工程材料知识点总结.doc

工程材料是工程技术的基础，涉及众多重要的性能指标和加工方法。本篇主要涵盖了材料硬度、耐磨性、接触疲劳、蠕变等关键性能，以及金属的构造、结晶和强化机制。 硬度是衡量材料抗局部塑性变形的能力，常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。布氏硬度适合测量退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属，其优点是测量误差小，但压痕大，不适合薄材。洛氏硬度则分为HRA、HRB和HRC，分别用于测量高、低和中等硬度材料，其优点在于操作简便，但结果分散度大。维氏硬度则适用于测量薄层和软硬材料，因为其载荷小，压痕浅。 耐磨性是材料抵抗磨损的能力，通常分为黏着磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损。这种性能对于机械设备的寿命至关重要。接触疲劳通常发生在滚动轴承和齿轮等部件，长期受压应力导致外表疲劳剥落。蠕变则是在恒温恒应力下，材料长时间缓慢塑性变形的现象，常见于高温环境。 金属的构造由晶体结构决定，常见的晶体结构有体心立方、面心立方和密排六方。各向异性是指晶体在不同方向上的性能差异，这与原子排列的紧密程度和晶面间距有关。晶体中的缺陷，如点缺陷（空位、间隙原子、置换原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、亚晶界），对材料的性能有显著影响。位错是强化金属的重要手段，增加位错密度可以提高材料的强度。 金属的结晶过程包括过冷、形核和长大。过冷是指金属在理论结晶温度以下保持液态，过冷度越大，结晶驱动力越大。金属结晶有两种形式：均匀形核和非均匀形核，前者基于液态金属中规那么的原子团，后者借助固态杂质。通过控制冷却速度和使用变质处理，可以细化晶粒，从而提升金属的力学性能。细化晶粒的方法包括增大过冷度、金属型冷却、变质处理和附加振动法。加热过程中的回复、再结晶和晶粒长大阶段对金属的塑性变形后性能恢复至关重要。 工程材料的知识点涵盖了硬度测试、材料性能、金属构造、结晶过程和强化技术，这些知识对于理解和优化材料的使用具有核心价值。