1、金属结晶过程：晶核的形成于长大，晶粒越细小，其强度硬度越高，而且塑性韧性越好。 细化晶粒：①提高过冷度 ②变质处理 ③震动搅拌
2、合金结构固溶体：合金在固态下，组元简仍能互相溶解而形成均匀物。综合力学性能较好，常作为结构合金的基体相。
金属化合物：合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相即为金属化合物，熔点一般较高，硬度高，脆性大。
3、相的组织：相是指合金中具有同一化学成分、同一结构和原子聚集状态，并以界面互相分开的，均匀的组成部分。
铁碳合金中的基本相组织：①铁素体，碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体用F或α表示；体心立方晶格结构，碳质量分数0.0008%，塑性韧性好，强度硬度低。
②奥氏体，碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体，用A或γ表示，面心立方晶格结构，最大碳质量分数2.11%，强度硬度较低，但塑性良好。
③渗碳体，铁和碳组成的间隙化合物，用Fe3表示，碳质量分数6.69%，硬度高，塑性韧性几乎为零。 ④珠光体，铁素体和渗碳体的机械混合物，用P表示，碳质量分数0.77%，综合力学性能良好。 ⑤莱仕体，用Ld表示，碳质量分数4.3%，硬度高，塑性差。 4、铁碳合金相图
（1）指出图中特性点E、G、S点的温度，成分及物理意义：
E点：1148摄氏度，Wc=2.11%，碳在γ-Fe中最大溶解度；钢铁分界点 G点：912摄氏度，Wc=0,纯铁的同属异构转变点 S点：727摄氏度，Wc=0.77%，共析点 （2）指出图中下列特性线的名称：
ACD:液相线；AECF：固相线；ECF：共晶线；PS：共析线 GS：合金冷却时自奥氏体中开始析出铁素体的析出线 ES：碳在奥氏体中的固溶线 PQ：碳在铁素体中的固溶线
5、加热回复与再结晶：加热回复主要是消除冷加工金属的残余内应力，防止发生变形或开裂，故称为主应力退火。再结晶主要是细化晶粒组织，改善金属性能，故称为再结晶退火
冷热变形的判断在再结晶温度以上进行的塑性变形称为热变形，在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形。
6、合金强化：固溶强化：使金属的晶核发生畸变，导致金属的强度、硬度升高，塑性、韧性下降。 弥散强化：以固溶体为基体，辅以金属间化合物呈弥散分部，提高合金整体温度、硬度和耐磨性。 7、L曲线：①碳质量分数的影响：亚共析钢的L曲线β随含碳量的增加而右移，过共析钢的L曲线随含碳量的增加而左移，所以共析钢的奥氏体最为稳定
②合金元素的影响：除L0、AL以外，都能使L曲线右移
③奥氏体化条件影响：温度升高，时间增长，奥氏体成分就越均匀，晶粒也越大，晶界减少，增大了其稳定性，使L曲线右移 8、退、正、淬、回：
（1）退火：均匀成分及组织，细化晶粒，降低硬度，消除内应力，改善切削性能，为后续淬火做好组织上的准备，得到组织珠光体
（2）正火：作为预备热处理，作为最终热处理，作为过共析钢球化退货前的预先热处理，得到组织珠光体
（3）淬火与回火：淬火烧的马氏体，回火将马氏体分解，以获得不同组织及性能。 低温回火：M回 ，高硬度及耐磨性 中温回火：T回，弹性韧性好 高温回火：S回，综合力学性能好 9、渗碳：低碳钢表面渗碳，以达到表硬里韧
工艺路线：锻造——正火——机械加工——渗碳——淬火——低温回火——精加工
10、淬透性与淬硬性：淬透性是钢在淬火时获得淬硬层深度的能力（即钢经淬火后获得马氏体的性能）。淬硬性时指淬火后所能达到的最高硬度。 11、15个代表熟记：
08钢、10钢：强度低，塑性很好，常作冲压件
15钢至25钢：温度较低，塑性韧性好，经渗碳后淬火加低温回火达到表硬里韧，亦称碳素渗碳钢 30钢至50钢：强度、硬度、塑性、、、、、、各项力学性能的、、、、、、经调制后具有优良的综合力学性能，亦称碳素调质钢
55钢至65钢：强度高，塑性低，经淬火加中温回火后有很高的弹性极限，亦称碳素弹簧钢 合金钢的特点：冶炼加工困难、成本高，回火稳定性高，淬透性高
碳素钢的特点：冶炼加工容易，成本低，应用广，回火稳定性差，淬透性差
12、球墨铸铁：金属基体（F、F+P、P)加球状G。性能：（1）抗拉强度和屈服强度高 （2）屈强比高 （3）有一定的塑性和韧性 （4）有较高的疲劳强度 13、缩孔与缩松：缩孔：大而集中地孔洞；缩松：细小而分散的孔洞 14、终锻模膛：终锻模膛的应比锻件尺寸放大一个收缩量；
E边槽：终锻模膛上的组成部分，用已增大金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属；
冲孔连皮：在模锻中，模锻件上的通孔不能直接锻出，只能锻成盲孔，中间留有一定厚度的金属层 15、焊接：
（1）手工电弧焊接：热源：电弧；溶池保护：药皮分解产生的气体，焊芯：传导电流，作为填充金属。药皮：改善焊接工艺性、机械保护作用、冶金处理，适用范围：单件小生产
（2）埋弧自动焊接：热源：电弧；溶池保护：颗粒焊剂，适用范围：焊接水平位置的直缝和环缝 （3）气焊：热源：天燃气体燃烧产生的高温火焰；溶池保护：燃烧产生大量CO和二氧化碳气体；适用范围：焊接厚度在3mm以下的低碳钢薄板、高碳钢等有色金属及合金
（4）气体保护焊：热源：电弧；溶池保护：保护气体（如二氧化碳等）；适用范围：焊接低碳钢和某些低合金结构钢 16、分析题
45钢 工艺路线：下料——锻造——正火——粗加工——调质——精车——表面淬火、低温回火——磨削——成品
正火：得到合适硬度，以便切削加工，改善组织，为调质处理做准备（S+F) 调质：使主轴得到高的综合力学性能和疲劳强度（S回）
表面淬火、低温回火：提高硬度增加耐性，提高主轴寿命(M回+少量A残)
若材料不足，可选用20Cr、20CrMnT2,并经渗碳淬火和低温回火，可获得使用性能的要求 20CrMnT2：
热处理：正火、渗碳、淬火、低温回火
工艺路线：下料——锻造——正火——机械加工——局部镀铜——渗淬、预备、冷淬火，低温回火——喷丸——精磨——成品
正火：均匀和细化晶粒，消除内应力，便于切削加工
渗碳：表面：M回+A残+碳化物；心部：铁素体+细珠光体+低碳M回，表面具有很高的硬度和耐磨性，心部具有高的强度和足够的冲击韧性的良好配合
低温回火：消除淬火应力，减少齿轮脆性
喷丸：消除氧化皮，提高疲劳强度，喷丸后精磨可降低齿面粗糙度
例：有一40Cr钢制机床主轴，心部要求有良好的强韧性（200~300HBS)，轴颈处要求硬而耐磨（54~58HRC）试回答下列问题： （1）应选择何时预备及最终热处理？ （2）说明热处理后的组织？
分析：40Cr为低淬透性钢，应采用正火作预备热处理，细化晶粒，改善组织及切削加工性能，正火处理后的组织为（P+F)；最终热处理选用调质处理，然后轴颈处进行‘表面淬火+低温回火’后，心部组织仍为回火素氏体，表面组织为M回+少量A残，提高齿面硬度及耐磨性
例2：某厂用45钢制作一批齿轮，制作过程中45钢数量不够用，想用20钢代替，试问：这两种钢在制作齿轮的热处理下工艺有何不同，并指出热处理后的组织？
分析：45钢为调质钢，制作齿轮时，预备热处理采用正火，组织为（S+F)，细化组织，改善切削加工性能，最终为调质热处理，组织为S回，获得良好综合性能，最后齿面再进行‘表面淬火+低温回火’齿轮心部组织为S回，齿面组织为M回+少量A残，提高齿面硬度及耐磨性
20钢为渗碳钢，预备热处理采用正火，组织为（S+F），机械加工成形后渗碳，再淬火+低温回火。齿面组织为‘M回+细小渗碳体+少量A残’心部为‘M回+S+F’
补充：
1、洛氏硬度与布氏硬度相比的优点是压痕少 2、Wc=2.11%钢铁分界点 3、改善材料性能的主要途径：
（1）形变强化 （2)细晶强化 （3）合金强化 （4）金属热处理 4、L曲线右移稳定性增加
5、高速钢锻造是为了细化晶粒，敲碎莱氏体
6、高速钢三次高温回火的目的：使大部分残余奥氏体转变为马氏体 7、影响石墨化得因素：C、Si含量及铸件壁厚 8、H7O有‘火色弹簧铜’之称，又称三七黄铜 9、低温回火防止‘季裂’
10、铸造的特点：（1）可制成形状复杂的铸件（2）适应性广泛，工艺灵活性大（3）所用原材料来源广泛，价格低廉，设备费用低
11、影响液态合金充型能力的主要因素：（1）合金的流动性（2）外界条件 12、缩孔与缩松的解决措施：顺序凝固、同时凝固 13、G坏=G锻+G损=G锻+G烧+G芯+G切
14、锻压的特点：（1）改善金属内部组织，提高金属力学性能 （2）节省金属材料 （3）具有较高的生产率 15、自由锻特别适合特大型锻件的生产 16、强度：材料、抵抗变形大，破坏外力
硬度：硬度是材料表面抵抗局部塑性变形的能力，是反映材料软硬程度的指标 刚度：材料抵抗塑性变形的能力
17、相与组织：相是合金结构相同，成分相近，与其他部分有界而分开的均一组成部分。组织是相的综合体，相是组成组织的基本单元
18、硬度测试方法：（1）布氏硬度HBS（2）洛氏硬度HRC(3)维氏硬度HV HBS=10HRC
19、锻造温度：始锻：AE线以下150摄氏度~250摄氏度。
（过低：增加锻造次数 过高：氧化、脱碳） 终锻：A1线以下
（过高：停锻后晶粒大，影响锻件质量；过低：易产生锻造裂纹，并损坏设备） 温度范围：能宽则宽
