金属学大纲

硕士研究生入学考试大纲-江苏大学研究生院

硕士研究生入学考试大纲金属学考试大纲I 考查目标研究生入学考试《金属学》是为江苏大学材料科学与工程学院招收相关硕士生所设置的具有选拔性质的考试科目。

其目的是科学、公平、有效地测试考生是否具备攻读相关硕士生学位所必须的基本素质、一般能力和培养潜能，以利用选拔具有发展潜力的优秀人才入学。

具体来说。

要求考生：1熟练掌握晶体学基础知识、典型金属的晶体结构及其相关内容。

2掌握合金相的一般规律及其结构特点，固溶体的分类及其影响因素，各种中间相的结构和性能特点。

3熟练掌握纯金属的凝固理论，二元系合金凝固中组织的分析、二元合金的分析方法及应用，能用杠杆定律计算组织组成及相组成的相对量。

4练掌握合金凝固特点以及成分过冷对组织形态的影响以及铸锭的组织与缺陷，了解固溶体合金及共晶合金的凝固理论。

5熟练掌握扩散问题的热力学分析、扩散激活能、影响扩散的因素、反应扩散。

6掌握三元相图成分表示及其性质，三元匀晶相图、三元共晶相图及其凝固，能用杠杆定律和重心法则计算组织组成及相组成的相对量。

7熟练掌握晶体缺陷的分类、概念、特点及性质，位错的弹性性质、位错的运动、实际晶体中的位错、各种金属强化的位错机制。

8熟练掌握单晶体、多晶体的塑性变形特点、变形后的组织性能、合金的塑性变形。

9熟练掌握变形金属在加热过程中产生回复与再结晶的现象、影响再结晶的因素、再结晶后晶粒的长大、动态回复与动态再结晶、金属材料的热压力加工。

II 考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间试卷满分为 150 分，考试时间 180 分钟。

二、答题方式答题方式为闭卷、笔试。

允许使用计算器。

三、试卷内容与题型结构1名词解释（24分） 2计算与分析题（45〜60）3简答题（35〜45）4论述题（30〜40）III 考查内容1晶体材料的结合键2空间点阵和晶胞3典型金属的晶体结构4晶面指数和晶向指数及其标注5同素异构和多型性转变6单晶体、多晶体和非晶体7合金相与固溶体及其特点与影响因素8晶体缺陷及其分类9点缺陷、位错及面缺陷10位错理论的应用11扩散的基本描述12扩散定律13扩散方程的解及其应用14扩散的微观机制15扩散的热力学及影响扩散的因素16反应扩散17相图的基本知识18二元系相图19三元系相图20相图的热力学基础21纯金属的结晶22固溶体的结晶23共晶合金的凝固24凝固组织及其控制25金属及合金的变形26滑移系27滑移过程中晶体的转动28单晶体滑移后的表面形貌29加工硬化现象30孪生的微观和宏观特征31滑移与孪生的比较32多晶体塑性变形的一般特点33冷变形金属在加热时的组织与性能的变化34回复、再结晶与晶粒长大35金属的热加工IV.题型示例及参考答案一、名词解释（每题3分，共24分）1滑移系 2 临界过冷度 3 再结晶织构 4 平衡分配系数5柯肯达尔效应 6 连接线 7 不全位错8 柏氏矢量2图中的a相为何种晶体结构？（ 3 分）七、阐述堆垛层错与不全位错的关系，指出FCC 结构中常产生的不全位错的名称、柏氏矢量二、 Al — C L 相图的局部如图2-1所示。

金属工艺学教学大纲

适用专业：机械设计制造及其自动化学时：45学分：3一、内容简介本课程主要教学内容为热加工工艺基础，包括金属材料的主要性能，常用工程材料的选择，铸、锻、焊及切削加工的基本原理与工艺特点，毛坯的选择与结构工艺性分析，新材料、新技术、新工艺简介等。

二、本课程的目的和任务本课程是机械设计制造专业的一门重要技术基础课。

在金工实习的基础上，通过本课程的学习，使学生获得常用工程材料及材料成形的基础知识，培养工艺分析的初步能力，并为学习其它有关课程及以后从事机械设计和加工制造工作奠定必要的基础。

本课程的任务（1）熟悉常用工程材料的种类、牌号和性能，具有选用工程材料的初步能力；（2）掌握主要加工方法的基本原理和工艺特点，具有选择毛坯及工艺分析的初步能力；（3）了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及发展趋势。

三、本课程与其它课程的关系学生在学习本课程之前应学过下列课程：（1）大学化学概论；（2）大学物理；（3）机械制图；并必须先完成金工实习。

本课程学习结束后，才能进入下列课程的学习阶段；（1）机械工程材料：（2）机械设计；（3）机械制造技术基础等。

本课程在培养学生综合素质、实践能力、创新意识和创新精神等方面发挥着其它课程不可替代的作用，学生应对本课程予以足够的重视。

四、本课程的基本要求通过对本课程的学习，使学生掌握金属工艺学的基本理论及基本知识，初步具备应用金属工艺学基本知识的能力，初步具备应用所学知识分析和解决实际问题的能力，并具有创新意识。

五、课程内容及学时安排理论教学内容绪论（2学时）第一篇金属材料基本知识（10学时）熟悉金属材料的主要性能；了解金属和合金的晶体结构和结晶；熟悉铁碳合金相图；熟悉钢的热处理工艺；熟悉常用机械工程材料的种类、性能、特点及应用。

第二篇铸造(8学时)熟悉合金的铸造性能及对铸件质量影响；了解常用铸造合金的熔炼及铸造特点；掌握砂型铸造和常用特种铸造方法的特点和应用；具有铸件结构设计的初步能力，了解铸造新工艺、新技术及其发展趋势。

金属材料教学大纲

金属材料教学大纲金属材料教学大纲引言：金属材料是工程领域中最常用的材料之一，具有优异的导电、导热和机械性能。

为了培养学生对金属材料的理解和应用能力，制定一份全面而系统的金属材料教学大纲至关重要。

本文将讨论金属材料教学大纲的内容和结构，旨在为教师和学生提供指导。

一、金属材料基础知识1. 金属材料的分类和特性：介绍金属材料的分类方法，包括晶体结构、成分和性能等方面。

重点介绍常见金属材料的特性，如强度、硬度、延展性等。

2. 金属材料的加工与热处理：讲解金属材料的加工工艺，包括锻造、铸造、焊接和切削等方法。

同时介绍金属材料的热处理工艺，如退火、淬火和时效处理等。

3. 金属材料的失效机制：探讨金属材料的失效机制，包括腐蚀、疲劳和应力腐蚀等。

重点强调预防和控制金属材料失效的方法。

二、金属材料的应用1. 金属材料在工程领域的应用：介绍金属材料在机械、航空、汽车和建筑等领域的广泛应用。

重点分析金属材料在各个领域中的特点和要求。

2. 金属材料的设计与选择：讲解金属材料的设计原则和选择方法。

包括根据工程要求选择合适的金属材料，考虑成本、性能和可持续性等因素。

3. 金属材料的创新与发展：探讨金属材料的创新和发展趋势。

包括新型合金材料、纳米材料和生物材料等领域的研究进展。

三、金属材料实验与实践1. 金属材料实验室安全与操作规范：介绍金属材料实验室的安全要求和操作规范。

包括化学品的储存和处理、实验设备的使用和维护等方面。

2. 金属材料实验项目：设计一系列金属材料实验项目，包括金属材料的力学性能测试、金相显微镜观察和腐蚀实验等。

通过实践提高学生对金属材料的理解和实验技能。

3. 金属材料实践案例分析：选取一些实际工程案例，让学生分析金属材料在其中的应用和问题。

通过案例分析，培养学生的问题解决能力和创新思维。

结论：金属材料教学大纲的制定对于培养学生的金属材料专业知识和实践能力至关重要。

本文提出了金属材料教学大纲的内容和结构，包括金属材料基础知识、金属材料的应用和金属材料实验与实践等方面。

《金属学与热处理》教学大纲

《金属学与热处理》教学大纲
一、课程基本信息
1.课程中文名称：金属学与热处理
2.课程英文名称：Metallographic and Thermal Treatment
3.总学时：108学时（其中理论80学时，实验28学时）
4.总学分：6学分
二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务
本课程是金属材料工程专业的专业必修课。

它是研究金属材料的成分、组织结构和性能之间关系，研究金属固态相变的基本原理和规律，研究如何控制材料内部组织，充分挖掘材料潜力的理论与方法的一门课程。

通过本课程的学习，使学生系统掌握金属学基本理论及基本知识，掌握金属组织特点及固态相变原理，掌握热处理工艺对组织、性能的影响规律，培养学生分析问题解决问题的能力，为后续课程的学习打下基础。

三、教学内容与教学基本要求
四、考核方式
作业完成情况，上课出勤率，上课提问, 考试
五、成绩评定
平时成绩20%（包括作业完成情况，上课出勤率，上课提问），考试成绩占80% 。

作业要求独立思考、独立完成。

六、本课程对学生创新能力培养的措施
1.加强实验教学环节，提高学生理论联系实际的能力。

2.布置一定的课外自学内容，培养学生自学能力。

通过自学，了解当代本学科的水平，发展动态，为以后工作奠定基础。

七、教材与参考书
教材：崔忠圻主编：《金属学与热处理》，机械工业出版社，2007年5月第2版
参考书：石德珂主编：《材料科学基础》，机械工业出版社，2003年7月第2版。

金属工艺学课程教学大纲

金属工艺学课程教学大纲一、课程简介金属工艺学是一门研究金属材料加工加工工艺的学科，通过对金属加工的基本原理和方法的学习，使学生全面了解金属材料的特性与金属材料加工技术的基本知识，为学生开展金属材料加工工艺的研究和实践提供基础。

二、课程目标1.使学生掌握金属工艺学的基本理论和基本知识，了解金属材料的基本特性和机械加工加工原理；2.培养学生良好的实验观察、数据处理和问题解决的能力，并树立正确的科学态度；3.引导学生了解金属工业生产及相关材料加工的现状与发展趋势，增强学生立体、创新思维；4.培养学生的工程实践和技术创新能力，为今后从事金属材料加工工艺的工作做好准备。

三、课程内容1.金属工艺学导论1.1 金属工艺学的定义和发展概况1.2 金属工艺学与相关学科的关系1.3 金属材料加工的重要性和应用领域1.4 金属工艺学研究的方法和手段2.金属材料的物理与化学性质2.1 金属材料的常见物理性质2.2 金属材料的组织结构和相变规律 2.3 金属材料的常见化学性质2.4 金属材料的热处理和表面处理3.金属材料的机械加工工艺3.1 金属材料的加工硬化机制3.2 金属材料的塑性变形和损伤3.3 金属材料的切削加工原理3.4 金属材料的压力加工原理4.常见金属加工工艺技术4.1 金属材料的铸造工艺4.2 金属材料的焊接工艺4.3 金属材料的热处理工艺4.4 金属材料的表面处理工艺五、教学方法1.理论授课：通过课堂讲授的方式，介绍金属工艺学的基本原理和知识点，培养学生的理论基础。

2.实验教学：组织学生进行金属工艺实验，让学生亲自操作、观察和记录实验数据，培养学生的实验能力和数据处理能力。

3.案例分析：通过分析实际案例，引导学生应用所学知识解决问题，培养学生的分析和解决问题的能力。

4.讨论与互动：鼓励学生积极参与课堂讨论和互动，促进思想交流与碰撞，培养学生的合作与交流能力。

六、考核方式1.平时成绩：包括学生的课堂表现、作业完成情况和实验报告等。

金属材料学教学大纲-金属专业

金属材料学AScience of Metal Materials课程编号：07310410学分：3学时： 45 （其中：讲课学时：41 实验学时：4 上机学时：0 ）先修课程：金属学、金属组织控制原理、金属材料强韧化、材料力学性能适用专业：金属材料工程。

教材：《金属材料学》，戴起勋主编，化学工业出版社，2012 年9月第2版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：《金属材料学》是一门综合性应用性较强的专业主干课，是金属材料工程专业的核心课程。

在金属学、金属组织控制原理及工艺和力学性能等课程的基础上，系统介绍金属材料合金化的一般规律及金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关系。

通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生系统掌握有关金属材料学方面的知识，培养学生研究开发和合理应用金属材料的初步能力。

二、课程的基本内容及要求绪论（金属材料的过去、现在和将来）：1．教学内容（1）金属材料发展简史（2）现代金属材料（3）金属材料的可持续发展与趋势2．基本要求了解金属材料在国民经济中的地位与作用、金属材料的发展概况和本课程的性质、地位和任务。

第一章钢的合金化原理1．教学内容（1）钢中的合金元素：合金元素和铁基二元相图；合金元素对Fe-C相图的影响；合金钢中的相组成；合金元素在钢中的分布；（2）合金钢中的相变：合金钢加热奥氏体化，合金过冷奥氏体分解；合金钢回火转变；（3）金元素对强度、韧度的影响及其强韧化；（4）合金元素对钢工艺性能的影响；（5）微量元素在钢中的作用（6）金属材料的环境协调性设计基本概念；（7）钢的分类、编号方法。

2．基本要求（1）掌握钢中合金元素与铁和碳的作用；铁基固溶体、碳（氮）化合物的形成规律；合金元素在钢中的分布；合金元素对铁-碳状态图的影响（2）了解钢的分类、编号方法（3）掌握合金元素对合金钢工艺过程的影响（4）掌握合金元素对合金钢力学性能的影响规律（5）理解微量元素在钢中的作用（6）了解材料的环境协调性设计基本概念第二章工程构件用钢1.教学内容（1）工程构件用钢的服役条件及性能要求（2）普通碳素工程构件用钢、低合金（含微合金化）钢的合金化原则和有关的低合金钢，双相钢（3）提高高低碳工程构件用钢性能的途径：控轧、控冷、合金化等，了解工程构件用钢的发展趋势2.基本要求（1）了解工程构件用钢的服役条件及性能要求（2）掌握普通碳素工程构件用钢、低合金（含微合金化）钢的合金化原则和有关的低合金钢，双相钢（3）理解提高高低碳工程构件用钢性能的途径：控轧、控冷、合金化等，了解工程构件用钢的发展趋势第三章机器零用钢1．教学内容（1）机器零件用钢一般性能要求（2）机器零件用钢：调质钢、弹簧钢、低碳马氏体钢、轴承钢、高锰耐磨钢、渗碳钢、氮化钢、非调质钢等合金化原则和性能及其典型钢种（3）（超高强度钢简介）（4）理解典型机器零件用钢的选材思路和发展2．基本要求（1）掌握机器零件用钢一般服役条件及性能要求（2）掌握常用机器零件用钢的合金化原则和性能及其典型钢种（3）了解超强度钢（4）理解典型机器零件用钢的选材思路和发展第四章工具用钢1．教学内容（1）工具用钢的合金化、组织性能的特点及分类（2）低合金刃具钢的合金化，热处理特点，典型钢种。

金属学原理复习提纲及概念汇总

金属学原理复习提纲一，晶体学掌握晶体结构、空间点阵、晶胞、晶系、点阵常数、晶面、晶向、晶面族、晶向族和晶面间距等基本概念；了解晶体结构与空间点阵的联系与区别；了解晶体的宏观特性；熟练掌握晶面指数和晶向指数特别是六角晶系指数的的标定；了解面间距和晶面夹角的计算以及晶带定理；了解晶体对称性和晶体投影的相关概念以及理解晶体投影的意义。

●晶体结构：实际原子在三维空间的规则排列。

●空间点阵：阵点在三维空间的规则排列。

●晶胞：表达空间点阵几何规律的基本空间单元。

●晶向晶面：原子列表示的方向和原子组成的平面。

●晶面晶向族：由于点阵对称性，某些非平行的晶面晶向经对称操作后会完全重合，在几何上表现为等价的系列晶面晶向。

●晶体结构与空间点阵的联系与区别：都是不随时间变化的三维空间的规则排列，但空间点阵是晶体结构的几何抽象，空间点阵加上结构基元为晶体结构。

●晶体宏观特性：自限性：自发生长成规则外形。

均匀性：任一部分的性质相同，课看做连续物体。

各向异性：晶体的不同方向上表现出不同性质。

对称性：对称操作可以让晶体重合的性质。

●晶体投影意义：用二维平面图的方式清晰表达点阵中的方向和晶面间关系，利于晶面夹角测量，晶带轴的确定等。

二，晶体结构熟悉三种典型金属晶胞中原子的排列形式，包括晶格常数与原子半径的关系、晶胞内原子数、配位数、致密度、四面体间隙和八面体间隙数目。

了解相、组织、固溶体、金属间化合物、固溶强化、置换固溶体、间隙固溶体、有序固溶体、电子化合物、间隙相和间隙化合物等基本概念；掌握固溶体与金属间化合物的区别；掌握间隙固溶体与间隙相及间隙化合物的联系和区别；熟悉影响置换固溶体和间隙固溶体固溶度的因素；了解金属间化合物的分类及形成控制因素。

●组织：指用显微镜观察到的材料微观形貌的总称。

●固溶体：晶体结构与其某一组元相同的相。

元素间在固态下相互溶解相。

置换，为溶质原子取代溶剂原子位置。

间隙，占据溶剂原子间隙而非结点。

两大特点：晶格畸变和微观不均匀性（溶质原子偏聚）。

北科大《金属学》_讲义(精华版)_对考研的学材料的童鞋非常有用!

一：大纲分析：北京科技大学2009年攻读硕士学位《金属学》复习大纲（适用专业：材料加工工程、材料学、材料科学与工程、材料物理与化学）一、金属与合金的晶体结构1.原子间的键合1)金属键, 2)离子键, 3)共价键2．晶体学基础1）空间点阵， 2）晶系及布喇菲点阵， 3）晶向指数与晶面指数3．金属的晶体结构1）典型的金属晶体结构，2）原子的堆垛方式，3）晶体结构中的间隙，4）晶体缺陷4．合金相结构1）置换固溶体，2）间隙固溶体，3）影响固溶体溶解度的主要因素4）中间相5．晶体缺陷1）点缺陷, 2)晶体缺陷的基本类型和特征, 3)面缺陷二、金属与合金的凝固1．金属凝固的热力学条件2．形核1）均匀形核，2）非均匀形核3．晶体生长1）液-固界面的微观结构，2）金属与合金凝固时的生长形态，3）成分过冷4．凝固宏观组织与缺陷三、金属与合金中的扩散1．扩散机制2．扩散第一定律3．扩散第二定律4．影响扩散的主要因素四、二元相图1．合金的相平衡条件2．相律3．相图的热力学基础4．二元相图的类型与分析五、金属与合金的塑性变形1．单晶体的塑性变形1）滑移，2）临界分切应力,3）孪生，4）纽折2．多晶体的塑性变形1）多晶体塑性变形的特点，2）晶界的影响，3.塑性变形对组织与性能的影响1）屈服现象,2)应力-应变曲线及加工硬化现象,3)形变织构等六、回复和再结晶1．回复和再结晶的基本概念2．冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化3．再结晶动力学4．影响再结晶的主要因素5．晶粒正常长大和二次再结晶七、铁碳相图与铁碳合金1．铁碳相图2．铁碳合金3．铁碳合金在缓慢冷却时组织转变八、固态相变1．固态相变的基本特点2．固态相变的分类3．扩散型相变1）合金脱溶，2）共析转变，3）调幅分解4．非扩散型相变参考书：1.金属学（修订版）, 宋维锡主编, 冶金工业出版社，1998；2.材料科学基础, 余永宁主编, 高等教育出出版社，2006；3.材料科学基础（第二版）, 胡赓祥等主编, 高等教育出出版社，2006；4.任何高等学校材料科学与工程专业《金属学》或《材料科学基础》教学参考书。

金属工艺学教学大纲

金属工艺学教学大纲金属工艺学教学大纲一、引言金属工艺学是一门研究金属材料的加工工艺和技术的学科，它涉及到金属的各种加工方法、工艺流程和设备使用。

本文将从金属工艺学的基本概念、学科发展历程、教学目标和内容等方面进行探讨。

二、金属工艺学的基本概念金属工艺学是一门综合性学科，它研究金属材料的加工过程，包括金属的塑性变形、热处理、焊接、切削等方面。

金属工艺学的研究内容广泛，与机械制造、航空航天、汽车制造等领域密切相关。

三、金属工艺学的学科发展历程金属工艺学作为一门学科，经历了长期的发展过程。

从最早的手工铸造到现代的数控加工，金属工艺学的发展经历了许多技术革新和理论突破。

随着科技的进步和工业的发展，金属工艺学的研究内容和方法也在不断更新和完善。

四、金属工艺学的教学目标金属工艺学的教学目标是培养学生掌握金属材料的加工工艺和技术，具备金属制品设计、加工和质量控制的能力。

通过系统学习金属工艺学的理论和实践，学生能够在实际工作中独立完成金属制品的加工和生产任务。

五、金属工艺学的教学内容金属工艺学的教学内容包括金属材料的性能和加工特点、金属加工的基本原理和方法、金属材料的热处理和表面处理、金属焊接和切削等方面。

通过理论教学和实践操作相结合的方式，学生能够全面了解金属工艺学的相关知识和技术。

六、金属工艺学的教学方法金属工艺学的教学方法应注重理论与实践相结合，通过教师的讲解、实验操作和案例分析等方式进行教学。

同时，学生还应进行实践操作，通过实际操作来巩固和应用所学知识。

七、金属工艺学的教学评价金属工艺学的教学评价应注重学生的实际能力和综合素质的培养。

通过考试、实验报告和课堂表现等方式进行评价，以确保学生对金属工艺学的学习效果和实际应用能力的提高。

八、金属工艺学的应用前景金属工艺学在现代工业中具有重要的应用价值，它涉及到许多行业和领域。

随着科技的进步和工业的发展，金属工艺学的应用前景将更加广阔，为各行各业的发展提供强有力的支持。

金属学教学大纲

《金属学原理》教学大纲教学目的：使学生系统掌握金属学基本理论及基本知识，初步具备应用所学知识分析解决实际问题的能力。

使学生在金属学基础理论方面具备阅读一般专业文献及进一步自修提高的能力。

使学生初步具备应用光学金相技术分析金属及合金组织的能力。

绪论（1学时）金属及合金；本课程在教学计划中的地位；本课程的主要内容及学习方法；学习本课程的目的及要求第一章纯金属的晶体结构(8学时)1．1 晶体学基础晶体与非晶体晶体结构与空间点阵，晶胞，十四种Bravias点阵，七个晶系晶面指数和晶向指数的表示方法晶带和晶带轴1．2 纯金属的晶体结构典型金属的晶体结构(体心立方，面心立方，密排六方结构)晶体中原子的堆垛方式晶体结构中的间隙原子半径的物理概念，影响原子半径的因素亚金属晶体结构的特点第二章晶体缺陷(8学时)2. 1 点缺陷点缺陷的类型，点缺陷的平衡浓度，点缺陷对金属性能的影响2. 2 位错的基本概念晶体中的刃型，螺型及混合型位错）Burgers矢量的求法和意义晶体中位错的形成及位错密度2．3 位错的运动位错的滑移，位错的攀移2．4 位错的弹性性质（本节视学时情况可自学）应力、应变的表示方法刃、螺位错的应力场位错的应变能外力对位错的作用力，位错的线张力，位错间的作用力2．5 实际晶体中的位错全位错和不全位错堆垛层错位错反应和扩展位错，位错的增殖及位错源位错的观察2．6 面缺陷面缺陷概述界面结构(小角度晶界模型及大角度晶界模型简介)孪晶界，相界，表面界面能及界面特性第三章二元合金相图(12学时)3．1 合金相结构固溶体置换固溶体中间相中间相的特点及分类正常价化合物，电子化合物，间隙相及间隙化合物3．2 匀晶相图相图的表示，相图的实验测定相图分析相律和杠杆定律典型合金平衡结晶过程不平衡结晶，枝晶偏析3．3 共晶相图相图分析共晶反应典型合金的平衡结晶过程：共晶合金及亚(过)共晶合金的平衡结晶过程不平衡结晶及其组织,伪共晶，离异共晶3．4 包晶相图相图分析包晶反应平衡结晶过程及平衡组织不平衡结晶过程及不平衡组织3．5 其他类型的二元合金相图形成化合物的相图,具有固态转变的相图：具有多晶转变、共析转变、包析转变、脱溶分解等转变的相图3．6 复杂二元相图分析进行分析的基本思路，基本二元相图类型小结，相区接触法则，复杂二元相图举例3. 7 根据相图推测合金性能相图与合金的力学、物理性能相图与合金的铸造性能由相图看热处理的可能性第四章铁碳相图（4学时）4. 1 碳合金的组元和基本相4. 2 相图分析：相图上的点、线、区的分析4. 3 典型合金平衡结晶过程分析4. 4 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响对平衡组织的影响对力学性能的影响对铸造性能的影响杂质元素对钢的性能的影响（硅、锰、磷、硫、氮、氢、氧）第五章三元相图（6学时）5. 1 三元合金相图的表示方法浓度三角形，浓度三角形中具有特定意义的直线三元合金其它表示方法5. 2 三元匀晶相图相图分析：水平截面，垂直截面，液相面投影典型合金的结晶过程5. 3 三元共晶相图三组元固态互不相溶，具有共晶转变的相图：相图分析、水平截面，截线法则，垂直截面，投影图三组元固态有限互溶，具有共晶转变的相图：组元间固态有限互溶时相图的基本特点，截面及投影图，典型合金结晶过程分析5. 4 实际三元合金相图举例Fe—Cr—C三元系垂直截面第六章金属的凝固(6学时)6．1 金属凝固的基本规律液态金属的结构，凝固的热力学条件，过冷现象，结晶的一般过程6. 2 晶核的形成均匀形核：晶核形成时的能量变化，形核率，临界晶核半径，临界形核功不均匀形核：影响不均匀形核的因素6. 3 晶核的成长液—固界面的微观结构，液—固界面附近的温度分布晶体生长形态晶体生长速率6．4 固溶体的凝固固溶体的平衡凝固稳态凝固成分过冷及其对晶体长大形状的影响6．5 共晶合金的凝固共晶体的形态6．6 铸件的组织及其控制铸件三晶区及形成条件影响铸件组织的因素铸件晶粒尺寸的控制6. 7 铸件缺陷偏析，杂质和气孔，缩孔和疏松6. 8 凝固技术的应用单晶的制备，定向凝固，微晶,区域熔炼，非晶态金属第七章固态金属中的扩散(4学时)7．1 扩散方程扩散第一定律，扩散第二定律，扩散第二方程应用举例7．2 扩散机制空位扩散，间隙扩散，置换扩散，扩散系数扩散激活能7．3 扩散的驱动力7．4 反应扩散7．5 影响扩散的因素温度，固溶体类型，晶体结构，浓度，晶体缺陷，合金元素第八章金属及合金的塑性变形(9学时)8．1 金属的应力——应变曲线8．2 滑移与孪晶变形滑移，滑移带，滑移面和滑移方向，滑移系，滑移的临界分切应力，晶体转动，多滑移,滑移的机制孪晶8．3 单晶体的塑性变形施密特定律，单滑移、多滑移和交滑移8．4 多晶体的塑性变形晶界和晶体位向对塑性变形的影响晶粒大小对材料强度与塑性的影响8．5 金属经塑性变形后的组织与性能塑性变形后组织的变化：显微组织的变化，变形金属的亚结构塑性变形后性能的变化：性能变化，择优取向(形变织构)，残留应力和点阵畸变，加工硬化8．6 合金的变形与强化单相合金的变形与强化低碳钢的屈服和应变时效第二相对合金变形的影响8．7 冷变形金属的组织与性能冷变形金属的力学性能,冷变形金属的组织，形变织构，残余应力第九章回复、再结晶和金属热加工（6学时）9．1 冷变形金属的回复回复阶段性能和组织的变化，回复的动力学，回复的机制9．2 冷变形金属的再结晶再结晶的形核，再结晶动力学，影响再结晶的因素，晶粒长大正常晶粒长大，异常晶粒长大(二次再结晶)：9．3 再结晶后组织及性能的变化再结晶图，退火孪晶，再结晶织构9．4 金属的热加工热加工过程及对组织与性能的影响，金属的超塑性实验：（9学时)1、二元合金组织观察(2学时)2、铁碳合金平衡组织观察(2学时)3、三元合金组织分析(2学时)4、金属的塑性变形与再结晶(3学时)。

金属材料学课程考试大纲

《金属材料学》课程考试大纲编写刘文俊一、考试对象参加材料学及材料加工硕士点研究生复试的考生。

二、考试目的考核学生对本课程知识的掌握和运用能力，属水平测试。

三、考试内容、要求第一章钢铁中的合金元素考试内容：合金元素与杂质元素，合金元素对铁碳二元相图的影响，合金钢的分类与编号，固溶体，碳氮化合物，合金元素对自由能、原子的扩散及碳在铁中的活度的影响，钢的重结晶与组织遗传性，合金元素对奥氏体晶粒长大的影响，合金元素对钢冷却时组织转变的影响，合金元素对钢的强韧性和工艺性能的影响，微量元素在钢中的作用。

考试要求：1、掌握合金元素与杂质元素在钢中的作用；2、熟悉合金钢的分类与编号；3、掌握置换固溶体、间隙固溶体、碳氮化合物的形成规律；4、掌握合金钢中的扩散规律；5、了解合金元素对加热、冷却、回火时组织结构及性能的影响；6、掌握钢的强化机制与韧化途径；7、熟悉合金元素对钢的工艺性能的影响；8、了解钢中常用的微量元素及微量元素对钢的有益作用。

9、能较好地掌握不同性能要求的合金钢的合金化设计思路第二章工程结构钢考试内容：工程结构钢的合金化，铁素体-珠光体钢的成分特点、性能及典型的钢种，低碳贝氏体和马氏体钢的的成分特点、性能及典型的钢种，双相钢的组织特点、性能及获得方法，提高低碳工程构件用钢性能的途径。

考试要求：1、合金元素在工程结构钢中的作用；2、碳含量和合金元素含量对钢的使用性能和工艺性能的影响；3、双相钢的组织结构特点、性能及获得方法；控制轧制。

第三章机械制造结构钢考试内容：四种典型机器零件用钢（调质钢、渗碳钢、弹簧钢、滚动轴承钢）、低碳马氏体钢、高锰耐磨钢的成分特点、热处理特点及性能特点；超高强度钢的合金化原理。

考试要求：1、根据四种典型机器零件用钢的不同性能要求，选择合适的钢种，并确定正确的热处理方法。

2、掌握钢中含碳量、热处理工艺与性能间的关系。

3、掌握四种超高强度钢的热处理方法及强化机制。

4、熟悉耐磨钢的典型钢种，掌握该钢种的热处理特点、组织及性能特点。

《金属学及热处理》课程教学大纲

《金属学及热处理》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：金属学及热处理英文名称：Metallography Heat Treatment二、课程代码及性质课程代码：0801504课程性质：必修三、学时与学分总学时：48学分：3四、先修课程《大学物理》、《高等数学》五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设，也可以供电子封装技术专业学生选修。

六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是本专业的核心课程之一，通过本课程的学习，使学生系统掌握金属学基本原理及基本知识、金属组织特点及固态相变原理，掌握热处理工艺对组织、性能的影响规律，培养学生分析问题解决问题的能力，为后续课程的学习打下基础，其教学目的主要包括：1．掌握金属的基本晶体结构、缺陷类型及其有关基础理论，对位错及金属强化的机制有深入的了解；2. 掌握金属与合金的相图与结晶的基本规律及相关理论；3. 掌握金属的塑性变形及再结晶过程中的基本理论及组织、性能变化过程，了解扩散在其中所起的作用及相关的扩散机制和基本定律；4. 掌握金属常规热处理的基本原理、工艺条件、组织转变特点，为制定热加工工艺，获取优质零构件打好必要的理论基础；5. 掌握钢铁等金属材料中的元素作用、牌号分类、性能特点和应用，可以为合理使用金属材料提供依据。

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：本课程阐述了金属与合金的化学成分、结构、组织与性能之间的内在联系以及各种条件下的变化规律，为从事金属与合金的研究提供理论依据和线索，对于材料成型及控制工程专业而言极为重要，本课程的重点主要在以下几方面：（1）晶体结构：体心立方、面心立方，密排六方结构，晶面指数及晶向指数和合金的基本相结构；晶体缺陷类型及有关基础理论。

（2）金属结晶与相图：金属的结晶过程，热力学及结构条件；二元均晶相图和二元共晶相图的相图分析及结晶过程；铁碳相图中不同成分的结晶过程分析及结晶后的组织。

金属材料学教学大纲-金属专业

金属材料学AScience of Metal Materials课程编号：07310410学分：3学时： 45 （其中：讲课学时：41 实验学时：4 上机学时：0 ）先修课程：金属学、金属组织控制原理、金属材料强韧化、材料力学性能适用专业：金属材料工程。

教材：《金属材料学》，戴起勋主编，化学工业出版社，2012 年9月第2版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：《金属材料学》是一门综合性应用性较强的专业主干课，是金属材料工程专业的核心课程。

在金属学、金属组织控制原理及工艺和力学性能等课程的基础上，系统介绍金属材料合金化的一般规律及金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关系。

通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生系统掌握有关金属材料学方面的知识，培养学生研究开发和合理应用金属材料的初步能力。

二、课程的基本内容及要求绪论（金属材料的过去、现在和将来）：1．教学内容（1）金属材料发展简史（2）现代金属材料（3）金属材料的可持续发展与趋势2．基本要求了解金属材料在国民经济中的地位与作用、金属材料的发展概况和本课程的性质、地位和任务。

第一章钢的合金化原理1．教学内容（1）钢中的合金元素：合金元素和铁基二元相图；合金元素对Fe-C相图的影响；合金钢中的相组成；合金元素在钢中的分布；（2）合金钢中的相变：合金钢加热奥氏体化，合金过冷奥氏体分解；合金钢回火转变；（3）金元素对强度、韧度的影响及其强韧化；（4）合金元素对钢工艺性能的影响；（5）微量元素在钢中的作用（6）金属材料的环境协调性设计基本概念；（7）钢的分类、编号方法。

2．基本要求（1）掌握钢中合金元素与铁和碳的作用；铁基固溶体、碳（氮）化合物的形成规律；合金元素在钢中的分布；合金元素对铁-碳状态图的影响（2）了解钢的分类、编号方法（3）掌握合金元素对合金钢工艺过程的影响（4）掌握合金元素对合金钢力学性能的影响规律（5）理解微量元素在钢中的作用（6）了解材料的环境协调性设计基本概念第二章工程构件用钢1.教学内容（1）工程构件用钢的服役条件及性能要求（2）普通碳素工程构件用钢、低合金（含微合金化）钢的合金化原则和有关的低合金钢，双相钢（3）提高高低碳工程构件用钢性能的途径：控轧、控冷、合金化等，了解工程构件用钢的发展趋势2.基本要求（1）了解工程构件用钢的服役条件及性能要求（2）掌握普通碳素工程构件用钢、低合金（含微合金化）钢的合金化原则和有关的低合金钢，双相钢（3）理解提高高低碳工程构件用钢性能的途径：控轧、控冷、合金化等，了解工程构件用钢的发展趋势第三章机器零用钢1．教学内容（1）机器零件用钢一般性能要求（2）机器零件用钢：调质钢、弹簧钢、低碳马氏体钢、轴承钢、高锰耐磨钢、渗碳钢、氮化钢、非调质钢等合金化原则和性能及其典型钢种（3）（超高强度钢简介）（4）理解典型机器零件用钢的选材思路和发展2．基本要求（1）掌握机器零件用钢一般服役条件及性能要求（2）掌握常用机器零件用钢的合金化原则和性能及其典型钢种（3）了解超强度钢（4）理解典型机器零件用钢的选材思路和发展第四章工具用钢1．教学内容（1）工具用钢的合金化、组织性能的特点及分类（2）低合金刃具钢的合金化，热处理特点，典型钢种。

金属学研究生考试大纲

金属学考试大纲一、考试目的《金属学》作为材料物理与化学、材料学、材料加工工程、材料工程硕士专业学位入学考试的专业课程考试，其目的是考察考生是否具备进行材料科学与工程领域学习所要求的金属学及热处理知识。

二、考试的性质与范围本考试是一种测试应试者金属学及热处理方面基本知识和综合分析能力的尺度参照性水平考试。

考试范围包括本专业考生应具备的金属学、金属热处理以及金属材料等方面的技能。

三、考试基本要求1、掌握金属学及热处理的基本理论与基本概念，建立化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的相互关系，并用于指导材料的设计和应用2、了解常用材料的用途和加工工艺3、初步具备合理选材、妥善安排加工工艺路线、提出合理的热处理技术要求的能力。

四、考试形式本考试采取客观试题与主观试题相结合，基本概念、基本理论测试与综合分析技能测试相结合的方法。

五、考试内容（或知识点）本考试包括以下部分，总分为150分。

1. 金属的晶体结构金属的晶体结构、实际金属的晶体结构及晶体缺陷、位错2. 纯金属的结晶金属的结晶、晶核的形成、晶核长大、铸锭结构及其影响因素3. 金属的塑性变形与再结晶金属的塑性变形、变形对金属的组织性能的影响、回复与再结晶、金属的热加工4. 合金的相结构与二元合金相图合金中的相结构、合金的结晶过程（包括平衡结晶与不平衡结晶）及合金相图的建立、二元合金相图的基本类型、合金性能与相图的关系，5. 扩散:扩散定律、扩散机制、反应扩散、影响扩散的因素6. 铁碳合金:纯铁的同素异晶转变与铁碳合金中的相、铁碳相图、碳钢7.三元合金相图三元相图成分表示方法、元相图中的杠杆定律及重心定律、三元匀晶相图、固态互不溶解的三元共晶相图8、钢的热处理钢在加热时的组织转变、钢在冷却时的组织转变、钢的退火与正火、钢的淬火和回火、钢的淬透性、钢的表面淬火、钢的化学热处理9、合金钢合金元素在钢中的作用、合金钢的分类及编号、合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、不锈耐蚀耐热钢、粉末冶金材料10、铸铁铸铁的特点与分类、铸铁的石墨化及其影响因素、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁11、有色金属及其合金铝及其合金、铜及其合金、轴承合金12、机械零件选材及加工路线分析选材的一般原则、零件设计与热处理工艺性的关系、典型零件的选材及工艺分析六、考试题型1、填空题（30分）2、选择题（15分）3、名词解释（20分）4、简答题（30分）5、论述题（55分）929机械工程材料及热处理部分1. 二元相图：铁-碳相图，铜-锌相图，铜-铝相图等工程上常用二元合金相图。

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