2021年湖北工业大学906金属材料学考研精品资料之戴起勋《金属材料学》考研复习笔记

金属材料学重难点整理笔记1、合金化原理笔记

降低C量；

7、提高冶金质量；

8、适量A

R

弥散强化：Δσ

p

=K

p

λ-1.

↓塑韧性。第二相钉扎作用

细晶（组织）强化和弥散沉淀

析出强化对强化贡献大度和塑韧性是一对相互长消的矛

盾。当强度水平满足要求时，如

何改善塑韧性是矛盾的主要方面

图1钢合金化原理、主线、核心和设计思路

材料学核心是合金化基本原理，这是材料强韧化矛盾的主要因素。要真正理解“合金元素的作用，主要不在于本身的固溶强化，而在于对合金材料相变过程的影响，而良好的作用只有在合适的处理条件下才能得到体现。”主要从强化机理和相变过程两个方面来考虑。掌握了合金元素的作用及其在加工处理过程中的演化机理，才能更好地理解各类钢的设计与发展，才能更好地开发新工艺、新材料。如何充分发掘现有材料的性能，关键就在于热处理等处理工艺。图1为钢合金化原理和设计思路。

2、结构钢复习笔记

材料学主线：零件服役条件→技术要求→选择材料→强化工艺→组织结构→最终性能→应用、失效。寻求最佳方案，充分发掘材料潜力。从自然科学辨证法理论来说，系统的结构与性能间的关系是辨证的：材料结构要素不同，系统的性能也不同；结构要素相同，但结构不同，性能也不同；系统的要素和结构都不同，但有可能有相似的性能；系统结构稳定性是保持性能的必要条件。这些自然科学辨证理论在材料科学中也是表现得非常充分的。例如：同一零件可用不同材料及相应工艺；同一材料，可采用不同的强化工艺。根据不同零件的服役条件，考虑改进工艺，以达到提高零件寿命的目的。强化工艺不同，组织有所不同，但都有可能满足零件的性能要求。

材料学主要的“思想”是作用的辨证与矛盾的转化。材料中的这些矛盾涉及到合金化设计、处理工艺等。结构钢的主要矛盾是强度和塑韧性之间的配合。在结构钢中，碳是强韧化的主要因素。随着碳含量的增加，强度不断地提高，而塑性和韧度是不断地下降的。不同的机械结构零件服役条件不同，因而强度、塑性、韧度等综合力学性能的配合程度也不同。人们尽可能地发挥材料的潜力，要求既具有高强度又具有高韧度。

掌握理解固溶强化、位错强化、细晶强化和弥散强化等强化机理是很重要的，这是理解强韧化矛盾及其互相长消规律的基础。这些强化机制在处理过程中是相互制约和转化的。在结构钢中，许多问题都是由强-韧性反映出来的矛盾。强度有余时，矛盾的主要方面是如何提高韧度；而韧度有余时，提高强度是矛盾的主要方面。并且矛盾的主要、次要方面在一定条件下可以转化。在低碳钢中，塑性、韧度是主要的，所以在保证一定的塑性、韧度的同时，希望能有比较高的强度，这样可减轻零件重量，降低成本，提高使用寿命。在材料发展的过程中，人们不

断地在这些矛盾中进行研究，并不断地取得了突破性进展。如现在已经广泛使用的微合金钢、非调质钢、双相钢等，都是在深入理解强韧化机理的基础上，从传统的强-韧矛盾中得到解脱，有所创新。强-韧矛盾在超高强度钢中则更为突出，以至于在设计时将钢中主要强化元素碳作为杂质元素来处理。材料的发展充满了矛盾对立统一和转化的辨证关系。

钢的合金化和处理工艺是影响强韧化矛盾的主要因素。就其本质来说，最佳的热处理工艺是在合金化基础上合理地安排了合金元素的位置，充分发挥了合金元素的作用，从而也充分发掘了材料的潜力。性能与组织直接相关，组织变化是多因素的。各组织参数的变化是相互制约、相互转化的。性能的变化是各组织因素共同作用的结果，而组织变化又取决于工艺。所以制定科学合理的处理工艺是至关重要的。

表1典型结构钢的特点、应用及演变