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金属的使用性能：指金属材料制成零件后为保证其正常工作及一定使用寿命应具备的性能。包括力学性能、物理性能和化学性能。金属的工艺性能：指金属在加工成零件或构件过程中应具备的适应加工的性能。包括冶炼性能、铸造性能、锻压性能、切削加工性能、焊接性能及热处理工艺性能等。强度：材料在外力作用下抵抗永久变形和破坏的能力塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。指标为伸长率δ和断面收缩率ψ。韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。硬度：指材料对局部塑性变形、压痕或划痕的抗力。空间点阵：将构成晶体的原子等抽象为几何点，得到一个由无数几何点在三维空间规则排列而成的阵列-是数学上的抽象。晶格：描述原子或原子团在晶体中排列方式的几何空间格架。晶胞：从晶格中选取出来的一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元。晶体缺陷：实际晶体中原子组合（原子、分子、离子或原子团）排列在局部区域的某些不规则现象。位错：晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动合金：由≥2种金属元素，或金属/非金属元素，经熔炼/烧结等方法形成的具有金属特性的物质组元：组成合金的最基本的独立的物质。可以是元素，也可以是化合物相：合金中的相指具有同一聚集状态，相同晶体结构，成分基本相同，并有明确界面与其他部分分开的均匀组成部分。合金在固态下相即为合金相。组织：用肉眼或显微镜所观察到的组成相的形状、分布及各相之间的组合状态。固溶体：以合金某一组元为溶剂，在其晶格中溶入其它组元原子（溶质）后所形成的一种合金相。仍然保持溶剂的晶体结构。固溶强化：溶质元素产生晶格畸变，使固溶体强度、硬度升高的现象。中间相：当溶质含量超过固溶体的溶解度时，将出现晶体结构和任一组元都不相同的新相，即金属间化合物。由于金属间化合物在二元合金相图中总是处于两个组元或端际固溶体区域之间的中间部位，故又称之为中间相结构起伏：液态金属从宏观上看是原子作无规则排列的非晶体，但其中包含着许多类似晶体结构的、时大时小、时长时消的原子有序集团，这种现象称为“结构起伏”。尺寸越小的结构起伏在液体中出现的几率越大，而且在每一温度下，结构起伏都有一极限尺寸，温度越低，该极限尺寸越大。能量起伏：液体中各微区的能量分布存在差异，而且a处在起伏变化之中。过冷：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度（熔点）的现象。过冷度：金属的理论结晶温度Tm与实际结晶温度Tn之差。晶粒度：晶粒的大小。通常用晶粒的平均面积或直径表示。晶粒度号越大，晶粒越细。相图：是表明合金系中各种合金相的平衡条件和相与相之间关系的一种简明图示，也称为平衡图或状态图。是合金体系中相的状态与温度、成分间关系的简明图解——恒压下相律：表示材料在平衡条件下，系统的自由度数f与组元数c和平衡相数p之间关系的定律。f=c-p+2杠杆定律：利用相图确定和计算合金在两相区中两平衡相的成分和相对量的方法。晶内偏析：不平衡凝固过程中通常先结晶的固溶体内部含高熔点组元，而后结晶的外部则富含低熔点组元。这种在晶粒内部出现的成份不均匀现象称为晶内偏析，是微观偏析。枝晶偏析：如果固溶体是以树枝状结晶长大的，则枝干（含高熔点组元较多）与枝间（含低熔点组元较多）会出现成份差别，称为枝晶偏析，属于晶内偏析。宏观偏析：指在宏观区域成分不均匀的现象。固溶体宏观偏析的出现，是由于凝固时液固界面不断向液相中推进，在液相与固相内溶质原子重新分布，结晶先后不同而出现的成分差异。成分过冷：由于固溶体的选择结晶，在结晶前沿的液相中造成了一个过冷区域，这个过冷区域是因为液相中的成分变化而引起的，所以叫成分过冷共晶转变：由一个液相同时结晶出两种成分不同的固相的转变。伪共晶：在非平衡凝固条件下，成分接近共晶成分的亚共晶或过共晶合金，凝固后组织却可以全部是共晶体，称为伪共晶铁素体：用符号F或α表示，是碳在α-Fe中的间隙固溶体，呈体心立方晶格。（铁素体的性能特点是强度低、硬度低、塑性好）奥氏体：用符号A或γ表示，是碳在γ-Fe中的间隙固溶体，呈面心立方晶格。（奥氏体的强度低，硬度不高，易于塑性变形）渗碳体（Fe3C相）：是铁Fe与C的一种具有复杂结构的间隙化合物，用Cm表示。（渗碳体的机械性能特点是硬而脆）珠光体：铁素体与渗碳体的共析混合物，是奥氏体共析反应的产物，用符号P表示莱氏体：奥氏体与渗碳体的共晶混合物，是共晶反应的产物，用符号Ld表示变态莱氏体：珠光体、二次渗碳体和渗碳体组成的混合物，用符号Ld’表示热处理：在生产中，通过加热、保温和冷却，使钢发生固态相变，借此改变其内部组织结构，从而达到改善力学性能的目的的操作被称为热处理起始晶粒度：在奥氏体化过程中，奥氏体的转变刚刚完成时，奥氏体晶粒的大小称为起始晶粒度实际晶粒度：在某一具体的加热条件下所得到的奥氏体晶粒大小称为实际晶粒度本质晶粒度：用以表明奥氏体晶粒长大倾向的晶粒度称为本质晶粒度过冷奥氏体：把在临界点以下暂时存在的奥氏体称为过冷奥氏体马氏体：是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。贝氏体：共析成分的奥氏体在“鼻子”温度至Ms点范围内等温停留时，将发生贝氏体转变，形成铁素体和碳化物两相组成的非层片状组织——贝氏体回火脆性：淬火钢回火时的冲击韧性并不总是随回火温度的升高而简单增加，有些钢在250~400℃和450~650℃的范围内回火时，其冲击韧性比在较低温度回火时还显著下降，这种脆化现象称为回火脆性退火：是将钢加热到临界点以上或以下的某一温度，保温一定时间后，随炉冷却的一种热处理工艺正火：将工件加热到错误!未找到引用源。或错误!未找到引用源。以上30~50℃温度，保温一定时间，然后从炉子中取出放在空气中冷却的一种热处理工艺淬火：将钢加热到错误!未找到引用源。或错误!未找到引用源。以上的某一温度，保温一定时间，然后取出进行水冷或油冷获得马氏体的热处理工艺回火，就是讲淬火钢加热到低于临界点错误!未找到引用源。的某一温度，保温一定时间然后冷却到室温的一种热处理工艺合金元素：是指为改变钢的某些性能而特别添加的元素奥氏体稳定化元素：亦称扩大γ区元素，扩大奥氏体区域的元素加入钢中后使错误!未找到引用源。和温度降低，使S点、E点向左下方移动，在较宽的成分范围内促使奥氏体形成铁素体稳定化元素：这类元素加入钢中后，使错误!未找到引用源。点下降、错误!未找到引用源。点上升，使S点、E点向左上方移动，即有封闭奥氏体区和缩小奥氏体区的作用调质钢：淬火+高温回火后使用的优质碳素钢和合金结构钢统称为调质钢析出强化：钢中加入一些特殊合金元素后，将在一定条件下析出一些细小、弥散分布的合金碳化物，使金属的强度、硬度升高的现象回火稳定性：在钢中加入一定合金元素后，淬火钢在回火时将使回火转变的几个阶段推迟或推向高温，使回火组织稳定性增加的现象韧脆转化温度：在冲击试验时，当试验温度低于某一温度时，金属材料将由韧性状态转变为脆性状态，冲击功明显下降，此温度称为韧脆转化温度晶间腐蚀：不锈钢在腐蚀介质工作时，产生的晶界腐蚀现象蠕变：就是金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象石墨化：铸铁组织中石墨的形成叫做“石墨化”过程碳当量：铸铁的碳当量CE=%C+1/3%Si完全退火：将亚共析钢加热至AC3以上20～30℃，保温足够时间奥氏体化后，随炉缓慢冷却，从而得到接近平衡的组织的热处理工艺。加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象填空1.有些金属在不同温度或不同压力下具有不同的晶体结构，这种现象称为多晶型转变，铁在912℃以下具有体心立方结构（a-Fe），912~1394℃具有面心立方结构（r-Fe）,1394℃以上至熔点具有体心立方结构（&-Fe）。2.在Fe-Fe3C相图中，HJB线称作包晶转变线，PSK线称作共析转变线，EFC线称为共晶转变线。3.60Si2Mn~60%C，~2%Si，~1%MnMn、Si提高淬透性，同时Si还提高弹性极限（弹簧钢）GCr15~1%C，~1.5%CrCr提高淬透性（轴承钢）W18Cr4V~1%C，~18%W，~4%Cr，~1%VW形成大量碳化物提高红硬性，Cr、W提高淬透性，V二次硬化（高速钢）1.金属有哪几种常见的晶体结构？原子排列和晶格常数有什么特点？答：体心立方结构：Cr、V、Mo和α-Fe等30多种纯金属。晶胞特点：8个原子组成立方体，体中心有一个原子，在体对角线上原子相互接触-最密排方向。晶格常数：a=b=c；轴间夹角α=β=γ=90o面心立方结构：Cu、Ni、Al、γ-Fe等约20种纯金属，晶胞特点：8个原子组成立方体，每一面中心有一个原子，在面对角线上原子相互接触-最密排方向。晶格常数：a=b=c；轴间夹角α=β=γ=90o密排六方结构：Mg、Zn、Cd、Be等20多种纯金属晶胞特点：12个原子组成一个简单六方体，上下两个六方面的中心各有一个原子，而且在两个六方面之间还有三个原子，晶格常数：a=b（六方面的边长）、c（上下六方面的距离）；α=β=90o，γ=120o。2、实际晶体中的晶体结构缺陷有哪些？①点缺陷：三个方向上的尺寸都很小，不越过几个原子间距。空位、间隙原子、置换原子②线缺陷：在两个方向的尺寸很小，而第三个方向上的尺寸很大。刃型位错、螺型位错、混合位错。③面缺陷：一个方向上尺寸很小，其余两个方向上的尺寸则很大。晶体外表面，各种内界面（晶界、孪晶界、亚晶界、相界、层错等）。④体缺陷：三个方向上的尺寸都较大。空洞、固溶体内的偏聚区、夹杂物等。3、试说明间隙固溶体与间隙相之间的异同。答：间隙固溶体：溶质原子分布在溶剂晶格的间隙中所形成的固溶体。间隙相：当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时，形成的具有简单晶体结构的金属化合物。相同点：原子半径比都小于0.59；不同点：间隙相是一种中间相，其晶体结构与组元晶体结构完全不同；而间隙固溶体则保持容积组元的晶格类型。3、说明晶界有哪些特性？(1)晶界有界面能，晶粒越细晶界越多，能量越高，越不稳定。晶粒有自发长大的趋势。(2)常温下，晶粒越细，金属的强度和硬度越高。细化晶粒是强化金属的重要手段之一。(3)原子在晶界处的扩散速度比在晶粒内快。(4)相变时新相往往首先在母相的晶界上形核。(5)能降低晶界界面能的元素将优先富集于晶界，形成内吸附。(6)晶界容易被优先腐蚀和氧化。2、何谓细晶强化？如何获得细晶粒组织？细晶强化：细化晶粒不仅能提高材料的强度和硬度，还能提高材料的韧性和塑性。工业上将通过细化晶粒来提高材料强度的方法称为细晶强化。方法：(1)增加结晶时的冷却速度（2）变质处理（3）振动或电磁搅拌3、试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。相同点；1）形核的驱动力和阻力相同；2）临界晶核半径相等；3）形成临界晶核需要形核功；4）结构起伏和能量起伏是形核的基础；5）形核需要一个临界过冷度；6）形核率在达到极大值之前，随过冷度增大而增加。与均匀形核相比，非均匀形核的特点：1）非均匀形核与固体杂质接触，减少了表面自由能的增加；2）非均匀形核的晶核体积小，形核功小，形核所需结构起伏和能量起伏就小；形核容易，临界过冷度小；3）非均匀形核时晶核形状和体积由临界晶核半径和接触角共同决定；临界晶核半径相同时，接触角越小，晶核体积越小，形核越容易；4）非均匀形核的形核率随过冷度增大而增加，当超过极大值后下降一段然后终止；此外，非均匀形核的形核率还与固体杂质的结构和表面形貌有关。4.试给出采用热分析法建立二元合金相图的步骤。(1)将给定两组元配制成一系列不同成分的合金；(2)将它们分别熔化后在缓慢冷却的条件下，分别测出它们的冷却曲线；(3)找出各冷却曲线上的相变临界点（曲线上的转折点）；(4)将各临界点注在成分-温度坐标；(5)连接具有相同意义的各临界点，并作出相应的曲线（上临界点表示结晶开始，其连线构成液相线；下临界点表示结晶结束，其连线构成固相线）。(6)将各相标注在各相区（由上述曲线所围成的区间）中，即得到一张完整的相图。5说明固溶体合金的平衡结晶特点。并给出固溶体