1、金屬材料學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)梳理和總結(jié)，,王永強(qiáng),金屬材料學(xué)，安徽工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院(MSE),，不銹鋼和耐熱鋼，4,鋼的合金化原 理,1,工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼，2,工模具鋼，3,5,有色金屬合金及新型金屬材料，6,鑄鐵,三、課程的主要內(nèi)容，第1章-金屬 材料學(xué)的核心，第2-3,7章,，第4章,，第5-6章,，第8章,，第9-15章, 一、金屬材料學(xué)科定位與分類，,，材料，能源/言息，材料Materials是人類用于制造生活和生產(chǎn)工具賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基 礎(chǔ)；是當(dāng)今社會(huì)物質(zhì)文明進(jìn)步的根本性支柱之一；是國民經(jīng)濟(jì)、 國防及其他高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)。,1.材料科學(xué)與工

2、程、金屬材料學(xué)，材料科學(xué)與工程 (MSE -MaterialsScienceandEngineering):關(guān)于材料成分、制備與 加工、組織結(jié)構(gòu)與性能以及材料使用性能諸要素和它們之間相互 關(guān)系的有關(guān)知識(shí)的開發(fā)與應(yīng)用的科學(xué)。材料科學(xué)與工程專業(yè)(一級(jí)學(xué)科)：，材料物理與化學(xué)材料學(xué) 材料加工工程，金屬材料無機(jī)非金屬高分子材料，二級(jí)學(xué)科，1.材料 科學(xué)與工程、金屬材料學(xué)，金屬材料學(xué)：從科學(xué)意義上與材料科 學(xué)與工程的定義是一致的，只不過研究對(duì)象限于金屬材料。金屬材料學(xué)科屬于應(yīng)用科學(xué)基礎(chǔ)范疇，它以凝聚態(tài)物理和物 理化學(xué)、晶體學(xué)為基礎(chǔ)理論，結(jié)合冶金、機(jī)械、化工等學(xué)科知識(shí)， 去探討金屬材料的成分 (compo

3、sitons)、工藝(processes)組織結(jié) 構(gòu)(microstructure)、性能及使用性能(properties、perance拉間的內(nèi)在規(guī)律，并聯(lián)系具體器件或構(gòu)件的使用功能，力求能用經(jīng)濟(jì)合 理的辦法制備出來。，確立兩個(gè)關(guān)系：性能與成分、組織結(jié)構(gòu)間的關(guān)系；組織結(jié)構(gòu) 與成分和加工工藝間的關(guān)系，材料科學(xué)與工程的主要任務(wù)，加工工藝 材料成為工業(yè)產(chǎn)品的橋梁，化學(xué)成分 最本質(zhì)因素，性能 材料應(yīng)用的基礎(chǔ)，組織結(jié)構(gòu)最直接因素，改變材料的化學(xué)成分改 進(jìn)材料的合成與工藝。，提高材料性能的途徑，1.材料科學(xué)與工程、金屬材料學(xué)，2.金屬 材料分類，金屬材料，結(jié)構(gòu)材料，功能材料，傳統(tǒng)材料，新型材料,2. 金

4、屬材料分類，金屬材料，黑色金屬，有色金 屬，,Compositions,SynthesisProcessing,Microstructure,PropertiesPer ance金屬材料成分、組織、制備、性能，金屬材料的性能，力學(xué)性 能，物理性能，化學(xué)性能，工藝性能，使用性能，一、金屬材料性能, 使用性能：指金屬材料制成零件后為保證其正常工作及一定使用 壽命應(yīng)具備的性能。包括力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。工藝性能：指金屬在加工成零件或構(gòu)件過程中應(yīng)具備的適應(yīng) 加工的性能。包括冶煉性能、鑄造性能、鍛壓性能、切削加工性能、焊接 性能及熱處理工藝性能等。，一、金屬材料性能，使用性能是保證能不能使用；工

5、藝性能是保證能不能生產(chǎn)和制造的問題。兩者有時(shí)是一致的，有時(shí)互相矛盾。，力學(xué)性能指金屬在力的作用下所顯示出的與彈性和非彈性 反應(yīng)相關(guān)或涉及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的性能，如強(qiáng)度、塑性、彈性、 硬度、韌性、疲勞等，力學(xué)性能是選擇和使用結(jié)構(gòu)金屬材料的重 要依據(jù)。，金屬材料的力學(xué)性能，二、金屬材料的制備，制備(加工)工 藝 冶煉與凝固 成型與熱處理，冶金與凝固理論，塑性成型與固 態(tài)相變理論，整體熱處理，二、金屬材料的制備，淬火是將鋼加熱到 臨界點(diǎn)以上，保溫后以大于 Vk速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏 體的熱處理工藝.，淬火是應(yīng)用最廣的熱處理工藝之一。淬火目的是為獲得馬氏體組織，提高鋼的性能。，鋼的淬火與回火，淬透

6、性與淬硬性,M量和硬度隨深度的變化, 淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力。其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來表示。，淬硬層深度是指由工件表面到半馬氏體區(qū)(50%M+50%P)的深度。淬硬性是指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度，即硬化能力.,一火加高溫回火的熱處理稱作調(diào)質(zhì)處理，簡稱調(diào)質(zhì).，鋼的淬火與回火,回火是指將淬火鋼加熱到 A1以下的某溫度保溫后冷卻的工 藝。，鋼的淬火與回火，三、金屬材料的組織結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e-Cr-Ni合金，宏觀組織,微觀組織，鐵素體相，奧氏體相，雙相組織，合金組織相，核 電站主管道三、金屬材料的組織結(jié)構(gòu)，合金,，相，金屬化合物，固溶 體,，組元1 （純金屬）組元N （純金屬），

7、材料結(jié)構(gòu)，原子結(jié)構(gòu)，原子 的空間排列，顯微組織，,三、金屬材料組織與結(jié)構(gòu)，品態(tài)，非品態(tài), 三、金屬材料的組織結(jié)構(gòu)，相、組織、固溶體、金屬化合物、珠 光體、馬氏體、奧氏體、鐵素體，1）碳素鋼：含C量大于0.0218wt.% 而小于2.11wt.%、除Fe、C和限量的Si、Mn、P、S等雜質(zhì)外， 不含其他合金元素的鋼。低碳鋼 C0 0.25% 中碳鋼 C=0.25%-0.60%;高碳鋼 C0.60%。,2）合金鋼：在碳素鋼基礎(chǔ)上為改善鋼的某些性能而有目的地 添加的適量的一種或多種合金元素而構(gòu)成的鋼種。低合金鋼（Me總5%）。,1、按成分分類，鋼鐵材料，2、按用途分類結(jié)構(gòu)鋼包括工程結(jié) 構(gòu)鋼（碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度鋼）和機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼（優(yōu)質(zhì) 碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼）。，鋼鐵材料，工模具鋼可分為碳素工具鋼和合金工具鋼。或者刃具鋼、冷變形模具鋼、熱變形模具鋼和量具鋼等。 特殊性能鋼主要為不銹耐蝕鋼和耐熱鋼，均為合金鋼。,3、按冶金質(zhì)量分類普通鋼：S