西北工业大学工程材料期中大作业

《西北工业大学工程材料期中大作业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、1.材料是能够为人类制造宥用器件的物质”。材料科学是一门科学，它从事材料本质的发现、分析和了解方面的研究。它的目的在于提供材料结构的统一描述或模型，以及解释这种结构与材料性能之间的关系。材料工程：它是工程的一个领域，其目的在于经济地、而又为社会所能接受地控制材料的性能、结构和形状。1.晶胞的几何特征表征（晶格参数）：一般用三条棱边长a,b，c和三条棱边之间的夹角a,3,Y等六个参数来描述。其中，把a,b，c叫做晶格常数。在工程材料中，有四种重要的原子键合方式：1）金属键2）共价键3）离子键4）范德瓦尔键（分子键）对于前三种结合键，主要是通过原子外层轨道（S，P）电子的转移

2、或者共享在相邻原子间形成相对较强的键合，它们叫做主键。而范德瓦尔键则相对较弱，形成机制不同，叫做次键。最常见的金属晶体结构有三种典型，即面心立方结构（A1），体心立方结构（A2）,密排六方结构（A3）。面心立方（A1）结构原子最密排面是{111},密排六方结构的最密排1.晶胞的几何特征表征（晶格参数）：一般用三条棱边长a,b，c和三条棱边之间的夹角a,3,Y等六个参数来描述。其中，把a,b，c叫做晶格常数。在工程材料中，有四种重要的原子键合方式：1）金属键2）共价键3）离子键4）范德瓦尔键（分子键）对于前三种结合键，主要是通过原子外层轨道（S，P）电子的转移或者共享在相邻

3、原子间形成相对较强的键合，它们叫做主键。而范德瓦尔键则相对较弱，形成机制不同，叫做次键。最常见的金属晶体结构有三种典型，即面心立方结构（A1），体心立方结构（A2）,密排六方结构（A3）。面心立方（A1）结构原子最密排面是{111},密排六方结构的最密排面是（0001）面，这两个镜面上的原子排列情况是一样的A1型最密堆积是将密堆积层的相对位置按照ABCABC……方式作最密堆积，重复的周期为3层。这种堆积方式堆积出来的就是面心立方晶胞。配位数.•12。八2型体心立方堆积不是最密堆积形式。每个球有八个最近的配体（处于边长为a的立方体的8个顶点）和6个稍远的配体，分别处于和这个

4、立方体晶胞相邻的六个立方体中心。故其配位数是8,空阆利用率为68.02%.A3型密排六方结构的金属晶体是最密堆积排列。排列方式：ABABAB%配位数.•12。3.工程材料的工艺性能：材料的工艺性能是材料力学、物理、化学性能的综合表现。主要反映材料生产或零部件加工过程的可能性或难易程度。它是一种参量，用于表征材料适应工艺而获得规定性能和外形的能力。力学性能：材料的力学性能是指材料处于特定环境因素（温度、介质等）时，在外力或能量以及作用下表现出来的变形和破坏的特征。衡量材料的主要力学性能指标有强度、塑性、韧性、硬度、断裂韧度、疲劳等。使用性能：材料在使用过程中表现出的性能。包

5、括力学性能、物理性能和化学性能。工程材料结构的表征：显微结构表征包括观察组织的形貌、确定艽原子排列方式和分析其化学组分。工程材料性能的表征：对材料的性能测定需要建立一种广义力和广义位移的关系。当关系为线性时，材料性能由线性常数表征，如弹性模量、热容等。当关系偏离线性时，材料的性能需耍由高阶常数来描述，如光学晶体在强光照射下的极化率。新材料的发展还提出了一些难以用单项性能进行评价的材料特征。如金属材料的可焊性，材料的可加工性，高温熔盐气氛下的腐蚀性能等。4.纯铁金属：合金熔液在1~2温度区间按匀晶转变结晶出8-Fe固溶体。冷却到3点吋开始发生固溶体的同素异构转变S—丫。奥氏

6、体的品核通常优先在S相的晶界上形成，然后长大。这一转变在4点结束，合金全部呈单相奥氏体。冷到5~6点间，又发生同素异构转变丫一（X，变为铁素体。其同样在奥氏体晶界上优先形核长大。6点以下全部是铁素体。冷到7点时，碳在铁素体中的溶解度达到饱和。在7点以下，将从铁素体中析出三次渗碳体Fe3CIII。囲2-31工业纯铁结益过程示意图共析钢：广2点间，合金按匀晶转变结晶出奥氏体。在2点凝固完成，全部为奥氏体。冷到3点（727°C）,在恒温下发生共析转变：Zo.77转）恋8年物曲珠光体P，它是铁素体与潫碳体的层片状细密'混合物。珠光体屮的渗碳体叫做共析渗碳体。它经适当的退火处理后也

7、可呈球粒状分布在珠光体的基体上，称作球状（粒状）珠光体。共晶白口铸铁.•合金熔液冷到1点（1148°C）时，在恒温下发生共晶转变，此合金通常称为莱氏体（Ld）。冷到1点以下，共晶奥氏体中不断析出二次渗碳体，它通常依附在共晶渗碳体上而不能分辨。温度降至2点（727QC）时，共晶奥氏体的含碳量降至0.77%，在恒温下转变为珠光体。敁后得到的组织由珠光体分布在共晶渗碳体上所组成。室温莱氏体（P+Fe3C）保留了高温下共晶转变产物的形态特征,但组成相奥氏体已发生了转变。a/篇图2-30蔸型铁碳合金在相囹中的位琛1以上I〜3、2以下图5