2024年材料科学基础知识点总结.docx

《2024年材料科学基础知识点总结.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024年材料科学基础知识点总结.docx（18页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、金属学与偏处M估金M的曷体构造发点内容r面心立方、体心立方金M晶体构造的配位.数、致密度.原子半径.八面体、四面体间因个故：丛向IS数，Ia面指数的标定r柏氏矢量具的特性.品界具的椅性.基本内容：密井六方金展晶体构造的配位数、致第度、原子半径.解样向上Ki子的堆垛次序、M型、品格、金隔位的概念，品体的特性*M体中的空间点牌.孤格类型fcc(A1.)ZC(A2)1.p1.A3间1类型正四面体正八面体四曲体IAIM体四面体正八面体何隙个数84126126原子半径小孕，卒，f向RX半隹，m依-0点-小写3封/W版-旅丛匾：在晶格中地川种可以完全反应品格特性的以小的几何举比.用来分析康丁外列的规律性.

2、这个最小的几何单元移为辅胞-金园81.失去外星价电子的正离子与弥微其间的自由电子的的电作用而结合起豕，这种结合方式称为金属镇.?tt：AA体中Ki子的井列在定范凰内发生“规律辐动的种特殊构造沮态.位锚的柏氏矢量具有的某些特性：时位任的柏氏矢M可以判断位钳的类型I柏氏矢Ift的守恒性.即柏氏矢Ift与回路起点及I可路途径无关I位徘的柏氏矢杂个部分均相似.刃里位福的柏氏矢fit与位端线垂直：螺中学行：混令型呈任意用度.d界具行的某些特性:晶界的能做校品，共芍自发长大和使界面平直化，以;或少北界总面枳的IQ劣：旗子在同界上的9“敢速度席于H内,饵点较低I相变时新机优先在船界出形核I晶界处易于发生杂烦

3、或溶原原子的畜妪或偏聚：AH界易J腐蚀和气化：常温下晶界可以M止位错的运动.提高材料的张发.二、纯金tai的结晶奴点内容：均匀形修时过冷度叮的界刘,核半径、桩外形核功之问的关系1细化品兢的措施，笆锭三品区的形成机W.些木内容：结船过程,阻力、动力.过冷度、变脑处理的概念.特锭的矮陶：结AA的热力学条件和构造条件，套均匀形核的临界晶核半径、麻界形核功.相起伏I液态金隔中，时聚时敢，起伏不定，不停变化行的近程规则维列的隙子妪团.过冷度I理论结丛湖度、实际玷处温度的差移为过冷度.变质处理：在浇铸Iit去液态金域中加入形核剂.促使形成人居的非均匀曷核.以空化晶粒的措被.过冷次与液态金胧结品的美枭；液态

4、金的咕品的过程是形核核的长大过程从热力学的角度IJh没有过冷度Wi品就没有In动力,根据R,.a%丁可知当过冷度丁为平时临界曷核平校A为无方大，临界形核功（AGa/72）也为无为大.临界晶核半符用与临界形f功为无方大奸,无法形核.因此液志金碑不佛结A.M体的长大也需要过冷咬.闪此液态金”结局需瞿过冷度.剂化品粉的措隹：地长过冷位、变质处理、报动与搅林.铸艇三个Ia区的形成机Wh衣面细品区，当福绍液体倒入则RB.结晶先从模里开始,靠近模壁层的液体产生极大的过冷.加匕镇嬖可以作为非均质彩核的基明因此在此常层中立即形成小;J晶极,同步向各个方向生长,形成表面加晶区.柱状品区:在我面蒯品区形成的同步,

5、铸模海度Ifi速升高,液态金处净比速ISiWftb姑H旗沿过冷部微小，不能生成新的晶核.杭HHJ嗽方向敢热最快，因而晶体沿相反方向生长成柱状晶.中心等轴晶区：伴随柱状牯的生长.中心部位的液体实际海工分布【，域T级.由J溶麻原子的重新分派.在同液界向前沿出现成分过冷,成分过冷区的护人.促使新的晶核形成长大形成等柏品，由于液体的流动使表面层细置一部分卷入液体之中成柱状晶的技晶被冲刷股答而进入前沿的液体中作为来自发生校的籽品.三、二元合金的相构造与结制at点内容：虹钎定律、相伴及应用，故本内容：相.匀品.共品、包出相图的结蜃过程及不一样成分合金在家温F的显尚如织，合金、成分过冷，拿平面玷船及枝品偏析

6、的塞本概念.一律:/-c-p+IM,/为自由度数.c为祖元敬.P为相效.伪共晶，在不平衡结晶条件下，成分在共晶口附近的亚共环或过共晶合金也也许得到所a共晶凯尔，这种共也期税称为伪共晶，合金：两种成四种以上的金胧,或金旗与非金国.经熔烽或烧玷.或用其他批旅现今而成的R有金磁特性的物质.合金Hh在合金中，通过构成元素Itn元）原子间的互相作用,形成具中相似晶体构造1.j性,并以明瑜界面分开的成分均构成部分稀为合金桶.叫、ttWAR.S内容：铁碳合金的结晶过程及空海下的平衡if1.fH.也仗构成物及相构成物的H算.M本内容:铁索体与奥氏体.二次港磋体。共析海巡体的异同点.三个IH温转变，钢的含?最对

7、平衡组织及性像的影耿：二次渗碳体、三次海碳体、共IW淮硬体相对IA的计算：五种淮碳体的来源及形态.奥氏体与铁索体的异同点J相似点I都是铁町碟形成的间隔固溶体：强收使度低能性韧性高.不一样点：城:索体为体心构造.奥氏体向心构造：铁米体外庙台碳所为O.O218%奥氏体小而含碟V为2.11%,仅素体是由奥氏体内接转变或由奥氏体发生共析转变得到，奥氏体是由色储或由液相H接析出的；存在的出度区间不一样，二次海硅体9共析渊碟体的弁向点.相似点;都是海碳体.成分、Kift.性能都相似.不一样点；来源不样,二次添磷体由奥氏体中析出,共析漆碳体是共折状变得到的；形态不一样二次海碳体成M状,共析法碳体成片状，对性

8、能的影响不一样,片状的至化格体，胆而强度，网状以少强僮，成分、组织V机械性能之间的关系：加现共析纲.亚共折纲室温下的平衡现织为F+P.F的联度低.果修、WH1.好.与F相比P强度硬度离，而强科、划性爱.随含碳量的增长，F量或少，P1.t增长（组织构成物的相对量可用杠杆定怵口算）.闪此对干茏共析钢，1.含碳M的增长，强度秘境开舟，而柔性、韧性卜降六.金蟠及合金的性支杉叮断科R.rt:体心与而心构造的沿移系；金肮电性变形后的HIiJuJ性能.收木内容：固溶体强化机理与强化双律、外二机的强化机理，掂尔一一配奇美东式：甲前体施性变形的方式、滑移的本质.史性变形的方式：以滑移和季曷为主.对f1.hM体的

9、一部分沿莉一定的晶面和晶向相对另一部分作相对的沿动。沿格的本帧是位铸的格动.体心构造的缉格乐个数为12.拊移面，110.方向01.面心构造的滑移第个数为12,婚移面“H.方向.金弧图性变形后的炮仗与性能：显微足织出现纤推炮仪,杂旗沿变形方向拉长为捌带状或粉碑成Bi状，光学显微镜辨别不清晶粒和杂帧亚构造细化,出现形变织构.性Ab材料的播硬度升高，册性、创性下降，比电口U1.I1.C导电系数和电IH温度东数下降,抗腐饱值力H少等.七.金履及合金的答史与再结IW田在内容：金属的热U1.工的作用：变形金胧加热时显微扭伏的变化、性能的企化,储存能的变化，牧本内在|nu.再姑的概念.变形金MM1.及时储存

10、能的变化，再结M后的拓粒尺寸I影响再姑船的4卷IS因性能的变化规律.攵形会属加热时麒微组织的变化.性能的变化：防温度的升Af,金属的硬度和强度下降.缴性和BJ性提高.电见本不处下扉，邂懂升高，金阳的抗腐蚀能力推高,内电力下MF可结冷烫形后的金“加妁我定温度之后,在本来的变形投织中新产生了无於空的SfdA粒.血性傥也发生r明必的变化并恢红到完全软化状态这个过程称之为内站m热加工的重要作用（或H的）是：把钢材加工成所禽襄的多种形状，如棒材、板材、戏村等；能明显的改号铸钛中的S1.生炭陷，加气泡坪令.缩松IK实.使金闻材料的软密度增及I颔使粗大的柱状晶变S1.合金纲中大块状碳化物初晶打评并使其均匀分

11、布：减轻或涧除成分得析,均旬化学成分等.使材料的性能得到明显的改善.影峋再结拓的正要原因I再结跖退火iH度I退火温度越玄（保温时间一定期），再结品后的茄粒越粗大：冷变杉里，般冷变形地越大.完毕再结晶的温度珞依,变形他到达定曾覆府.完毕再结晶的温度始于恒定：原始晶粒尺寸：原始晶粒越细,再结如晶粒也越细：建At潜质与杂筋瓶子，一般均起细化晶粒的作用；第二相粒子，Ia大的第二相粒子有助于再结M,弥Itt分布的削小的第二相粒子不利于再结占“形变出度,形变立收必生,再给晶湖收逑高.H粒机化，加及速度，加热速度过快或H假，制也许使再结AA温朦开高.小科变影后的金屉网加热温货的升海会发生的某变化：显微凯次通

12、过答复、洱站品、晶校长大三个阶段由破眼的攻打建组织找变成等轴晶粒,无M尺寸增大；储存能求少，内应力松坦或被泪除I多种构造缺陷般少I强度、硬度就少.缴性.MJ度提h电If1.下降.应力腐他物向明小.A.ms揖点内容：影响r股的泉闪；扩收第一定加体现式.城本内容：加敞感活能如敝的斗动力.柯什达尔效应,如依第定律体现K.柯肯达尔效应：山&换汇济族对相对犷敝速收不样而用起标识移动的不均衡犷放现般称为河行达尔效血影峋扩股的原囚I温度：温度越高扩散速改越大：AA体构造：体心构造的犷收系数不小于耐心构造的犷依系数：颔阴溶体类5b间鼠朦干的扩散速收不小于置爽摩子的犷at速111.丛体缺陷1出体缺陷珞名,原广的

13、犷放速度越快I化学成分：仃些元素可以加紧原子的护散速度仃些可以M慢犷敢速度.扩敢第定律体现大I犷散制定律体现式IJ=-D条其中.JWttift1.1D为扩散Jth亲为浓收悌收.V敝的出动力为化学位栩收.阻力为扩股激活能九、钢的热处理陆理出点内存；冷却时转变产物（P、B.M）的特性、性倭特盘、络处理的救卷,期本内容r等&.特埃C-曲线.奥氏体化的四个过程I极钢同火转变产物的性能特点.购处FIh相纲在固态下加处到预定的涉收.并在该湖哎下保持段时间.然后以定的速收冷却下来.让其获得所需瞿的组织构造和性能的一种热加工工龙.找变产物（P.B.M的特性.性能将点：片状P体，片层网距趋小,强僮越高,型性、翎

14、性也M好:较状P体，RC颗粒越细小,分布越均匀,含金的强度地施.第.相的故中居名,对删件的危言靖大：片状与粒状相比.片状强度高.8?性、Wt1.=上贝氏体为羽毛状.亚构遹为位指.划忤无：卜贝氏体为黑针状或竹叶状，董构造为位错，位的密度高于上贝氏体,域令机械性能好；低碳马氏体为板条状,正构造为何锚，具在良好的综合虬械性能：冏确q氏体为片状.出构造为李跖，mwi.策性和韧性差.等温、C-IiiiWc.一、论述四种处化的强化机理、强化设律及强化措被,1. 形变强化形变野化：酒变形程度的靖长.材料的强度校或升高.出性、恸性下降的现象叫形变强化或加工使化.机理I的盥性变形的遇行，位错常度不椁增长.因此位

15、错在运动时的“相交别加用，成果即产生固定的刈阶、位镭缠结等律碍.使位错运动的阻力增大.引起变形抗力增长.tftfrtf,.1,14.从而批淘金M的强度.次律I变形程度增长，U料的强度、硬也升跖，型性、制性5降,位钳青吱不铮增长.眼妣公式A。=bGP1-.可知强度与位错定度（P）的：分之次力成正比.位错的柏氏矢地（b第大强化效果越即显.t*1.冷变形（挤A1.JRf1.1.晞丸舒）.形变强化的实际意义（利与弊）：形变理化是处化金胧的在效描旗,对某生不能用热处理强化的材料可以用形变强化的措施提高材料的强收，可使强哎成倍的增长；是某些工件或半成M加工成形的或要鸵因，使金H均匀攵形,使工件或半成丛的成

16、形成为也诈.如冷被钢位.零件的冲收成形等：形交强化还可提高零件或构件在使用过程中的安仝竹.小件的某坟制便出现应力佻中或过我现象时.低谈处产生壁忡变形.闪加I：硬化使过筑前位的变形停止从而树件.8首先形变艰化也给材“牛，、和他用带米麻烦,变形使龙埃升高、案性必少，的雉徒变形带来用卷，中向需要进行再结晶退火，Jf1.已生产成本.2. 困溶强化地溶质原子含属的增长阳溶体的强咬快慢升四小性切件下降的现称为国沿强化强化机理：是洛施Ki子的济入.使尚济体的晶格发生变.时清移向匕运动的位铺有用码作用：二是位精线Irft搬的溶而原干形成的柯氏气Iii对位钻起灯扎作用.增长了也错心动的见力1三是济败傲子在层徘区

17、的偏聚阳R；V展位第的运动.所有IW止位错运动.萧氏位错移动阻力的理因和可使像改提跖.同溶强化规律：在固部体溶解度范(H内，合殳元素的成分数越大.则强化作用雄大：港烦原与溶剂限子的尺寸卷苣大，强化效JK屈明显：形成向1周济体的济旗元素的强化作用不小于形成照换附活体的元IK1.溶原原子与溶剂G1.子的价电子数差也大，则强化作用抬大.IH1.ft1合金化,即加入合金元案.3. 第二相强化钢中第二相的形态JR察有二种.即M状、片状和枝状.时状尤其是沿必界析出的济续N状FC(C我少的钢机械性能,理性、制性他/卜降，强度也随之卜峰：第二相为片状分布时.片层间妨趋小,强度越高.型性、切性也越好.符合。Ka

18、+KSo,c的规M.&，片层网距.第二相为粒状分布时.幽粒患细小,分布也均匀.介金的强度越高.符介r=中的规律.粒子成分为E时.发生三元共晶转交.转变产物为(A+B+C).室温下的显微If1.枳为;B+A4界H腐蚀和气化：颔常温F品界可以制止位压的运动.提高材料的疑度.I五、僦述位错与S!性、强度之何的关系.位伟：M体中陆/的排列在关兔IH内发生仃律错动的一种特殊构造纲态.晶体集性变形的方式仃/移和学曷,多数部以滑移方式逆行.潜移的东崂就是位锚，f滑移面上的运动,大敏位Wfjtt格的成果H致了M体的宏观柔性变形.位错拊移的成果安双r晶体的宏观SB性变形.”材”发t翻服.位错居轻另潜移.强度建低

19、因此增长位福移动的口J.可以提高材料的处段.溶防朦子导致品格%支还可以与位惜互相作用形成柯氏气团.fi三if1.长位锚移动的摩擦粗力，使强度提高,品界*相界可以制止位任的猾移,以麻材料的强度，因此细化晶粒,第二相泰放分布可以提孙强度.1六、论述钢的渗峡般在奥氏体K93-950r)进行.井只时间较长的以区.小炒碳朦子在t后仍能呱现：季瓜足种均勺的切变.I八.影峋再结曷的重整磔因仃嘿与？内结/退火温度：退火温度他高（保温时间一定期）.再站祐后的Ift箱越粗大：冷变形量：一JR冷变形fit大，克半巴站M的丛慢越低，变形fit到达定程度后，克毕町结环的温慢总于恒定；吼始曷粒尺寸I像始晶粒越细，再结品茄

20、粒也造用，微Irt港旗与东版原子，一段均起细化局粒的作M；第二IH粒子，粗大的第二相粒子份助丁再结晶,弥散分布的细小的第二招收于不利于用结晶：形变温度,形变J小小一d小小：.晶粒Ia化:ZM热速变.制!&速度过快或过慢.播也许使再结晶阻度升离.十九、论述同醺隙子、置换腺子、位错、品界时忖科力学性能的影峋，间原原子.W换废与位耨无相作用形成柯氏气团.柯氏气团塘K位错移动的IH力I部旗原予导致IW格畸变.增长位梯移动的摩擦阻力,使强度提高.这就是固溶强化的机理.晶界逑多,晶收糖细.根据嵌尔一配奇美系式。=O植大，强化效果越明显.二卜、什么是内站AA温度？影前再结晶阻度的城闪有原线？再价品丛慢：通过

21、严田冷变形（变形货在70%以上）的金M，花妁I小时的保丛时向内可以完毕再贴品（95%转变盘）的温度.再结Ia端度并不是种物理常数,这是由于再结丛前后的品格类鞭不变.化学成分不变.因此周结晶小站相变-影响再结品阻度的酬因:纯度越IftTJ8低:变形度越大T“越低;加速度越小T.楂高,二十一.盥性变形后的全属依和热温度的开高会发生的某些变化I显微蛆织通过答乂，再结晶、IH1.粒长大三个阶段由破碎的或纤堆组织转变成等柏晶粒,亚丛尺寸地大：储存能双少.内应力松弛或被消除：多种构造缺陷总少：强度.便度减少.S?性、初度提Ah电阻下降,应力点性倾向明发战小“二十二、什么是超面间距？计JX低指数M而的晶质间

22、距,丛面间跑(d)1网个平行面之间的乖过M!高.般.低指数的IH1.面间密.较大.血符指数出面向比较小.晶面间距越大,则以船面上旧子排列桩密眼.对于ISH卜立方点阵du=ah3+k3+1.1)=,H.V2bcc-.(1.w-.d1.i0=-a二十三、什么是过冷度？为何金碱结M一定要守过冷度？过冷度.理论结晶出度与实际结HM的羌称为过冷度.液态金蟠姑丛的过枳是形核与丛校的K大过和.从热力学的用度上看.没有过冷度结必就没有如动力.根据与%丁可知当过冷懂AT为零时临界“核半径用为无穷大，林界形核动(AGa%尸)也为无为大,临界陵半径R临界形核功为无穷大时，无法形核，闪此液态金属不能结晶.晶体的长大也

23、常娈过冷度.囚此液态金融结晶常要过冷度:r叫、简还拓馀三个晶区的即成机理.而爆晶区：当高湿液体倒入铸模后，站品先从模St开始，靠近模度一层的液体产生极大的过冷，加上根蛾可以作为作均版影核的基底,因此在此薄层中立即形成大Ift的晶核,并同步向各个方向生长，形成HaIiadHX.柱状M区：在表面细舱区膨成的同步,铸模温度迅塞升高.液态金属冷却速度收慢,结晶前沿过冷都很小.不能生成新的晶核.至向模壁方向放热心快.因而AA体沿相反方向生长成柱状力.中心等轴晶区I作砂柱状拓的生长,中心SJ位的液体实际温度分布区域平膜，由于溶收原子的玳於分派,在固液界面前沿出现成分过冷,成分过冷M的犷大,促使新的IW校形

24、成K大彩成等轴丛.由于液体的温动使我面层细枭部分卷入液体之中或柱状力的枝AA被冲刷脱落而进入前沿的液体中作为非自发生核的样曷.二十五、影峋双软冏溶体溶解模的眼因右哪些？1、原子尺寸原囚r尺寸差越小济就r$越大。2.依电性原因I在形成固溶体的状况下，溶加收晓依电性矛的M小而埒大.3、电子法或W闪：电子浓度招小.招奶形成无RUfi1.溶体.4、晶体构造炭因：曷格类型相似洛好度较大.二十七.冏溶体与金胧化介粉有何异同点？相蚁点I部H有金属的州性：不一样点：构造不一样，IS溶体的构造与溶剂的If1.fK,金M化合物的构造不一样于任加元：!合方式不一样,因济体为金属谊，金禹化合物为金碱键,共价H1.fMtt:性能不一样，因溶体的?B性好.他收、硬度低.金1.化合物.硬质高.fiJ.,W.魄性大I在材料中的作用不样因溶体多为材科的墙体,金税化合物为强化相.X4+1体心立方构造的滑移面为（U3.曲:楞度Q=4-产1.a72a滑移方向为.线潜度/=-i=30aI,I-3+而心立方构造的沿移面为山11,而邂度=O广2a22j2x2+,1-414滑移方向为VUD.线密度2=-S=2_包=W-J1.a2a1a1423y3aia2