机械工程基础第一篇 工程材料与热处理基础第一章 金属材料的种类与性能§1 概述 金属材料包括：黑色金属有色金属 钢： 碳钢、合金钢、特殊性能钢。 铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁。 铜及其合金 铝及其合金 其他：轴承合金、硬质合金……§2 金属材料的力学性能使用性能物理性能化学性能力学（机械）性能力学（机械）性能 静载特性： 强度 塑性 硬度 测试方法： 拉伸试验 硬度试验 动载特性：冲击韧性 疲劳强度 测试方法：冲击试验 疲劳试验强度：在外力作用下材料抵抗变形和破坏的能力。硬度：在外力作用下材料抵抗更硬物压入的能力。塑性：在外力作用下材料产生永久变形而不会破坏的能力。冲击韧性：材料抵抗冲击力的能力。疲劳强度：材料在多次交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。§3 金属的结晶和组织金属在固态下都是晶体，金属的机械性能与其组织结构有关。常见晶胞类型体心立方晶胞面心立方晶胞金属结晶过程晶核形成……晶核长大纯铁的冷却曲线铁碳合金中铁和碳的结合方式碳溶入铁中形成固溶体碳和铁形成化合物固溶体和化合物形成机械混合物第二章 铁碳合金§1 概述 §2 铁碳合金（一）铁碳合金的基本组织铁素体（F）- 碳溶于体心立方晶格 α－Fe 中形成的固溶体碳最大溶解度0.0218%（727℃）20℃时碳最大溶解度为 0.0008%性能：较好的塑性和韧性，强度和硬度较低。奥氏体（A）：碳溶于面心立方晶格 γ－Fe 中形成的固溶体碳最大溶解度2.11%（1148℃）； 727℃时碳最大溶解度为 0.77%性能：质软、塑性好，无磁性，变形抗力较低。渗碳体（Fe3C）：铁与碳的化合物含碳量6.69%；熔点 1227℃性能：硬度高，强度很低，塑性、韧性几乎为零。 珠光体（P） ：铁素体与渗碳体的机械混合物含碳量0.77%共析反应式 (F+Fe3C)性能：=600~800Mpa(纯铁=180~280Mpa)δ＝20％～25％ (纯铁 δ＝30％～50％) HBS＝170～230（纯铁 HBS＝50～80）莱氏体（, ）： 奥氏体（珠光体）与渗碳体的机械混合物 含碳量 4.3%；共晶反应式 (A+Fe3C)性能：硬度高，塑性、韧性差。 （二） 铁碳合金状态图一、简化的铁碳合金状态图及特性点AW1☆EW2☆CW3☆GW5☆SW6☆PW7☆☆W1☆W3☆W2☆W4☆W5☆W6AECGSPW1特性点 ℃含碳量 含义 A1538 0 纯铁的熔点W2 E 1148 2.11碳在奥氏体中的最大溶解度 W3 C 1148 4.3 共晶点W4 D 1227 6.69渗碳体的熔点 W5 G 912 0 同素异构转变点W6 S 727 0.77 共析点...
