材料工程基础
材料工程基础复习资料
材料工程基础复习资料1.直接还原铁：将铁矿石在固态还原成海绵铁，即为直接还原，所得产品称为直接还原铁。
2.沉淀脱氧：是将脱氧剂直接加入到钢液中，直接与钢液的氧化亚铁反应进行脱氧。
3.炉外精炼（二次冶金）：指对氧气转炉、电弧炉生产的钢也进行处理，使钢水稳定温度、进行成分微调（CAS）、降低其中的H、O、N和夹杂，或使夹杂物变性，提高刚质量的一种高新技术。
4.钢锭的液芯轧制：轧制过程在钢锭凝固尚未完全结束，芯部仍处于液态的条件下进行。
5.火法冶金：经造锍熔炼—转炉吹炼—火法精炼—电解精炼将铜提取出来。
6.变质处理：向熔融液中加入变质剂，细化组织。
7.熔模铸造：指用易熔性材料制作模样，在模样上包覆多层耐火材料，经酸化、干燥制成壳，然后熔失模样再将空心壳高温焙烧后，浇注合金液于其中而获得铸件的一种铸造方法。
8.半固态合金：熔体冷却到液相以下，对合金进行搅拌，在搅拌力的作用下，凝固的树枝晶被破坏，并在熔体的摩擦熔融下，晶粒和破碎的枝晶小块形成卵球状颗粒分布在整个液态金属中，具有一定的流动性，又在剪切力较小或为零时，它具有固体性质，可以搬运、贮藏。
冷却到双相区——搅拌——参有固态的悬液。
9.流变成形：利用半固态金属连续制备器批量制备、或连续制备糊状浆料，并直接加工成形（铸造、挤压、轧制、模锻）的方法。
10.快速凝固：冷却速度大于100K|S的凝固过程称为快速凝固。
11.轧制孔型（孔型轧制？）：在二辊或三辊轧机上靠乳辊的轧槽组成的孔型对各类型材的纵轧方法，也叫普通轧制法或常规轧制法。
12.拉拔配模：根据坯料尺寸，成品形状，尺寸与质量要求，确定拉拔道次数及各道次所需模孔形状与尺寸。
13.孔型设计：14.冰铜：冰铜是铜与硫的化合物，有白冰铜(Cu2S含铜80%左右)、高冰铜(含铜60%左右)、低冰铜(含铜40%以下)之分。
15.水热合成：水热合成是指温度为100～1000 ℃、压力为1MPa～1GPa 条件下利用水溶液中物质化学反应所进行的合成。
材料工程基础
材料工程基础材料工程是一门研究材料的性能、结构、制备和应用的学科，是现代工程技术的基础。
材料工程的发展与人类的生产生活密切相关，它不仅是现代工程技术的基础，也是现代科技的重要组成部分。
材料工程的基础知识对于工程技术人员来说是非常重要的，因此我们有必要深入了解材料工程的基础知识。
首先，材料工程的基础知识包括材料的分类和性能。
材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。
其中，金属材料具有良好的导电性和导热性，广泛应用于工程领域；非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷等，具有轻质、耐腐蚀等特点；复合材料是将两种或两种以上的材料组合在一起，具有综合性能优异的特点。
材料的性能包括机械性能、物理性能、化学性能等，这些性能直接影响着材料的应用范围和使用寿命。
其次，材料工程的基础知识还包括材料的制备和加工技术。
材料的制备包括熔炼、溶解、沉淀、结晶等过程，不同的制备方法会影响材料的结构和性能。
而材料的加工技术则包括锻造、轧制、铸造、焊接等工艺，这些工艺可以使材料获得不同的形状和性能。
最后，材料工程的基础知识还包括材料的表征和测试技术。
材料的表征包括显微结构分析、成分分析、物理性能测试等，这些表征技术可以帮助我们了解材料的内部结构和性能特点。
而材料的测试技术则包括拉伸试验、硬度测试、冲击试验等，这些测试可以直接反映材料的力学性能和耐久性能。
总之，材料工程的基础知识是工程技术人员必须掌握的重要知识，它对于提高材料的性能、开发新型材料、改进材料加工工艺等方面具有重要意义。
只有深入了解材料工程的基础知识，我们才能更好地应用材料，推动工程技术的发展。
希望大家能够重视材料工程的基础知识，不断学习和提高自己的专业能力。
材料工程基础
奥氏体与马氏体的自由焓G均随着 温度的升高而下降，但下降的速率不 同；
两曲线交于一个特征温度T0，此时 ΔG＝0；
ΔG<0时，马氏体是稳定相； ΔG>0时，奥氏体是稳定相；
马氏体形成导致界面能和弹性应变 能↑，所以马氏体转变或逆转变，分 别需要过冷或过热；
四、马氏体转变热力学
Ms点定义：A和M两相自由能之差达到相 变所需的最小驱动力值对应的温度。
影响Ms点的因素：
• C含量 • 合金元素 • 应力和塑性变形 • 奥氏体化条件 • 淬火冷却速度 • 磁场
过冷A在连续冷却 时不发生分解， 全部冷至Ms点以 下发生M转变的最
小冷却速度
Fe-C合金马氏体转变Ms 和Mf与含碳量的关系
材料工程基础
材料工程基础材料工程是工程学科中的一门重要学科，涉及到材料的选择、设计、制备和应用等方面。
材料工程基础是扎实的理论基础，为学生进一步学习和研究材料工程提供了必要的支持与帮助。
材料工程基础包括材料的结构和性能、材料的物理性质和化学性质、杨氏模量与泊松比等基本物理力学性质、材料的加工方法及动力学等。
在材料工程基础课程中，学生将学会使用不同的实验检测和分析方法来研究和测试材料的性能和特性。
材料的结构与性能是材料工程中的基础知识，通过研究材料的结构可以了解材料的晶格结构、晶格缺陷和晶格在外力作用下的变形等。
材料的性能包括力学性能、热物性、电磁性质等，这些性能直接影响材料的应用和性能。
材料的物理性质和化学性质是材料工程中的重要内容，物理性质包括杨氏模量、泊松比、热胀系数等，这些性质与材料的结构和性能密切相关，通过研究这些性质可以了解材料的基本力学行为。
化学性质包括材料的化学组成、化学反应和材料的腐蚀行为等，通过研究材料的化学性质可以选择适合的材料和防止材料的腐蚀。
杨氏模量与泊松比是材料工程中的重要参数，它们可以描述材料在外力作用下的变形行为。
杨氏模量是材料在拉伸或压缩时的应力与应变之比，泊松比是材料在拉伸或压缩时横向应变与纵向应变之比。
通过研究这些参数可以分析材料的力学性能和变形行为。
材料的加工方法和动力学是材料工程中的另一个重要内容，材料的加工方法包括铸造、热处理、焊接等，这些方法可以改变材料的结构和性能。
材料的动力学则研究材料在外力作用下的运动学和动力学行为，通过研究材料的动力学可以预测和控制材料的变形和破坏。
材料工程基础课程的学习对于学生进一步研究和应用材料工程至关重要。
掌握这些基础知识将有助于学生在材料工程领域取得更好的成就。
这些知识将为学生进一步学习和研究提供帮助，也为学生的工程实践提供必要的知识和经验。
综上所述，材料工程基础是材料工程学科中的重要课程，涉及到材料的结构和性能、物理性质和化学性质、杨氏模量与泊松比等基本知识。
材料工程基础 课程
材料工程基础课程摘要：一、材料工程基础课程的简介1.材料工程的概念与分类2.材料工程基础课程的重要性3.课程的主要内容和目标二、材料工程基础课程的主要内容1.材料的基本性能2.材料的结构和组成3.材料的加工工艺4.材料性能的测试与分析三、材料工程基础课程的学习方法1.注重理论联系实际2.加强实验操作能力3.培养创新思维和解决问题的能力四、材料工程基础课程在实际应用中的价值1.对我国材料工业发展的贡献2.为学生从事材料工程领域工作打下基础3.对提高人民生活质量的作用正文：材料工程是一门研究材料的制备、性能、加工和应用的学科，涉及金属材料、无机非金属材料、高分子材料等多种材料领域。
材料工程基础课程作为材料工程学科的基础课程，对培养学生的专业素质具有重要意义。
材料工程基础课程主要包括以下内容：（1）材料的基本性能，如力学性能、物理性能、化学性能等；（2）材料的结构和组成，涉及原子结构、晶体结构、缺陷等；（3）材料的加工工艺，包括冶炼、铸造、塑性加工、焊接、热处理等；（4）材料性能的测试与分析，包括力学性能测试、物理性能测试、化学性能测试等。
学习材料工程基础课程时，应注重理论联系实际，深入理解课程内容，并加强实验操作能力，以培养创新思维和解决问题的能力。
此外，还应关注材料工程领域的最新发展动态，以便更好地掌握材料工程基础课程的知识。
材料工程基础课程在实际应用中具有很高的价值。
首先，材料工程的发展对我国材料工业的进步起到了关键作用，为我国从材料大国向材料强国转变提供了有力支持。
其次，材料工程基础课程为学生从事材料工程领域工作打下了坚实的基础，使他们在未来的工作中能够更好地应对各种挑战。
材料工程基础 课程
材料工程基础课程摘要：1.材料工程基础课程简介2.课程的主要内容3.课程的学习方法与技巧4.课程的重要性和应用前景正文：【材料工程基础课程简介】材料工程基础课程是一门以材料科学与工程为基础的学科，旨在为学生提供材料科学与工程领域的基础知识和技能。
该课程为学生提供了深入了解材料性质、结构和制备过程的基本理论和实践知识，使他们能够在未来的职业生涯中更好地应用这些知识。
【课程的主要内容】材料工程基础课程主要包括以下几个方面的内容：1.材料的结构与性能：包括晶体学、材料力学、热力学等方面的知识。
2.材料的制备与加工：包括熔融、凝固、烧结、粉末冶金等材料制备方法，以及机械加工、热处理等加工技术。
3.材料的分类与性能：包括金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等各类材料的性能特点、应用领域等。
4.材料的测试与分析：包括材料性能测试方法、结构分析、缺陷分析等。
【课程的学习方法与技巧】学习材料工程基础课程需要掌握一定的方法和技巧，包括：1.注重理论知识与实践操作的结合，通过实验课加深对理论知识的理解。
2.系统地学习课程内容，避免跳跃式学习导致的知识体系不完整。
3.定期复习课程内容，加深对知识点的理解和记忆。
4.结合实际应用案例学习，提高学习的兴趣和动力。
【课程的重要性和应用前景】材料工程基础课程的重要性体现在以下几个方面：1.为相关领域的科研和产业发展提供基础知识和人才支撑。
2.培养学生具备分析和解决材料科学与工程领域问题的能力。
3.为学生未来从事材料科学与工程领域的职业发展打下坚实基础。
在应用前景方面，随着我国新材料产业的快速发展，对材料工程专业人才的需求越来越大。
材料工程基础 课程
材料工程基础是材料工程专业的一门核心课程，旨在介绍材料的基本概念、组成和性质，以及材料的结构与性能之间的关系。
该课程通常包括以下内容：
1. 材料的分类和特性：介绍材料的基本分类，包括金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料等；讲解材料的物理和化学特性，如密度、热导率、电导率、热膨胀等。
2. 结晶结构：讲解材料的晶体结构，如立方晶系、六方晶系等；介绍晶体缺陷和晶体生长机制。
3. 材料的力学性能：介绍材料的力学行为，包括拉伸、压缩、弯曲、硬度等方面的测试与评价；讲解材料的力学性能参数，如弹性模量、屈服强度、韧性等。
4. 材料的热学性能：介绍材料的热膨胀、热导率、热容等热学性质，并讨论材料的热处理对其性能的影响。
5. 材料的导电与磁性：讲解材料的导电性与磁性，包括金属的电导率、半导体材料、磁性材料等；介绍磁性材料的磁性行为和应用。
6. 材料的化学性能：讲解材料与环境的相互作用，包括腐蚀、氧化、酸碱等化学性质，以及材料的防腐蚀措施。
7. 材料加工与改性：介绍材料的常见加工方法，如锻造、铸造、挤压、焊接等，以及合金化、表面改性等材料处理方法。
通过学习材料工程基础，学生可以了解不同材料的性质和应用范围，为进一步学习材料工程的更深层次知识打下基础。
此外，他们还可以在工程实践中正确选择和应用合适的材料，以满足特定的设计要求。
材料工程基础知识点总结
材料工程基础知识点总结
第一章、材料的性能及应用
1、常用的力学性能，如：σS，σb，σe，σP 等所表示的含义，弹性模量E及其主要影响因素、塑性指标的意义。
不同材料所适用的硬度（HB、HR、HV）测量方法。
第二章、原子结构和结合键
1、结合键的类型(主要为金属键、离子键、共价键)及其主要特点，它们对材料性能的主要影响
第三章、晶体结构
1、晶面与晶向的标注和识别
2、BCC、FCC、HCP三种常见金属晶体结构中所含的原子数、它们的致密度。
3、相、固溶体、中间相、固溶强化的概念、固溶体的分类、中间相的分类以及固溶体和中间相的主要区别。
第四章、晶体缺陷
1、晶体缺陷的分类、位错的含义和分类及特点。
位错（及点缺陷）密度的变化对材料性能（主要是力学性能）的影响。
2、晶界原子排列?的特点及其分类，晶界的特性；相界的分类、润湿
第五章、固体材料中原子的扩散
1、Fick第一定律的含义、非稳态扩散的误差函数解的应用计算
2、扩散的机制及影响扩散的主要因素以及在工业上的应用（如：工业渗碳为何在奥氏体状态下进行）
第六章、相平衡与相图原理
1、Gibbs相律含义，二元匀晶、共晶相图分析，杠杆定律的应用计算；相图与合金使用性（强度、硬度）和工艺性（铸造）的关系
2、铁碳相图（简化版）及其标注上面主要的成分点和温度及相；不同含碳量的合金从高温到室温下组织的变化，利用杠杆定律计算组织或相组成物的含量（主要针对C%<2.11%的合金，即钢）第七章、材料的凝固
1、液态合金结构的特点，过冷度及其与冷却速率的关系?。
材料工程基础
材料工程基础第一章材料的制备与合成1.制备材料的3种途径：⑴第一个途径：通过原材料熔化精炼提纯，冷凝成固体（多晶、单晶或非晶的结构）的途径。
⑵第二个途径：用多种方法制成备用的高纯粉末（单相或合金、化合物）原料，使其进一步加工固结成材的粉末冶金技术。
⑶第三个途径：从石油、天然气裂解产物中或煤炭等物质中获得化合物单体，将低分子的单体经过聚合反应合成为高分子聚合物，以块状或粉体等形式存在。
2.化工生产流程：攻头、保尾、控中间。
3.高炉炼铁原料：⑴铁矿石；⑵熔剂（作用：降低脉石熔点和去硫）；⑶燃料：常用的燃料主要是焦炭。
4.高炉炉渣：⑴主要由SiO2、Al2O3和CaO组成，并含有少量的MnO、FeO和CaS等。
⑵作用：①通过熔化各种氧化物控制金属的成分；②浮在金属液表面的炉渣能保护金属，防止金属被过分氧化，防止热量损失，起到隔热作用，保证金属不致过热。
5.造渣除P、S：P的含量高会引起钢的冷脆。
2Fe2P + 5FeO + 4CaO = 9Fe + (CaO) 4·P2O5钢中硫含量高，造成钢的热脆性。
FeS+CaO→CaS+FeO6.铝的生产流程电解法制备金属铝必须包括两个环节：一是从含铝的矿石中制取纯净的氧化铝；二是采用熔盐电解氧化铝得到纯铝。
7.炼铝过程中为什么要加入冰晶石（Na3AlF6）？①氧化铝的熔点（2050℃）太高，对电解设备的耐高温性能要求过高。
②当用冰晶石（熔点1010℃）作熔剂时，氧化铝溶解于其中（溶解度约10%），将与氧化= 938℃），这时可在1000℃以下进行电解。
通常的电解温度是铝形成低熔点共晶（T共950-970℃。
8. 单晶制备方法⑴熔体法：从结晶物熔体中生长晶体，制备大单晶和特定形状晶。
①提拉法；②坩埚下降法；③泡生法；④水平区熔法；⑤浮区法。
⑵常温溶液法：常温溶液是指水、重水或液态有机物作为溶剂的溶液。
在这类溶液中，可以生长完整性高、均匀性好的大尺寸晶体，易观察。
材料工程基础
材料工程基础
材料工程基础是指对材料特性及其加工方法和技术的基本知识和技能，也指应用各种
材料处理工艺的基本知识。
材料工程基础的详细内容有：力学理论、热学概论、力学性能
及宏观结构的测定方法及理论、材料性能及机理；热处理原理及技术；表面性能的基本测试；模具设计；机床设计与加工；材料加工精度及其后果；晶体结构及其形成机理；金属
材料力学行为；部件加工模拟与分析；数字化模型及其技术；部件加工模拟及其影响；金
属材料功能模拟等。
材料工程基础，是材料加工专业最基本的知识内容。
它包括材料的科学内容以及材料
加工的基本原理及其应用。
例如材料的性能及特点，如何让它们在实践中发挥最佳的效果，都要依赖于材料工程基础的应用。
在机械加工方面，需要依赖材料加工原理、设备、工艺
以及技术对材料进行复杂加工。
因此，材料工程基础是机械加工入门最重要的基础，学习
材料加工专业的同学应首先充分理解材料加工的基本理论。
材料工程基础的研究综合了物理学、力学、化学、材料学、机械工程、制造工艺等各
种学科，其研究内容涵盖了材料的科学内容以及现代材料加工的相关技术，这些技术包括
冷加工和热处理工艺、加工装备的使用和维护、精密加工技术等。
材料工程基础的研究除
了让我们能够制造更精美、更结实、更具性能、更安全、更节能的产品外，还包含在实际
使用过程中获取相应性能的技术，以及对生产环境、机械设备、加工器材等的安全检测。
《材料工程基础》教学大纲
《材料工程基础》教学大纲材料工程基础教学大纲1.课程概述1.1课程名称：材料工程基础1.2学时：36学时1.3学分：2学分1.4课程性质：专业课1.5先修课程：无2.课程目标2.1了解材料科学与工程的基本概念和理论；2.2掌握常见工程材料的性质和应用；2.3学习材料加工和性能测试的基本原理；2.4培养学生的分析和解决问题的能力。
3.教学内容3.1材料科学与工程基础3.1.1材料工程的概念和发展历史3.1.2材料结构和性能的关系3.1.3材料的分类及其特点3.2金属材料3.2.1金属晶体结构与力学性能3.2.2金属材料的热处理3.2.3金属材料的腐蚀与防护3.3陶瓷材料3.3.1陶瓷结构和性能3.3.2陶瓷的制备和加工3.3.3陶瓷材料的应用3.4高分子材料3.4.1高分子的结构和性质3.4.2高分子材料的加工与应用3.5复合材料3.5.1复合材料的基本概念和分类3.5.2复合材料的制备和应用3.6材料加工和性能测试3.6.1材料的塑性变形和断裂3.6.2材料的热处理工艺3.6.3材料的力学性能测试4.教学方法4.1讲授与实践相结合，充分利用实验室实践环节，加强学生的动手能力；4.2借助多媒体技术，使用PPT、视频等辅助教学手段；4.3鼓励学生参与讨论和互动，培养学生的独立思考和问题解决能力。
5.评价方式5.1平时成绩（包括作业、实验报告等）占50%5.2期末考试占50%6.参考教材6.1《材料科学基础》孙洪武等主编6.2《材料制备科学与工程》王东树等主编6.3《材料加工与表征》吴奕之等主编7.教学进度安排第1-2周：课程介绍，材料工程的概念和发展历史第3-4周：金属材料的结构和性能第5-6周：金属材料的热处理第7-8周：金属材料的腐蚀与防护第9-10周：陶瓷材料的结构和性能第11-12周：陶瓷材料的制备和加工第13-14周：高分子材料的结构和性质第15-16周：高分子材料的加工与应用第17-18周：复合材料的基本概念和分类第19-20周：复合材料的制备和应用第21-22周：材料的塑性变形和断裂第23-24周：材料的热处理工艺第25-26周：材料的力学性能测试第27-28周：复习与总结第29-30周：作业布置与完成第31-32周：实验报告撰写与提交第33-34周：期末考试复习第35-36周：期末考试以上就是《材料工程基础》课程的教学大纲，旨在通过系统性的教学内容和多样化的教学方法，培养学生的材料科学与工程素养，提高学生的综合能力。
《材料工程基础》课程简介
《材料工程基础》课程介绍一、课程简介《材料工程基础》是一门重要的专业课程，它涵盖了材料工程领域的核心概念、原理和方法。
本课程旨在帮助学生掌握材料工程的基本理论和实践技能，为今后从事材料工程领域的工作或研究打下坚实的基础。
二、课程目标1. 掌握材料工程的基本概念、原理和方法；2. 了解材料工程领域的发展趋势和前沿技术；3. 具备解决材料工程实际问题的能力。
三、课程内容1. 材料工程基础：介绍材料工程的基本概念、分类和特点；2. 材料的制备技术：包括粉末冶金、熔炼、铸造、等温淬火等；3. 材料的加工技术：包括金属塑性加工、焊接、热处理等；4. 材料性能与表征：介绍材料的力学性能、物理性能、化学性能等；5. 材料应用：结合实际应用案例，介绍不同材料在各个领域的应用。
四、教学方法本课程采用线上+线下的教学模式，包括课堂讲解、案例分析、小组讨论、实验实践等环节。
通过多种教学方法的结合，帮助学生更好地理解和掌握材料工程知识。
五、实验实践本课程安排了多个实验实践环节，包括材料制备、加工、性能测试等，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，加深对材料工程知识的理解和掌握。
六、考核方式本课程的考核包括平时作业、实验报告、小组讨论发言和期末考试等多个方面，旨在全面考察学生的知识掌握情况和实际应用能力。
七、适合人群本课程适合材料工程及相关专业的本科生、研究生及从业者。
对于没有相关背景的学生，本课程将帮助他们了解材料工程的基本知识和技能，为今后从事相关工作或研究打下基础。
八、课程优势1. 系统性强：本课程涵盖了材料工程领域的核心概念、原理和方法，能够帮助学生系统地掌握该领域的知识；2. 实践性强：本课程注重理论与实践的结合，通过实验实践环节帮助学生加深对知识点的理解和掌握；3. 内容新颖：本课程将介绍新材料、新技术在材料工程领域的应用，帮助学生了解该领域的发展趋势和前沿技术；4. 多种教学方法：本课程采用多种教学方法，包括课堂讲解、案例分析、小组讨论等，能够激发学生的学习兴趣和积极性。
材料工程基础全复习
材料工程基础复习资料一、绪论1、概念：科学：对于现象的观察、描述、确认、实验研究及理论解释。
技术：泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。
工艺：使各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程。
工程：将科学原理应用到实际目标，如设计、组装、运转经济而有效的结构、设备或系统。
材料工程：是工程的一个领域，其目的在于经济地，而又为社会所能接受地控制材料的结构、性能和形状。
2、材料科学与工程的任务？材料科学与工程是关于材料成分、结构、工艺和它们的性能与用途之间有关的知识和应用的科学。
3、传统材料加工包括哪几个方面？①传统的金属铸造②塑性加工③粉末材料压制、烧结或胶凝固结为制品④材料的焊接与粘接材料的切除，材料的成型，材料的改性，材料的连接二、材料的熔炼1、钢铁冶金1）、高炉炼铁生产过程：①还原：矿石中的铁被还原；②造渣：高温下石灰石分解形成的氧化钙与酸性脉石形成炉渣；③传热和渣底反应：被还原的矿石降落使温度升高加速反应将全部氧化铁还原成氧化亚铁，风口区残余的氧化亚铁还原成铁，与炉渣一起进入炉缸。
2）、炼钢过程中的理化过程：①脱碳：碳被氧气直接氧化：→2CO在温度高于1100℃条件下 2C＋O2间接氧化:→2FeO在温度低于1100℃条件下 2Fe＋O2C＋FeO→Fe＋CO②硅、锰的氧化：a.直接氧化反应：Si＋O2 → Si022Mn＋O2 → 2MnOb.间接氧化，但主要是间接反应：＋2FeSi＋2FeO → Si02Mn＋FeO → MnO＋Fe③脱磷：磷是以磷化铁(Fe2P)形态存在，炼钢利用炉渣中FeO及CaO与其化合生成磷酸钙渣去除 Fe2P＋5FeO＋4CaO→(CaO)4·P2O5＋9Fe④脱硫：硫是以FeS形式存在，利用渣中足够的CaO，把其中FeS去除。
反应式为 FeS + CaO-->FeO + CaS⑤脱氧（再还原）：通常采用的脱氧剂有：锰铁、硅铁和铝等。
材料工程基础_重点
炼铁：还原过程，使铁在铁的的氧化物中还原，并使还原出的铁与脉石分离。
炼钢：氧化过程，以生铁为原料，通过冶炼降低生铁中的碳及其他杂质元素的含量。
炼铁原料（1）铁矿石的要求a：含铁量愈高愈好b：还原性要好c：粒度大小合适d：脉石成分SiO2，Al2O3、CaO、MgO e：杂质含量要少。
（2）溶剂的作用：a降低脉石熔点b去硫（3）燃料：焦炭作用：作为发热剂提供热量；还原剂；高炉料柱的骨架。
要求：含碳量要高，确保它有高的发热量和燃烧温度；有害杂事硫、磷及水分、灰分、挥发分的含量要低；在常温及高温下有足够的机械强度；气孔率要大，粒度要均匀，以保证高炉的有良好的透气性。
高炉冶炼的理化过程1燃料的燃烧2氧化铁的还原3铁的增碳4非铁元素的还原5去硫6造渣减少生铁中硫的措施：采取优质炉料，基本措施；提高炉温和炉渣的碱度。
生铁铸造生铁：含硅量高（2.75~3.25%）碳以石墨形式存在灰口生铁；炼钢生铁：含碳量高（4~4.4%）含硅量较低碳以fe3c形式存在白口生铁炼钢过程的物理化学原理：1脱碳2硅、锰的氧化3脱磷和回磷过程4脱硫5脱氧脱磷的基本条件：低温；适量增加渣中CaO的含量；渣中必须含有足够数量的FeO。
回磷现象：在炼钢过程中的某一时期，当脱磷的基本条件得不到满足时，则已氧化进入渣中的的磷会重新被还原，并返回到钢液中，称此为回磷过程。
经常发生在炼钢炉内假如铁合金或出钢的过程中。
防止措施：控制炼钢后期的钢液的温度；减少钢液在盛钢桶内的停留时间，向盛钢桶中炉渣加石灰提高碱度，采用碱性衬层的盛钢桶。
脱硫：[FeS]+(CaO)=（CaS）+（FeO）（吸热）必须在碱性炉内冶炼脱硫剂：石灰或石灰石生产中采取的措施：1在渣内加入碱；2增加石灰或石灰石的量；3扒掉含硫量高的初期渣，造成无硫的新渣；4加入CaP2、MnO等能降低炉渣粘度的造渣材料，提高炉渣的流动性；5搅拌钢液，以增加钢液与炉渣的接触面积。
当钢中杂质元素被除去到规定要求后，应采取一定方法来降低钢液中的氧含量。
材料工程基础
材料工程基础材料工程是一门关于材料的科学和工程学科，它研究材料的结构、性质和应用。
在现代工业和技术领域，材料是重要的组成部分，其选择和设计对于产品的性能和质量至关重要。
材料工程基础涵盖了多个方面，包括材料的分类、性能测试、材料选择和材料加工等。
本文将从这些方面对材料工程基础进行探讨。
一、材料的分类在材料工程中，材料通常按其组成和结构进行分类。
常见的分类方法包括金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料等。
金属材料具有良好的导电性和导热性，广泛应用于工业和建筑领域。
陶瓷材料具有高温抗性和耐腐蚀性，常用于制作陶瓷器皿和耐火材料。
聚合物材料具有轻质和良好的绝缘性能，用于制造塑料制品和纤维材料。
而复合材料由两种或更多不同类型的材料组成，结合了各种材料的优点，被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
二、性能测试材料的性能测试是材料工程中的重要环节，它能够量化和评估材料的各项性能参数。
常见的性能测试包括强度测试、硬度测试和耐磨性测试等。
强度测试可以检测材料的强度和韧性，通常使用拉伸试验、压缩试验和冲击试验等方法。
硬度测试用于测量材料的硬度，其中最常用的方法是洛氏硬度测试和布氏硬度测试。
耐磨性测试可以评估材料在摩擦和磨损条件下的性能，常用的方法包括滑动磨损试验和磨粒磨损试验。
三、材料选择在工程设计中，正确选择合适的材料对产品的性能和可靠性至关重要。
材料选择考虑的因素包括强度、硬度、耐腐蚀性、耐磨性、导热性和导电性等。
根据具体应用需求，工程师可以选择合适的材料来满足产品的要求。
例如，在汽车制造中，需要选择具有良好韧性和强度的材料来保证车身的安全性。
而在电子设备中，需要选用导电性能良好的材料来确保电路正常工作。
四、材料加工材料加工是将原始材料转化为实际产品的过程。
常见的材料加工方法包括铸造、锻造、挤压、深冲压和注塑等。
铸造是将熔化的金属或合金倒入模具中，得到所需形状的过程。
锻造是通过对金属材料进行加热和锻打，使其在压力作用下改变形状。
能源与动力工程专业 材料工程基础
能源与动力工程专业材料工程基础1. 引言能源与动力工程专业是现代工程领域中的重要学科之一，其研究范围涉及能源的生产、转换、传输和利用等方面。
而材料工程基础则是能源与动力工程专业中的重要基础课程，它主要研究材料的性质、结构和性能，为能源与动力系统的设计、制造和运行提供了基础支撑。
本文将从以下几个方面介绍能源与动力工程专业中材料工程基础的相关内容：材料分类、材料性质与测试方法、材料加工与制备技术以及材料在能源与动力系统中的应用。
2. 材料分类根据其组成和结构特点，材料可以分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。
•金属材料：具有良好导电导热性能和可塑性，常见的金属包括铁、铜、铝等。
金属材料在能源与动力系统中广泛应用于发电机组、汽车发动机等部件。
•无机非金属材料：包括陶瓷、玻璃和复合材料等。
无机非金属材料具有较好的耐高温、耐腐蚀性能，常用于制造燃气轮机叶片、高温炉窑等。
•有机高分子材料：主要指塑料、橡胶和纤维素等，具有良好的绝缘性能和可塑性，广泛应用于电线电缆、密封件等。
3. 材料性质与测试方法材料的性质包括力学性能、物理性能、化学性能和热学性能等。
为了准确评估材料的性能，需要进行各种测试方法。
•力学性能测试：包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等，用于评估材料的强度、韧性和刚度等。
•物理性能测试：如密度测量、磁化强度测量等，用于了解材料的物理特性。
•化学性能测试：如金属腐蚀试验、聚合物降解试验等，用于评估材料在不同环境下的耐腐蚀和耐化学品侵蚀能力。
•热学性能测试：如热导率测量、热膨胀系数测量等，用于了解材料在高温环境下的性能表现。
4. 材料加工与制备技术材料的加工与制备技术是将材料加工成所需形状和尺寸的过程，常见的加工方法包括锻造、铸造、焊接和成型等。
•锻造：通过对金属材料施加压力，改变其形状和结构，提高其强度和塑性。
•铸造：将熔化的金属或合金倒入模具中，冷却后得到所需形状的零件。
•焊接：通过对金属材料施加热源和外力，使其熔化并连接在一起。
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1、热处理：将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺过程。
2、45钢经不同热处理后的性能及组织（可能出应用题）组织：退火：P+F；正火：S+F；淬火+低回：M回；淬火+高回：S回性能总结强度硬度：低温回火>高温回火>正火>退火韧性塑性：高温回火>正火>退火>低温回火抗冲击能力：高温回火>正火>退后>低温回火3、热处理的三大要素：加热、保温、冷却4.常规热处理：退火、正火、淬火及回火5.预备热处理和最终热处理预备热处理：零件加工过程中的一道中间工序(也称为中间热处理)，其目的是改善锻、铸毛坯件组织、消除应力，为后续的机加工或进一步的热处理作准备。
最终热处理：零件加工的最终工序，其目的是使经过成型工艺达到要求的形状和尺寸后的零件的性能达到所需要的使用性能。
6、奥氏体：C在γ-Fe中的固溶体7、奥氏体转变的阻力与驱动力：新相形成，会增加表面能和克服弹性能，需要由相变释放的自由能和系统内能量起伏来补充——自由能差8、奥氏体的形成机理：扩散方式、非扩散方式基本过程都是形核与长大9、奥氏体的形成过程：(很重要）（1）、奥氏体晶核的形成（2）、奥氏体晶核的长大（3）、剩余渗碳体的溶解（4）、奥氏体成分的均匀化10、为何A晶核优先在F与Fe3C相界产生？F和Fe3C界面两边的C浓度差最大，有利于为A晶核的形成创造浓度起伏条件；F和Fe3C界面上原子排列较不规则，有利于提供A形核所需的结构起伏和能量起伏条件。
F 和Fe3C 界面本来已经存在，在此界面形核时只是将原有界面变为新界面，总的界面能变化较小。
11、非工析钢与共析钢的相同点与不同点？亚共析钢与过共析钢的珠光体加热转变为奥氏体过程与共析钢转变过程是一样的，即在Ac1温度以上加热无论亚共析钢或是过共析钢中的P均要转变为A。
不同的是还有亚共析钢的F的转变与过共析钢的Fe3CⅡ的溶解。
更重要的是F的完全转变要在Ac3以上， Fe3CⅡ的完全溶解要在温度Accm以上。
即亚共析钢加热后组织全为奥氏体需在Ac3以上，对过共析钢要在Accm 以上。
12、为什么在奥氏体转变初期和转变后期，转变速度都不大，而在转变达50%左右时转变速度最大？转变初期只有少量的A核心形成并长大，因而转变速度较小。
以后随等温时间的延长，不断有新的核心形成并长大，因而转变越来越快。
当转变量超过50%以后，相当多的A 晶粒已长大并互相接触而停止长大，这时尚未转变的F与Fe3C界面也愈来愈少，形核率相应减小，因而转变速度又逐渐减小。
13、影响奥氏体转变速度的因素（1）加热温度和保温时间，保温时间越长、加热温度越高、奥氏体化越快。
（2）加热速度，加热速度越大，则孕育期越短，奥氏体化开始和终了温度越高，所需时间越短。
（3）原始组织，原始组织中Fe3C为片状时，Fe3C片间距越小，相界面积越大，A形核速度越大；此时，A中的C浓度梯度也越大，A长大越快。
（4）钢的碳含量:C↑→F与Fe3C的相界面积↑→原子扩散系数↑→A形成速度↑C↑→碳化物数量↑→剩余碳化物溶解时间↑→A均匀化的时间↑（5）合金元素:加快奥氏体化:钴、镍;减慢奥氏体化：铬、钼、钒14、三个晶粒度：起始晶粒度：钢在临界温度以上A形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小.本质晶粒度：表征钢在加热时奥氏体晶粒长大的倾向。
本质粗晶粒钢：奥氏体晶粒随温度的升高而且迅速长大。
本质细晶粒钢：奥氏体晶粒随温度升高到某一温度时，才迅速长大。
实际晶粒度：某一具体热处理或热加工条件下的奥氏体的晶粒度，它决定钢冷却后的组织和性能。
15、为何不同温度下过冷A稳定性不同？过冷度较小时，由于过冷A和P之间的自由能差较小（相变驱动力较小），过冷A比较稳定，故孕育期很长，转变所需总时间也很长;温度下降，过冷度增大，新旧相之间的自由能差不断加大，过冷A 的稳定性最低，孕育期最短，转变速度最快；继续降低温度，新旧相的自由能差不再起主导作用，原子扩散能力起主导作用，温度降低使扩散过程越来越困难，过冷A的孕育期和转变时间逐渐增长。
16、CCT曲线与TTT曲线之间有何差异？共析钢过冷A 连续冷却转变曲线中没有奥氏体转变为贝氏体的部分在连续冷却转变时得不到贝氏体组织。
与共析钢的TTT曲线相比，共析钢的CCT曲线稍靠右靠下一点，表明连续冷却时，奥氏体完成珠光体转变的温度较低，时间更长。
CCT曲线较难测定，一般用过冷A的TTT曲线来分析连续冷却转变的过程和产物，但要注意二者之间的差异。
17、珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物，渗碳体呈层片状分布在铁素体基体上贝氏体：渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上的两相混合物。
马氏体：C在α-Fe中的过饱和间隙固溶体，具有很大的晶格畸变，强度很高。
17、贝氏体的分类性能按转变温度的高低分为上贝氏体和下贝氏体上贝氏体：铁素体片较宽，塑性变形抗力较低；同时渗碳体分布在铁素体片之间，容易引起脆断，因此强度和韧性都较差。
下贝氏体：铁素体针细小，无方向性，碳的过饱和度大，位错密度高，且碳化物分布均匀、弥散度大，所以硬度高，韧性好，具有较好的综合机械性能。
18、碳含量对C曲线有何影响亚共析和过共析钢的C曲线中有先共析相析出线;共析钢（C%=0.77%）的过冷A最稳定，C曲线最靠右；亚共析钢的过冷A稳定性随含C量降低而降低，C曲线向左边移动；过共析钢的过冷A稳定性随含C量增加而降低，C曲线向左边移动；A中的含C量越高，Ms点越低，R A越多。
原因：在Ac1 以上温度时，随钢中碳含量增大，奥氏体碳含量不增高，而未溶渗碳体量增多，因它们能作为结晶核心，促进奥氏体分解，所以C曲线左移。
19、珠光体的形核：α和渗碳体都可能成为形核的领先相。
在共析与过共析钢中，通常以Fe3C为领先相;在亚共析钢中，不排除以α为领先相的可能20、奥氏体向珠光体转变过程中的形核位置珠光体经常在γ晶界（两个或三个γ晶粒交界处）或者在相界面上形核。
原因：γ晶界或相界上缺陷多，能量高，易于扩散，有利于产生成分、能量和结构起伏，易于满足形核条件。
21、珠光体长大的方式有哪些？前向（纵向）长大；侧向（横行）长大：协作长大、分枝长大22、板条马氏体与片状马氏体板条马氏体：低碳钢、中碳钢形成，显微组织由许多成群的板条组成，亚结构主要为位错，也称位错马氏体。
片状马氏体：纤维组织为针状或竹叶状，存在孪晶，也称孪晶马氏体。
碳含量在0.6%以下时基本上为板条马氏体；大于1.0%大多是针状马氏体，在0.6~1.0 之间为板条和针状马氏体的混合组织。
性能：板条马氏体强度高、塑性韧性较好；针状马氏体存在过饱和度大、内应力高、存在孪晶结构，硬而脆，塑性、韧性极差，但晶粒细化得到的隐晶马氏体却有一定的韧性。
23、马氏体转变的特征：（1）非扩散型转变；（2）形成速度很快；（3）转变不彻底，总留有残余奥氏体；（4）体积膨胀；（5）化学成分不变；（6）切切变共格性；（7）新旧相之间具有一定的位相关系；（8）需要很大的过冷度（几百℃）；（9）马氏体转变在一个温度范围内进行；（10）应力对马氏体转变有很大影响。
24、为什么淬火钢需要进行回火处理？（重要的）淬火虽然使钢获得了较高的硬度和强度，但钢的弹性、塑性、韧性较低，淬火内应力较大，组织也不稳定。
淬火件未经回火在室温下长期放置，淬火组织将由亚稳定状态向稳定状态转变，并伴随有应力的变化及体积的改变，可能导致工件变形、裂纹甚至断裂。
回火可以减小淬火钢件的内应力、降低脆性，提供塑性、韧性和组织稳定性，得到强韧性良好配合的最佳使用性能。
对某些含氢量较高易于产生氢脆的钢件，回火还可以起到除氢的作用，故淬火需要进行回火处理。
25、回火转变的过程（必考）（1）M中C的偏聚与群集化；（2）M的分解；（3）残余A的转变；（4）碳化物的析出和变化；（5）α相的回复、再结晶。
原位析出（会考）：X-碳化物不是由ε-碳化物直接转变来的，是通过ε-碳化物溶解，并在其他地方重新形核、长大的方式形成的。
26、回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体回火马氏体：100~350℃回火所得，是极细的ε-碳化物和低过饱和度的α固溶体组成。
具有高硬度和高耐磨性。
回火屈氏体：300~500℃回火所得，铁素体基体与大量弥散分布的细粒状渗碳体的混合组织。
具有高的屈服强度和弹性极限，同时也具有一定韧性。
回火索氏体：500~650℃回火所得，粗粒状渗碳体和再结晶多边形铁素体的混合组织。
强度、塑性和韧性都比较好。
27、回火过程中产生的回火脆性以及预防措施和二次硬化现象回火脆性：回火温度升高时，钢的冲击韧性在250~400℃和450~650℃两个区间冲击韧性明显下降，这种催化现象称为回火脆性。
第一类回火脆性：原因是在250℃以上回火时，碳化物薄片沿板条马氏体的板条边界或针状马氏体的孪晶带和晶界析出，破坏了马氏体之间的链接，降低了韧性。
这类回火脆性无法避免，回火时避开此温度区间。
第二类回火脆性：原因是磷、锡、铅、砷等杂质元素在原奥氏体晶界上偏聚，或以化合物形式析出，降低了晶界的断裂强度。
二次硬化：钢中加入Mo、W、V、Ti、Nb、Co等元素时，经淬火并在500~600℃区间回火时，不仅硬度不降低，相反可升高到接近淬火钢的硬度值，这种强化效应，称为合金钢的二次硬化。
28、四把火概念：退火：是将钢加热到低于或高于Ac1 点以上温度，保持一定时间后缓慢地炉冷或控制冷却速度，以获得平衡态组织的热处理工艺。
正火：将钢材加热到Ac3 或Acm以上适当的温度，保持适当时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
淬火：将钢加热至Ac1 或Ac3 以上某一温度，保温以后以大于临界冷却速度冷却，得到介稳定态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
回火：将淬火的合金过饱和固溶体加热到低于相变临界点（A1）温度，保温一段时间后再冷却到室温的热处理工艺方法。
29、7种退火扩散退火：将金属铸锭、铸件或钢坯在略低于固相线的温度下长期加热，消除或减少化学成分偏析以及显微组织的不均匀性，以达到均匀化目的的热处理工艺。
完全退火：将钢件加热到Ac3 以上20~30℃，使之完全奥氏体化，然后缓慢冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺。
不完全退火：将钢件加热至Ac1 和Ac3（或Accm）之间，经过保温并缓慢冷却，以获得接近平衡组织的工艺。
（也称软化退火）球化退火：将钢件加热至Ac1 和Ac1 以上10~30℃之间再冷却，使钢中的碳化物球状化，或获得“球状珠光体”的退火工艺。
可分为一次球化退火和周期球化退火。
再结晶退火：经冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保持适当时间，使形变晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒，以消除形变强化和残余应力的热处理工艺。