金屬材料及熱處理緒論演示文稿第一頁，共二十一頁。材料的分類工程材料其他工程材料機械工程固體材料非金屬材料金屬材料有色金屬黑色金屬鋼鐵材料銅、金、鋁、銀等高分子材料、陶瓷材料、復合材料等第二頁，共二十一頁。工程材料發展概況1.石器時代（人類開始加工工具-6000BC）2.紅銅時代（6000BC-3000BC）3.青銅時代（3000BC-1000BC）4.鐵器時代（1000BC-400AD）13.蒸汽時代（1700AD-1800AD）16信息時代（1970AD-至今）第三頁，共二十一頁。石器時代從出現人類到銅器的出現、大約始于距今二三百萬年、止于距今6000至4000年左右。這一時代是人類從猿人經過漫長的歷史、逐步進化為現代人的時期。第四頁，共二十一頁。紅銅時代紅銅時代，又稱銅石并用時代、金石并用時代。是指介于新石器時代和青銅時代之間的過渡時期，以紅銅的使用為標志。紅銅即天然銅，質地軟，不適合制造工具，所以紅銅時代的人類仍以使用石器為主。第五頁，共二十一頁。青銅時代（3000BC-1000BC）青銅時代是以使用青銅器為標志的人類物質文化發展階段。青銅是紅銅(純銅)與錫或鉛的合金，因為顏色青灰，故名青銅，熔點在700～900℃之間，比紅銅的熔點(1083℃)低。含錫10%的青銅，硬度為紅銅的4.7倍，性能良好。第六頁，共二十一頁。鐵器時代（1000BC-400AD）鐵器時代是人類發展史中一個極為重要的時代。人們最早知道的鐵是隕石中的鐵，古代埃及人稱之為神物。在很久以前，人們就曾用這種天然鐵制作過刀刃和飾物，這是人類使用鐵的最早情況。當人們在冶煉青銅的基礎上逐漸掌握了冶煉鐵的技術之后，鐵器時代就到來了。第七頁，共二十一頁。在過去兩千年中的很長一段時間，中國是世界上最大和最先進的國家，直到18世紀末，中國的國內生產總值約占全球25%，1820年為33%。中國的人均收入在12世紀前一直領先于西歐，在18世紀前一直領先于世界平均水平。后來，它錯過了工業革命，經濟出現停滯，1949年GDP僅占世界5%。第八頁，共二十一頁。蒸汽時代（1700AD-1800AD）工業革命于18世紀60年代首先從英國開始，大量向外擴展則在19世紀初。因此，從宏觀的角度分析，世界近代史的第二個時期——蒸汽時代起于19世紀初，止于19世紀70年代的第二次工業革命。在這個時期，資本主義的機器大革命開始出現，資本主義的世界體系開始初步確立。一種新的動力機器：蒸汽機的發明和應用，將人類帶入了蒸汽時代。第九頁，共二十一頁。信息時代信息技術的發展對人們學習知識、掌握知識、運用知識提出了新的挑戰。由于計算機技術和網絡技術的應用，人們的學習速度在不斷加快，也就是說從數字處理時代到微機時代，到網絡化時代，學習速度越來越快，這要求我們的管理模式也要適應新的特點和新的模式。第十頁，共二十一頁。11鐵器時代青銅時代多元材料時代石器時代第十一頁，共二十一頁。材料的發展史，就是人類科技的發展史。信息、材料、能源、生物技術

現代高科技材料—人類社會發展的里程碑！新材料—現代科學技術和社會發展的基礎和支柱！社會文明支柱，科技創新的重要標志！第十二頁，共二十一頁。金屬材料發展的四個階段一原始鋼鐵生產4300B.C.金、銅、鐵，鑄造、鍛打中國的寶劍、西歐的大馬士革刀，日本武士劍二金屬材料學科的基礎1778，第一座鐵橋；1818，鐵船下水；1825，鐵路；鐵構成金屬材料學科的基礎第十三頁，共二十一頁。19世紀，金屬學、金相學、相變理論的發展1803，道爾頓的原子學說，阿伏加德羅分子論1830，Hessel的32種晶體類型1839，Miller指數的普及1891，點陣結構理論的創立1864，Sorby，第一張金相組織照片，9倍1827-1888，Fe3C的分離(Karsten)和認知(Abel)十九世紀中后，鋼的金相學發展：WillardGibbs的相律推導，Robert-Austen奧氏體固溶特性，Roozeboom的Fe-Fe3C相圖建立第十四頁，共二十一頁。151669,N.Steno,晶面角守恒定律1885,A.Bravais,晶體空間點陣學說1912,M.Laue*,晶體的X射線衍射1915,W.H.BraggandW.L.Bragg**X射線晶體結構分析方法電子顯微鏡（SEM、TEM）掃描探針顯微術***（STM、AFM）三微觀組織理論大發展合金相圖、X射線，位錯理論第十五頁，共二十一頁。Reaumur(1722)Hill(1748)在放大鏡下觀察出晶粒Sorbit發現并描述了細珠光體Young(1807)提出材料彈性模量概念Barlow(1826)關于材料強度的測定Tehernoff(1861)發表了鋼臨界點的實驗報告Wshery(1860-1870)關于拉伸、扭轉、變曲應力的工作及得出的第一條S-N曲線，開辟了材料、組織與性能間關系的科學研究第十六頁，共二十一頁。四微觀理論的深入研究原子擴散、馬氏體相變、沉淀相、位錯滑移電子顯微鏡、掃描透射電鏡（SYEM）、掃描隧道顯微鏡（STM）、原子顯微鏡（AFM）等新儀器的發明為微觀研究進一步發展提供可能，隨之產生了表面和界面科學第十七頁，共二十一頁。金屬材料與熱處理：

是一門研究金屬材料的成分、組織、熱處理與金屬材料性能之間的關系和變化規律的學科。第十八頁，共二十一頁。課程主要內容：（1）金屬材料基本知識：主要介紹金屬的晶體結構及變形的相關知識。（2）金屬的性能：主要介紹金屬的力學性能和工藝性能。（3）金屬學的基礎知識：講述鐵碳合金的組織及鐵碳合金相圖。（4）金屬材料：講述碳素鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及硬質合金等金屬材料的牌號、成分、組織、性能及用途。（5）熱處理的基本知識：講述熱處理的原理和熱處理工藝。第十九頁，共二十一頁。學習要求：弄清重要的概念和基本理論，按照材料的成分和熱處理決定其組織、組織決定性