材料科学基础学习指导-吕宇鹏-名词和术语解释-第10章:材料概论

第一部分

1.合金元素: 合金元素指的是在炼金属的时候为达到某几种性能需要的有目的地加入的一定量一种或多种的金属或非金属元素。

2.结构钢: 结构钢是指符合特定强度和可成形性等级的钢。可成形性以抗拉试验中断后伸长率表示。结构钢一般用于承载等用途,在这些用途中钢的强度是一个重要设计标准。结构钢可以细分为:合金结构钢、碳素结构钢、低合金结构钢、耐热结构钢等等。

3.工具钢: 是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。工具钢具有较高的硬度和在高温下能保持高硬度和红硬性,以及高的耐磨性和适当的韧性。工具钢一般分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。

4.特殊性能钢: 特殊性能钢具有特殊物理或化学性能,用来制造除要求具有一定机械性能外,还要求具有特殊性能的零件。

5.调质钢: 所谓调质钢,一般是指含碳量在0.3-0.6%的中碳钢。一般用这类钢制作的零件要求具有很好的综合机械性能,即在保持较高的强度的同时又具有很好的塑性和韧性,人们往往使用调质处理来达到这个目的,所以人们习惯上就把这一类钢称作调质钢。各类机器上的结构零件大量采用调质钢,是结构钢中使用最广泛的一类钢。

6.渗碳钢: 可经受渗碳淬火使表面硬度和耐磨性提高而心部保持适当强度和韧性的钢。

7.弹簧钢: 指由于在淬火和回火状态下的弹性,而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力,即在规定的范围之内,弹性变形的能力使其承受一定的载荷,在载荷去除之后不出现永久变形。

8.滚动轴承钢: 滚动轴承钢是用于制造滚动轴承的滚动体和内外套圈的钢,通常在淬火状态下使用。滚动轴承在工作中需承受很高的交变载荷,滚动体与内外圈之间的接触应力大,同时又工作在润滑剂介质中。因此,滚动轴承钢具有高的抗压强度和抗疲劳强度,有一定的韧性、塑性、耐磨性和耐蚀性,钢的内部组织、成分均匀,热处理后有良好的尺寸稳定性。

9.冷作模具钢: 冷作模具钢侧重硬度、耐磨性。含碳量高,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性为主。 冷作模具钢包括制造冲裁用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等。

10.热作模具钢: 热作模具钢对硬度要求适当,侧重于红硬性,导热性,耐磨性。因此含碳量低,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性、红硬性为主。


11.不锈钢: 不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。

12.耐热钢: 在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。

13.耐磨钢: 耐磨损性能强的钢铁材料的总称,耐磨钢是当今耐磨材料中用量最大的一种。

14.莱氏体钢:莱氏体是钢铁材料基本组织结构中的一种,常温下为珠光体、渗碳体和共晶渗碳体的混合物。由液态铁碳合金发生共晶转变形成的奥氏体和渗碳体所组成,其含碳量为ωc=4.3%。 是1882年阿道夫·莱德布尔发现的。

15.回火稳定性:淬火钢在回火时,抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。

16.二次硬化:指含有Cr,Mo,V,Ti,Nb等碳化物的合金钢,经淬火并在500-600℃之间回火时,不仅硬度不降低,反而升高到接近淬火钢的高硬度值的现象。

17.二次淬火:在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为二次淬火。

18.高速钢:是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢,俗称白钢。

19.红硬性:红硬性是指材料在经过一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。

20.固溶处理:指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。


21.晶间腐蚀:晶间腐蚀是局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合,大大降低金属的机械强度。而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽,看不出被破坏的迹象,但晶粒间结合力显著减弱,力学性能恶化, 不能经受敲击,所以是一种很危险的腐蚀。

22.稳定化处理:稳定化处理是指含钛或含银的奥氏体不锈钢的一种提高抗晶间腐蚀能力的热处理方法。在奥氏体不锈钢冶炼时加入数倍于含碳量的钛或铌元素,可在形成Cr23C6之前优先形成钛或铌的碳化物,这些碳化物几乎不固溶于奥氏体中。在焊接从高温冷却时,即使经过易析出Cr23C6的敏化温度区间(850〜450℃)时也不会沿晶界大量析出Cr23C6,从而大大提高了抗晶间腐蚀的能力。

23.耐热性:指物质在受热的条件下仍能保持其优良的物理机械性能的性质。

24.蠕变极限:是表示材料抵抗蠕变能力大小的指标,一般用规定温度下和规定时间内达到一定总变形量的应力值表示.例如σ1/10000和σ1/100000分别代表经历10000小时和100000小时总变形量为1%的蠕变极限,又称为条件蠕变极限。

25.持久强度:在给定的温度下和规定时间内,试样发生断裂的应力值,用符号σ(T,t)表示。

26.水韧处理:水韧处理实际为一种固溶处理,常用于高锰钢,由于高锰钢的铸态组织为奥氏体,碳化物及少量的相变产物珠光体所组成。沿奥氏体晶界析出的碳化物降低钢的韧性,为消除碳化物,将钢加热至奥氏体区温度(1050-1100℃,视钢中碳化物的细小或粗大而定)并保温一段时间(每25mm壁厚保温1h),使铸态组织中的碳化物基本上都固溶到奥氏体中,然后在水中进行淬火,从而得到单一的奥氏体组织。


第二部分

1.铸铁的石墨化:铸铁中的碳化石墨形成析出的过程称为石墨化。

2.白口铸铁:不含石墨的铸铁。几乎全部的碳都与铁形成渗碳体。具有很大的硬度和脆性。不能承受冷加工,也不能承受热加工,只能直接用于铸造状态。

3.灰口铸铁:是第一阶段石墨化过程充分进行而得到的铸铁,全部或大部分碳以片状石墨形态存在,断口呈灰暗色,因此得名,它包括一般灰口铸铁(简称灰铸铁)、球墨铸铁、麻口铸铁、孕育铸铁、稀土灰口铸铁等。灰口铸铁其断口的外貌呈浅灰色,故称为灰口铸铁(灰铁)。此价格便宜,应用广泛,灰口铸铁占铸铁的总产量80%以上。

4.麻口铸铁:麻口铸铁,是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁。麻口铸铁中的碳既以渗碳体形式存在,又以石墨状态存在,断口夹杂着白亮的游离渗碳体和暗灰色的石墨。

5.可锻铸铁:由一定化学成分的铁液浇注成白口坯件,再经退火而成的铸铁,有较高的强度、塑性和冲击韧度,可以部分代替碳钢。

6.球墨铸铁:球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨,有效地提高了铸铁的机械性能,特别是提高了塑性和韧性,从而得到比碳钢还高的强度。

7.蠕墨铸铁:通常蠕墨铸铁是铸造以前加蠕化剂(镁或稀土)随后凝固而制得的。迄今为止,国内外研究结果一致认为,稀土是制取蠕墨铸铁的主导元素。我国稀土资源富有,为发展我国蠕墨铸铁提供了极其有利的条件和物质基础。

8.冷硬铸铁:将铁液注入放有冷铁的模中制成。与冷铁相接触的铸铁表面层由于冷却速度较快,故铸铁组织在一定厚度内属于白口,因而硬度较高,耐磨性好;而远离冷铁的深层部位,由于冷却速度较小,得到的组织为灰口;在白口和灰口之间的过渡区域呈麻口。冷硬铸铁用于制造轧辊、车轮等。

9.孕育处理:孕育处理是指在凝固过程中,向液态金属中添加少量其它物质,促进形核、抑制生长,达到细化晶粒的目的。 习惯上,向铸铁中加入添加剂称为孕育处理;向有色合金中加入添加剂则称变质处理。 从本质上说,孕育处理主要影响形核和促进晶粒游离;而变质处理则是改变晶体的生长机理(抑制长大),从而影响晶体形貌。

10.球化处理:球化处理是铸铁在铸造时处理合金液体的一种工艺,用来获得球状石墨,从而提高铸铁的机械性能,这种铸铁称为球墨铸铁。

11.石墨化退火:使铸铁中渗碳体分解成石墨和铁素体的退火工艺。


第三部分

1.硬铝:是指铝合金中以Cu为主要合金元素的(含2.2-4.9%Cu、0.2-1.8%Mg、0.3-0.9%Mn、少量的硅,其余部分是铝)一类铝合金,代号2XXX,常用的有2Al1、2Al2等。

2.时效强化:时效强化是指在固溶了合金元素以后,在常温或加温的条件下,使在高温固溶的合金元素以某种形式析出(金属间化合物之类),形成弥散分布的硬质质点,对位错切过造成阻力,使强度增加,韧性降低。

3.固溶处理:指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

4.时效处理:指金属或合金工件(如低碳钢等)经固溶处理,从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后,在较高的温度或室温放置保持其形状、尺寸,性能随时间而变化的热处理工艺。

5.自然时效:是指将工件放在室外等自然条件下,使工件内部应力自然释放从而使残余应力消除或减少。

6.人工时效:是加热或是冰冷处理消除或减小淬火后工件内的微观应力、机械加工残余应力,防止变形及开裂。

7.硅铝明: 铝硅铸造合金,有时特指简单硅铝明或普通硅铝明。是以硅为主要合金元素的一类铸造铝合金。如果还加入其他合金元素,称为复杂硅铝明(或特殊硅铝明)。具有良好的铸造性能、焊接性能、抗蚀性能和足够的力学性能。简单硅铝明用来制造力学性能要求不高的复杂铸体,复杂的硅铝明主要用在强度要求较高的部件。

8.单相黄铜:普通黄铜当含锌量小于 39% 时,锌能溶于铜内形成单相 a ,称单相黄铜 ,其塑性好,适于冷热加压加工。

9.双相黄铜:室温组织为α+β。 强度高,塑性差。 常用H59、H62,用作水管、油管、散热器等。

10.季裂:它指的是经冷变形后的金属内有拉伸应力存在又处于特定环境中所发生的断裂。也是含锌量超过15%的黄铜具有的一种特殊腐蚀现象.

11.青铜:青铜是金属冶铸史上最早的合金,在纯铜(紫铜)中加入锡或铅的合金,有特殊重要性和历史意义,与纯铜(紫铜)相比,青铜强度高且熔点低。青铜具有熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点,适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等。

12.双金属轴瓦: 未找到


第四部分

1.高分子材料:高分子材料也称为聚合物材料,是以高分子化合物为基体,再配有30其他添加剂(助剂)所构成的材料。

2.高分子材料的老化: 高分子材料在加工、贮存和使用过程中,由于各种因素的影响,性能和使用价值逐渐降低的现象。老化可分为化学老化和物理老化两种。

3.塑料: 以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称塑料或树脂,可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。

4.热固性塑料: 指的是加热后,会使分子构造结合成网状型态,一但结合成网状聚合体,即使再加热也不会软化,显示出所谓的非可逆变化,是分子构造发生变化(化学变化 )所致。

5.热塑性塑料: 指在特定的温度范围内,能反复加热软化和冷却变硬的塑料,它可以再回收利用。

6.工程塑料:工程塑料是指一类可以作为结构材料,在较宽的温度范围内承受机械应力,在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。一般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。

7.橡胶:是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料,在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(T g)低,分子量往往很大,大于几十万。

8.胶黏剂:通过界面的黏附和内聚等作用,能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质,统称为胶黏剂,又叫黏合剂,习惯上简称为胶。简而言之,胶黏剂就是通过黏合作用,能使被黏物结合在一起的物质。"胶黏剂"是通用的标准术语,亦包括其他一些胶水、胶泥、胶浆、胶膏等。

9.交联反应:交联反应是指2个或者更多的分子(一般为线型分子)相互键合交联成网络结构的较稳定分子(体型分子)的反应。这种反应使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构,以此提高强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能,可用于发泡或不发泡制品。

10.普通陶瓷: 未找到


11.特种陶瓷:是指具有特殊力学、物理或化学性能的陶瓷,应用于各种现代工业和尖端科学技术,所用的原料和所需的生产工艺技术已与普通陶瓷有较大的不同和发展,有的国家称之为"精密陶瓷",最近我国材料专家一致认为其称作"先进陶瓷"较好。特种陶瓷可根据其性能特点及用途的不同,可细分为结构陶瓷、功能陶瓷和工具陶瓷。

12.工程陶瓷:又叫氮化硅陶瓷或高强度陶瓷,是以硅粉为原料,分别采用反应烧结和热压两种工艺方法制造而成。它几乎具备了现代陶瓷家族中的一切长处,强度一般都很高,具有极其优良的耐磨性和耐化学腐蚀,还是一种很好的电绝缘材料。

13.金属陶瓷:金属陶瓷是由陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的复合材料。

14.硬质合金:是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料。

15.复合材料: 复合材料是由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等两种或两种以上的材料经过复合工艺而制备的多相材料,各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

16.基体相:  材料中构成其基本组织的相,一般具有连续的空间分布。如复合材料一般由基体相与增强相组成,一般的多相材料则多由基体相与第二相组成增强体: 为复合材料中承受载荷的组分。按几何形状来分,增强体有零维的颗粒状、一维的纤维状、二维的片状和三维的立体结构。

17.增强体: 为复合材料中承受载荷的组分。按几何形状来分,增强体有零维的颗粒状、一维的纤维状、二维的片状和三维的立体结构。

18.比强度: 比强度是材料的强度除以其表观密度。又被称为强度-重量比。

19.比模量: 是单位密度的弹性模量,是一种材料性质。

20.玻璃钢: 玻璃钢(FRP)亦称作GFRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称为玻璃钢,不同于钢化玻璃。

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