建筑工程管理工程材料学复习知识点知识点Word文档下载推荐.docx

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聚丙稀

树脂（中等分子量）：

酚醛树脂，环氧树脂

橡胶（高分子量）：

天然橡胶，合成橡胶

陶瓷材料：

由一种或多种金属或非金属的氧化物，碳化物，氮化物，硅化物及硅酸盐组成的无机非金属材料。

陶瓷：

结构陶瓷Al2O3，Si3N4，SiC等功能陶瓷铁电压电

材料的工艺性能：

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。

材料可生产性：

材料是否易获得或易制备

铸造性：

将材料加热得到熔体，注入较复杂的型腔后冷却凝固，获得零件的能力

锻造性：

材料进行压力加工（锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等）的可能性或难易程度的度量

焊接性：

利用部分熔体，将两块材料连接在一起能力

第二章

（详见课本）

密排面密排方向

fcc{111}<

110>

bcc{110}<

111>

体心立方bcc

面心立方fcc

密堆六方cph

点缺陷：

在三维空间各方向上尺寸都很小，是原子尺寸大小的晶体缺陷。

类型：

空位：

在晶格结点位置应有原子的地方空缺，这种缺陷称为“空位”。

间隙原子：

在晶格非结点位置，往往是晶格的间隙，出现了多余的原子。

它们可能是同类原子，也可能是异类原子。

异类原子：

在一种类型的原子组成的晶格中，不同种类的原子占据原有的原子位置。

线缺陷：

在三维空间的一个方向上的尺寸很大（晶粒数量级），另外两个方向上的尺寸很小（原子尺寸大小）的晶体缺陷。

其具体形式就是晶体中的位错（Dislocation）

形式：

刃型位错螺型位错混合型位错

位错线附近的晶格有相应的畸变，有高于理想晶体的能量；

位错线附近异类原子浓度高于平均水平；

位错在晶体中可以发生移动，是材料塑性变形基本原因之一；

位错与异类原子的作用，位错之间的相互作用，对材料的力学性能有明显的影响。

面缺陷：

在三维空间的两个方向上的尺寸很大（晶粒数量级），另外一个方向上的尺寸很小（原子尺寸大小）的晶体缺陷。

晶界面亚晶界面相界面

第三章

过冷：

一般地，熔体自然冷却时，随时间延长，温度不断降低，但当冷却到某一温度Tn时，开始结晶，此时随着时间的延长，出现一个温度平台，这一平台温度通常要低于理想的结晶温度T0，这样在低于理想结晶温度以下才能发生结晶的现象——过冷。

过冷度：

实际结晶温度Tn与理想结晶温度T0之差T＝T0－Tn称为过冷度。

过冷度的大小随冷却速度的增加而增加

过冷度愈大，ΔG愈大，结晶驱动力愈大

结晶过程：

形核：

符合能量条件和结构条件的短程有序集团（尺寸达到临界尺寸）将成为结晶核心。

长大：

金属液体中的晶核一旦形成，由于系统自由能降低，晶核将迅速长大直到液体全部消失

形核率（N）：

单位时间在单位母体（液体）的体积内晶核的形成数目称为形核率。

一般合金相图是在常压下（P＝1atm）获得的，所以对于一个合金体系描述相图的参数有三个：

成分，温度，相。

即相只与温度和成分相关。

若以成分（C）为横坐标，T为纵坐标，那么坐标系任一点即表示某一成分合金在某一温度下对应的相.

匀晶相图

杠杆定律：

设mL和m分别为两相的质量，它们满足以下杠杆定律：

共晶反应：

在某一温度下，从液体中同时析出两种固溶体。

即：

L→α+β

7条线：

AE、BE为液相线，温度在液相线上，为单一液态；

AC、BD为固相线，温度在此以下为单一固溶体；

CED：

共晶反应线，对应L→α+β；

CG、DH为α，β固溶体的溶解度变化线，即：

α，β固溶体的溶解度随温度变化而发生变化的曲线。

6个相区：

3个单相区：

L、、3个两相区：

L+,L+、+

注：

两个单相区由一个双相区分隔（相律）

1个点：

E：

共晶成分点，液体温度最低点。

成分在E点以左，为亚共晶（成分在CE范围）成分在E点以右，为过共晶（成分在ED范围）

包晶反应：

两组元在液态下无限互溶，固态下有限溶解，并且发生包晶转变：

L+。

Ac和bc为两液相线，与其对应的ad和bp为两固相线；

Df和pg固溶体α、β的溶解度随温度变化线；

dpc为包晶转变线。

相图含三个单相区L、α、β；

三个双相区L＋α、L＋β、α＋β；

一个三相区L＋α＋β，水平线dpc为包晶反应线，P点为包晶点，对应包晶反应：

共析反应：

特点：

（1）固态反应。

（2）类似于共晶反应。

（3）共析反应：

＋

（4）、为交替的片层结构。

（5）、的相对含量符合杠杆定律。

稳定化合物（金属间化合物）在相图中的形式：

稳定化合物在相图中表现为一直线，可将其视为独立组元，并以其为界将相图分开进行分析。

第四章

纯铁：

α-Fe在770℃（居里温度）发生由铁磁性转变为顺磁性，即铁磁性消失。

工业纯铁的力学性能特点是：

强度、硬度低，塑性、韧性好

C在钢铁中存在的三种形式：

溶入Fe的晶格形成固溶体（间隙固溶体）－钢

以游离石墨存在于钢铁中－铸铁。

与铁成金属间化合物如Fe3C,Fe2C,FeC）－金属间化合物

石墨性能：

耐高温，可导电，润滑性好，强度、硬度、塑性和韧性低。

实线为Fe－Fe3C相图

虚线为Fe－C相图

α相C在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构为bcc，仅由α相形成的组织称为铁素体，记为F（Ferrite）。

α=F

γ相C在γ-Fe中的间隙固溶体，晶体结构为fcc，仅由γ相形成的组织称为奥氏体，记为A（Austenite）。

γ=A

δ相C在δ-Fe中的间隙固溶体，晶体结构也为bcc，δ相出现的温度较高，组织形貌一般不易观察，也有称高温铁素体。

Fe3C相铁与碳生成的间隙化合物，其中碳的重量百分比为6.69%，晶体结构是复杂正交晶系，仅由Fe3C相构成的组织称为渗碳体，依然记为Fe3C，也有写为Cm（Cementite）。

石墨在铁碳合金中的游离状态下存在的碳为石墨，组织记G（Graphite）。

L相碳在高温下熔入液体，相图中标记L（Liquid）。

这是一包晶反应（1495C），发生在高温，并且在随后的冷却过程中组织还会发生变化。

共晶反应（1148C），产物共晶体组织称为莱氏体，记为Ld（Ledeburite）

共析反应（727C），产物为F、Fe3C两相层片交替分布的共析体组织,称为珠光体，记为P（Pearlite）

（1）ABCD―液相线

（2）AHJECF―固相线

（3）HJB―包晶反应线（1495C）LB+HAJ

（4）ECF―共晶反应线（1148C）LCAE+Fe3CI（称为莱氏体）

（5）PSK―共析反应线（727C）AsFp+Fe3C（称为珠光体）

（6）ACM线（ES线）―从奥氏体析出Fe3CⅡ的临界温度线

（7）A3线（GS线）―从奥氏体转变为铁素体线

五个单相区：

液相区L高温固溶体；

相（奥氏体，A）；

相（铁素体，F）

Fe3C相（渗碳体，Cm）

七个双相区：

L＋，L＋，L＋Fe3C，＋，＋Fe3C，＋；

＋Fe3C

三个三相区：

HJB线L＋＋；

ECK线L＋＋Fe3C；

PSK线＋＋Fe3C

工业纯铁（C%<

0.02%）

碳钢（C%=0.02%2.11wt%）

依据C含量不同，又分为：

亚共析钢：

C<

0.77wt%共析钢：

C=0.77wt%过共析钢：

C>

0.77wt%

白口铸铁（生铁）（C%=2.116.69wt%）

亚共晶白口铸铁C<

4.3wt%共晶白口铸铁C=4.3wt%过共晶白口铸铁C>

4.3wt%

灰口铸铁（C%=2.116.69wt%）

亚共晶、共晶、过共晶灰口铸铁

0.02%）：

组织：

F

相：

（F）

共析钢（C%≈0.77%）：

P相：

（F）＋Fe3C

亚共析钢（C%=0.020.77%）：

F＋P相：

组织转变：

L→L+A→A→F+A→F+P

过共析钢（C%=0.772.11%）：

P＋Fe3CII相；

L→L＋A→A→A＋Fe3CII→P＋Fe3CII

共晶白口铁（C%≈4.3%）：

L’d相：

组织转变LLd（A+Fe3CI）A+Fe3CII+Fe3CI（P+Fe3CI（Fe3CⅡ））

亚共晶白口铁（C%=2.114.3%）：

P＋Fe3CII＋L’d相：

组织转变LL＋AA＋LdA＋Fe3CII＋LdP＋Fe3CII＋L’d

过共晶白口铁（C%=4.36.69%）：

Fe3CI＋L’d相：

组织转变L→L+Fe3CI→Fe3CI+Ld→Fe3CI+L’d

1、各组成相的力学性质：

F：

软，塑Fe3C：

硬，脆P（F+Fe3C）：

介入二者之间

2、C对性能的影响：

随C含量增加，硬度持续增加δ,ψ持续下降σb先增加（C2.11％）后下降（由于网状Fe3CⅡ的出现）

按含碳量分：

低碳钢WC0.25％中碳钢0.25％<

WC0.6％高碳钢WC>

0.6％

按用途分：

碳素结构钢（建筑材料,如桥梁,房屋，机器零件等）碳素工具钢（刀具，模具等）

根据P，S含量的多少

普通碳素钢WP0.045％WS0.055％优质碳素钢WP0.040％WS0.040％

高级优质碳素钢WP0.035％WS0.030％

根据含氧量：

沸腾钢镇定钢

Q275AF普通碳素结构钢（Q：

屈服数字为强度值A为等级F为沸腾钢）

这一钢种仅关心材料的力学性能，不考察其成分，大多为轧制的型材（钢板、圆、管、角）。

用途：

合适的强度，一定的塑性和韧性，价格较低，大量用于普通简单结构零件。

如：

桥梁，建筑。

优质碳素结构钢（数字表示钢中C的含量（万分之几）F表示沸腾钢）

这类钢种要求保证C含量。

优质碳素结构钢主要用来制造机器零件。

一般都要热处理以提高其力学性能。

随着C含量的增加，材料的强度和硬度愈高，塑性相应会降低。

T12A碳素工具钢（“T”表示“碳”数字表示含碳量（千分之几）全部为优质钢，后缀A为高级优质钢）

过共析钢，

组织为：

颗粒状的碳化物＋球化珠光体（经球化退火），可以直接进行机械加工。

碳素工具钢的硬度高、变形量小，适合用于量具，刃具，模具。

工业铸铁是指Wc>

2.11wt％的Fe-C合金为铸铁。

当C以Fe3C相似存在：

白口铸铁当C以石墨形式存在：

灰口铸铁

铸铁性质：

铸造，切削加工，减震性较好。

强度，塑性，韧性低

石墨化过程：

第一阶段高温石墨化

温度:

>

1154℃，从液体中直接析出初生或共晶石墨。

LCAE’＋GI组织：

（奥氏体＋石墨）的共晶体。

第二阶段中温石墨化

温度：

1154～738℃之间，从奥氏体中析出石墨，称为二次石墨GII

过饱和析出反应：

AA＋GII组织：

A＋GII

第三阶段低温石墨化

738℃，奥氏体发生共析反应析出石墨，称为三次石墨GIII。

ASFp＋GIII。

（铁素体＋石墨）共析体

这