金属学及热处理介绍.doc

《金属学及热处理》是有色金属行业职业教育培训规划教材之一，是根据有色金属企业生产实际、岗位技能要求以及职业学校教学需要编写的，并经人力资源和社会保障部职业培训教材工作委员会办公室组织专家评审通过。《金属学及热处理》共分8章，详细介绍了金属的性能、金属与合金的晶体结构、纯金属的结晶和铸锭组织、合金相和二元合金相图、金属的塑性变形和再结晶、金属热处理、铝镁及其合金、铜镍及其合金等。在内容组织和结构安排上，力求简明扼要，通俗易懂，理论联系实际，切合生产实际需要，突出行业特点。为便于读者自学，加深理解和学用结合，各章均附复习思考题。《金属学及热处理》可作为有色金属企业岗位操作人员的培训教材，也可作为职业学校（院）相关专业的教材，同时也可供有关的工程技术人员参考。本书包括金属学、热处理及工程材料三部分内容,比较全面系统地介绍了金属及合金的基本结构与性能、金属的凝固、相图、塑性变形、热处理原理与工艺、常用的工程材料(包括金属材料、非金属材料及新材料)等。作为应用型本科教材，本书内容由浅入深，循序渐进，避免过多的数学推导，便于教师和学生阅读。本书可作为材料类专业的专业基础课教材，主要对象是应用型本科院校的材料成形及控制工程专业、焊接技术与工程专业、金属材料工程专业以及材料加工工程等专业的学生,也可供非材料类专业（机械类、化工类）学生以及工程技术人员参考。 Physical Metallurgy ? ? 课程编号学时数：76 执笔人：唐代明 适用专业：材料科学与工程 学分数：5 编写日期：2004年10月 ? 一、课程的性质和目的 金属学与热处理是材料科学与工程专业金属材料方向本科学生必修的专业方向课。通过本课程的学习，使学生获得金属学基本原理、热处理原理和工艺的基础知识，进一步巩固对材料的组织与性能关系基本规律的认识，使学生初步具有金相组织分析、制定热处理工艺以及金属材料实验研究的能力。为新材料研发、工艺设计奠定良好的基础。 二、课程教学内容和学时分配 第一部分 课堂讲授（64学时） 第0章 绪论（1学时） 教学内容： 金属材料的发展史与重要性。金属学的研究内容和研究方法，金属学的知识体系。 教学要求： 1.了解金属材料的发展史与重要性。 2.理解金属学的研究内容和研究方法。 3.了理金属学的知识体系。 重点：金属学研究的内容和方法。 难点：金属学研究的内容和方法。 第一章 金属的晶体结构（9学时） 教学内容： 典型的金属晶体结构，金属的实际晶体结构，固态金属中的扩散。 教学要求： 1.掌握大多数金属晶体的体心立方、面心立方、密排六方结构，了解金属的同素异晶性。 2.了解实际金属晶体中的不完整性，了解点缺陷。 3.掌握刃位错、螺位错、混合位错的概念，了解柏氏矢量。 4.理解晶粒间界。 5.理解晶格畸变。 6.了解扩散现象和扩散本质，理解固态扩散的条件，了解固态扩散的分类。 7.了解扩散机理，理解菲克第一定律，了解菲克第二定律。理解影响扩散的因素。 重点：金属晶体的体心立方、面心立方、密排六方结构，位错，影响扩散的因素。 难点：柏氏矢量，扩散机理。 第二章 纯金属的结晶（6学时） 教学内容： 金属结晶现象，结晶的热力学条件，液态金属的结构，形核的规律，长大的规律，晶粒大小的控制。 教学要求： 1.了解金属结晶的过冷现象和形核长大过程。 2.理解金属结晶的热力学条件，了解液态金属的结构。 3.理解均匀形核和非均匀形核。了解长大规律。 4.理解影响晶粒大小的因素和控制晶粒大小的方法。 重点：均匀形核和非均匀形核，影响晶粒大小的因素和控制晶粒大小的方法。 难点：均匀形核和非均匀形核，长大规律。 第三章 二元合金的相结构与结晶（8学时） 教学内容： 合金与合金相，二元合金相图的建立，相律与杠杆定律，匀晶相图，共晶相图，包晶相图，形成金属化合物的相图，具有固态相变的相图，铸锭与焊缝的结晶。 教学要求： 1.了解合金的概念，掌握固溶体，理解中间相。 2.了解二元合金相图的建立，掌握相律与杠杆定律。 3.掌握匀晶相图的分析，理解平衡结晶、不平衡结晶及其组织。了解区域熔炼，了解枝晶偏析。 4.理解共晶转变及其组织，理解共晶转变及其组织。 5.了解形成金属化合物的相图。理解具有固态相变的相图。 6.掌握金属铸锭的结晶与组织，理解铸锭的缺陷，了解焊缝的结晶与组织，理解铸锭组织的控制与改善。 重点：固溶体，杠杆定律，相图的分析与组织，金属铸锭的结晶与组织。 难点：中间相，相图的分析与组织，形成金属化合物的相图。 第四章 铁碳合金状态图相图（4学时） 教学内容： 铁碳合金的组元，Fe-Fe3C状态图分析，典型铁碳合金的平衡结晶，含碳量对Fe-C合金平衡组织和性能的影响，铁碳合金状态图的应用。 教学要求： 1.掌握铁碳合金中的相。