合物，若化合物呈网状分布：则使强度、塑性下降；若化合物呈球状、粒状（球墨铸铁):降低应力集中程度及对固溶体基体得割裂作用,使韧性及切削加工性提高；呈弥散分布于基体上：则阻碍位错得移动及阻碍晶粒加热时得长大，使强度、硬度增加，而塑性、韧性仅略有下降或不降即弥散强化；呈层片状分布于基体上：则使强度、硬度提高,而塑性、韧性有所下降。⑵。塑性变形组织与性能1)组织与性能得变化金属塑性变形后产生晶格畸变，晶粒破碎现象，处于组织不稳定状态得非平衡组织,非平衡组织向平衡组织转变：可通过再结晶、时效及回火实现。加工硬化，物电阻增大、耐蚀性降低等，各向异性：产生纤维状组织;晶粒破碎、位错密度增加;织构现象得产生；残余内应力。2）变形金属在加热过程中组织与性能得变化回复(去应力退火)：强度与硬度略有下降,塑性略有提高.电阻与内应力等理化性能显著下降再结晶:形成细小得等轴晶粒。加工硬化消失,金属得性能全部恢复。金属得强度与硬度明显↓,而塑性与韧性显著↑,性能完全恢复到变形前得水平。⑶。热处理组织与性能１）贝氏体得机械性能：上贝氏体:铁素体片较宽。塑性变形抗力较低；同时，渗碳体分布在铁素体片之间，容易引起脆断．因此,强度与韧性都较差.下贝氏体：铁素体针细小，碳化物分布均匀,所以硬度高,韧性好,综合机械性能好。2）马氏体得形态及机械性能①。板条马氏体（又称位错马氏体.)：碳含量<0、2３%；机械性能：不存在显微裂纹,淬火应力小,强度高，塑性、韧性好。②.针状马氏体:碳含量＞1、0%；(显微镜下呈针状)机械性能：存在大量显微裂纹，较大得淬火应力，塑性与韧性均很差；③．混合组织马氏体：碳含量在0、23％一１、0％之间时.为板条与片状马氏体得混合组织。④。马氏体得硬度，含碳最增加,硬度升高．含碳量达到０、6％以后，其硬度得变化趋于平缓。⑤合金元素对钢中马氏体得硬度影响不大。3）回火组织与性能回火类型回火温度组织性能及应用组织形态低温回火150~250回火M(M’)保持高硬度,降低脆性及残余应力,用于工模具钢,表面淬火及渗碳淬火件过饱与＋碳化物()中温回火350-500回火屈氏体(T’)硬度下降,韧性、弹性极限与屈服强度↑,用于弹性元件保留马氏体针形F+细粒状Fe3C高温回火500-650回火索氏体(S’)强度、硬度、塑性、韧性、良好综合机械性能,优于正火得到得组织。中碳钢、重要零件采用。多边形F+粒状Fe3C⒋材料组织结构变化实现得性能强化:固溶强化:通过合金化(加入合金元素）组成固溶体，使金属材料得到强化称为固溶强化;细晶强化：强度、硬度越高；其塑性、韧性越好.晶界处原子排列混乱，使其熔点低，易受腐蚀。由结晶过程、冷热塑性变形、合金化、热处理实现.加工硬化：使晶粒碎化、晶粒拉长、