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材料工程基础-重点( 二 )

机械 热力学


影响铸件合金流动性的主要因素：1合金的成分及结晶特点2合金的物理性能
提高铸造合金的流动性的主要措施：1增加硅含量2放出大量热 ， 保持液态合金时间越久3①合金的热导率小、比热容大 ， 密度大流动性好；②合金的表面张力小 ， 流动性大③液态合金的粘度小 ， 流动性大
铸铁合金的收缩 三个阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩（表现：铸件线性尺寸减小）
收缩对铸件质量的影响：1使铸件有效截面积减小2引起应力集中 ， 降低其力学性能3降低铸件的气密性和物理化学性能
影响缩孔、缩松的因素1合金种类2浇注温度3铸件条件和铸件结构  生产中采取的措施：1定向凝固2同时凝固3加压补滑4热等静压法
压力铸造 缺点：1成本高 ， 工艺准备时间长 ， 不适宜单件小批生产2压铸尚不适于钢、铸铁能高熔点合金的铸造3压铸内部有气孔
特种铸造：榕摸铸造、金属型铸造、压力铸造、定型铸造（消失模铸造）、离心铸造
熔模铸造是用易熔材料制成模样 ， 在模样上涂挂若干层耐火材料 ， 硬化后熔去模样制成型壳 ， 在经焙烧 ， 浇注得到铸件的一种方法 工艺过程：①制造压型②制模③制壳④脱模⑤焙烧和浇注⑥脱壳清理  用于制造汽轮机、燃气轮机、涡轮发动机的叶片和叶轮以及汽车、拖拉机、纺织机械、机床、风动工具和测量仪表等精密铸件 。
金属型铸造是指利用金属材料制成铸型 ， 依靠重力作用将熔融金属浇入铸型中制造铸件的一种铸造方法 。
热处理：将钢在固态下加热到预热温度 ， 保温一定时间 ， 然后以预定的方式冷却到室温的一种热加工工艺 ， 分为预备热处理和最终热处理    工艺参数：加热温度、保温时间、冷却方式
内容：钢的加热转变 ， 钢的冷却转变（珠光体、贝氏体、马氏体转变） ， 淬火钢的回火转变
钢的加热转变（奥氏体化）奥氏体形成的热力学条件：
只有当温度高于A1、时 ， 珠光体向奥氏体转变的驱动力才能够克服界面能和相变能的阻力 ， 使奥氏体自由能低于珠光体自由能 ， 奥氏体才能自发形成 。 奥氏体的形成过程①奥氏体的形核：优先在铁素体和渗碳体的相界面上形成：形核条件：结构起伏、能量起伏、浓度起伏②奥氏体的长大：长大方式：奥氏体向铁素体和渗碳体两边长大 ， 且铁素体方向快；长大机制：相界扩散移动；长大后的结果：铁素体消失 ， 尚有残余渗碳体 ， 奥氏体的平均碳浓度低于其先析浓度③残余渗碳体的溶解④奥氏体的均匀化
影响奥氏体形成速度的原因：1加热温度和保温时间：转变温度越高 ， 所需要的时间越短 ， 奥氏体形成速率越快2加热速度：加热速度越快 ， 孕育期越短 ， 转变所需的时间也越短3原始组织：原始组织越细 ， 奥氏体形成速率越快4化学成分：含碳量 ， 钢中含碳量越高 ， 奥氏体形成速率越快；合金元素 ， 不改变奥氏体化的过程 ， 但影响奥氏体形成的速率 ， 合金钢奥氏体化要比碳钢缓慢
起始晶粒度：奥氏体转变刚刚完成 ， 其晶粒边界刚刚相互接触时的奥氏体晶粒大小 ， 决定于N和长大速率G
实际晶粒度：钢在某一具体的热处理或热加工条件下 ， 获得的奥氏体的实际晶粒大小 ， 决定与具体的加热温度和保温时间
本质晶粒度：根据标准试验方法（YB27-64） ， 在（930+-10）保温3~8h后测定的奥氏体晶粒大小 ， 反应钢材加热时奥氏体晶粒长大倾向的一个指标 ， 决定于钢的化学成分和冶金条件 ， 表示钢在一定条件下奥氏体晶粒长大的倾向性
影响奥氏体晶粒度的原因：1加热温度和保温时间：在特定的温度下加热时 ， 随着时间的延长 ， 晶粒不断长大 ， 但长大到一定尺寸后 ， 就几乎不在长大；加热温度越高 ， 晶粒长大越快 ， 最终尺寸也越大2加热速度：在最高加热温度相同时 ， 加热温度越快 ， 奥氏体晶粒越细小3原始组织：一般来说 ， 原始组织越细 ， 碳化物分散度越大 ， 所形成的奥氏体起始晶粒就越小 ， 则长大倾向则越大 ， 因此 ， 对原始组织极细的钢 ， 不宜采用过高的加热温度和长时间保温4化学成分：含碳量、含碳质量分数在一定的范围内 ， 随着含碳量的增加 ， 奥氏体长大的倾向增大 ， 但含碳量超过某一限度 ， 奥氏体反而变得细小；合金元素、强烈阻碍的元素一般阻碍的元素阻碍作用不明显的元素促进晶粒长大的元素
钢在冷却时候的转变：连续冷却、将奥氏体化后的钢以一定的冷却速度连续从高温冷却到室温  cct

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