材料工程基础(起华荣)
材料工程基础的主要内容
平衡组织
铸态组织 非平衡态组织
单晶硅
尺寸 > 300mm 缺陷数 100-1000 个/cm2
近终型技术
先进的成型技术
定向凝固共晶材料
制成涡轮机叶片
非晶带材：制做变压器 细晶：高强材料 微晶：人们正在研究这
一新结构的意义和实用
准晶：正在研究
共晶组织
与其它材料要素的关系
与其它材料要素的关系
定向凝固共晶组织的生长----材料设计 生长界面
由此说明：材料科 学研究无论是在内 容上还是在空间上 都是无止尽的。
与其它材料要素的关系
在材料使用性能（产品）设计的同时， 力求改变传统的研究及设计路线，将材料性 质同时考虑进去，采取并行设计的方法。
与其它材料要素的关系
B-777上用的先进材料
与其它材料要素的关系
传统方式： 结构与功能 确定材料的性质 （选择材料）
材料工程的发展趋势
加
专
工
家
系
系
统 传感器 统
材料工程的发展趋势
我国在合成与加工方面同先进 国家的差距还很大，许多关键技 术落后的根源都归到这里。因此 提高材料合成与加工的技术水平
是我们的最重要的课题。
三束表面改性
材料工程基础的主要内容
三．材料表面工程 表面改性
合 金
金 激光束 --- 组织变化
属 元
素 电子束 ---组织变化
非均细 晶匀晶 化化化
化
离子束 --- 成分、组织变化
材料工程基础的主要内容
三．材料表面工程
离子束改性对表面应力状况的影响 表面改性
强度极限
疲劳极限
A A --- 原始受力状态
汽车喷油嘴的设计--方案二
材料工程基础 课程
材料工程基础课程材料工程基础是一门重要的学科，它介绍了材料的基本概念、分类、结构、性能以及在工程应用中的原理和方法。
本课程同时也涵盖了材料加工、热处理和表面处理等方面的知识。
以下是对材料工程基础课程的相关参考内容的介绍。
1. 材料的基本概念和分类- 材料的定义和基本属性，包括物理性质（密度、热胀、热导等）和力学性质（强度、韧性、模量等）。
- 材料分类的方法，如按组成分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料；按性能分为结构材料、功能材料和纳米材料等。
- 材料的结构层次，从原子、晶体、晶界、晶体缺陷和晶体生长等方面介绍材料的内部组织。
2. 材料的力学性能和工程应用- 强度和韧性的概念及其测试方法，如拉伸、压缩和弯曲等试验。
- 杨氏模量、屈服强度、延伸率和断裂韧性等力学性能参数的计算和应用。
- 材料的工程应用，如结构材料在建筑、航空航天和汽车等领域的使用；功能材料在光电、磁性和催化等方面的应用；纳米材料在电子、医学和能源领域的应用。
3. 材料加工和热处理- 材料加工的分类和基本原理，包括塑性变形（压力加工、拉伸加工）、切削加工和焊接等。
- 材料的热处理过程，如退火、淬火和回火等，以及其对材料性能的影响。
- 材料加工和热处理的实际应用，如金属铸造、挤压成型和表面改性等。
4. 材料的表面处理和腐蚀防护- 材料表面处理的方法和原理，如电镀、喷涂和化学气相沉积等。
- 腐蚀的基本概念和机理，以及防腐蚀的方法，如选材、防腐涂层和阳极保护等。
- 材料表面处理和腐蚀防护的实际应用，如船舶防腐、桥梁保养和化工设备涂层等。
5. 材料的失效和寿命预测- 材料失效的类型和机理，如疲劳、断裂和蠕变等。
- 材料寿命预测的基本方法，如可靠性分析和寿命试验等。
- 材料失效和寿命预测在工程设计和材料选择中的应用。
以上是对材料工程基础课程的相关参考内容的简要介绍。
通过学习这门课程，学生可以了解材料的基本概念和分类，掌握材料的力学性能和工程应用，了解材料加工和热处理过程，并学习材料的表面处理和腐蚀防护，同时掌握材料失效和寿命预测的相关知识。
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“材料工程基础”是教育部21世纪初高等教育教学改革项目“材料科学与工程专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究”中主干专业基础课程,是材料科学与工程专业的专业基础课程,长期以来,备受学校和院领导的重视,这对材料工程基础课程的改革就提出了更高的要求,如何进行课程改革,培养适应社会发展对材料工程需要的新型人才是材料工程教学团队需要认真思索的关键问题。
1 课程体系材料学是一门试验性科学,涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四个方向,材料科学与工程专业的学生,毕业后主要从事材料制备与加工的科研与生产工作,材料的多样性,各种材料制备、加工方法千差万别,材料工程问题就显得错综复杂了,这就要求从这多种多样的工程问题中提炼出各种材料制备与加工的共同涉及基础问题,建立材料学学的平台课程—材料工程基础完整的知识体系。
“工程”是科学的某种应用,通过这一应用,使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程,是以最短的时间和精而少的人力做出高效、可靠且对人类有用的东西。
在现代社会中,“工程”一词有广义和狭义之分。
就狭义而言,工程定义为“以某组设想的目标为依据,应用有关的科学知识和技术手段,通过一群人的有组织活动将某个(或某些)现有实体(自然的或人造的)转化为具有预期使用价值的人造产品过程”。
就广义而言,工程则定义为由一群人为达到某种目的,在一个较长时间周期内进行协作活动的过程。
又根据两院院士师昌绪先生的定义:材料是人类制造生活和生产用的物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。
显然,材料工程属狭义工程的范畴,材料工程应为是有组织活动将自然的或人造的物质制造成生活和生产产品的活动或过程。
因此,从这个定义出发,凡是材料制备过程中所涉及技术和方法问题都属材料工程问题包括原材料的输送、原材料精制、合成、产品精制、后加工、包装、运输等生产工序原理以及为完成上述工序的一些配套工序如生产过程中的传热问题、三废处理问题。
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
材料工程基础材料工程是一门研究材料的结构、性能、制备和应用的学科，它涉及到物质的内部构造和外部特性，对于现代工程技术的发展起着至关重要的作用。
在材料工程的学习过程中，我们需要了解材料的基本概念、分类、性能和应用等内容，这些知识将为我们日后的学习和工作打下坚实的基础。
首先，我们来谈谈材料的基本概念。
材料是构成各种物体的物质，它可以是金属、陶瓷、高分子材料、复合材料等。
材料的选择对于产品的性能和成本有着重要影响，因此了解不同材料的特性和适用范围是十分必要的。
其次，我们需要了解材料的分类。
根据材料的来源和组成，我们可以将材料分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料等。
而根据材料的性能和用途，我们又可以将材料分为结构材料、功能材料、先进材料等。
不同类别的材料具有不同的特性和应用领域，因此我们需要对其进行深入的了解和研究。
接下来，让我们来关注材料的性能。
材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能、热学性能等多个方面。
这些性能直接影响着材料的使用效果和寿命，因此我们需要通过实验和理论分析来了解材料的各项性能指标，以便更好地选择和应用材料。
最后，我们需要了解材料的应用。
材料广泛应用于工程技术、电子信息、航空航天、生物医药等领域，不同的应用领域对材料的性能和要求也不尽相同。
因此，我们需要结合实际需求，选择合适的材料并进行相应的加工和处理，以满足不同领域的需求。
综上所述，材料工程基础知识对于我们的学习和工作都具有重要意义。
通过深入学习和实践，我们能够更好地掌握材料工程的核心知识，为未来的发展奠定坚实的基础。
希望大家能够认真对待材料工程基础知识的学习，不断提升自己的专业能力，为社会发展做出更大的贡献。
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。
材料工程基础课程教学大纲
材料工程基础课程教学大纲课程名称：材料工程基础课程编号：16118623学时/学分：40/2.5开课学期：5适用专业：材料科学与工程课程类型：学科与专业基础必修课一、课程说明本课程是材料科学与工程专业的一门学科与专业基础必修课程，主要面向金属及功能材与建筑材料两个方向。
侧重介绍金属材料和无机非金属材料的合成、制备及加工的基本原理和方法，同时注重把传统材料、传统技术与新材料、新技术相结合，以使学生能够全面了解和掌握材料工程的发展概貌。
二、课程对毕业要求的支撑毕业要求1工程知识：具有数学、自然科学、工程基础和材料专业知识，并能够将其应用于解决本专业的复杂工程问题。
指标点1.5：掌握材料制备、生产、应用的基本原理和相关知识，并结合数学、自然科学、工程基础知识，用于解决本专业的复杂工程问题。
毕业要求4研究：掌握材料结构和性能的分析方法、实验设计和材料的制备与加工工艺，具备设计和开展实验的能力，并能对实验结果进行有效分析并得到合理有效的结论。
指标点4.1：掌握材料制备与加工的方法和相关设备，能够根据材料研究的需求选择不同设备、工艺条件、操作过程，并能对结果进行分析，得到合理有效的结论。
三、课程的教学目标1.掌握金属材料和非金属材料的合成、制备及加工的基本原理和相关知识。
2.能够根据所确定材料的性能、结构与应用要求，提出材料制备加工的方案与方法。
四、课程基本内容和学时安排第二章常用金属材料及其制备（4学时）知识点：钢铁材料介绍与制备，有色金属材料介绍与制备，其他特种用途材料。
重点：铸钢和铸铁的熔炼技术，铝合金、镁合金和铜合金的性能特点及其熔炼技术。
难点：铸铁中石墨的形成，其他特种用途材料。
第三章铸造成型及其工艺控制（10学时）知识点：铸造合金的工艺性能，砂型铸造，特种铸造，铸造工艺技术的新发展。
重点：液态合金的充型能力，凝固与收缩，铸造应力、变形与裂纹，浇注位置的选择原则，铸型分型面的选择原则，熔模铸造、压力铸造的特点、工艺过程及应用范围。
材料工程基础 课程
材料工程基础课程摘要：一、材料工程基础课程概述1.课程背景与意义2.课程目标与内容二、材料工程基础课程的主要内容1.材料的基本性能2.材料的结构与组成3.材料加工工艺4.材料性能测试与分析三、材料工程基础课程在实际应用中的价值1.工程设计中的应用2.新材料研究与开发3.产业升级与创新四、如何学好材料工程基础课程1.扎实掌握基础知识2.理论与实践相结合3.培养创新思维与能力正文：材料工程是一门涉及材料的研究、设计、制造和应用的学科，材料工程基础课程作为该领域的入门课程，具有重要的地位。
本文将对材料工程基础课程进行概述，并探讨其价值和学习方法。
一、材料工程基础课程概述材料工程基础课程旨在为学生提供材料科学和工程的基本知识，培养学生具备分析和解决材料问题的能力。
课程内容涵盖了材料的基本性能、材料的结构与组成、材料加工工艺以及材料性能测试与分析等方面。
二、材料工程基础课程的主要内容1.材料的基本性能：包括材料的力学性能、物理性能和化学性能等，学生需要了解各种性能的定义、测量方法和影响因素。
2.材料的结构与组成：涉及原子结构、晶体结构、相图和材料中的缺陷等，学生需要掌握各种结构的基本概念和影响因素。
3.材料加工工艺：包括熔炼、塑性加工、铸造、焊接、粉末冶金等，学生需要了解各种加工工艺的原理、过程和优缺点。
4.材料性能测试与分析：包括金相分析、力学性能测试、无损检测等，学生需要掌握各种测试方法的操作原理和应用范围。
三、材料工程基础课程在实际应用中的价值1.工程设计中的应用：通过学习材料工程基础课程，学生可以了解材料的性能、结构和加工工艺，为工程设计提供理论依据。
2.新材料研究与开发：材料工程基础课程为学生提供了研究新材料的基石，有助于培养具备创新能力的人才。
3.产业升级与创新：掌握材料工程基础课程的知识，有助于我国产业升级、提高产品的竞争力以及实现可持续发展。
四、如何学好材料工程基础课程1.扎实掌握基础知识：学生应重视课堂学习，加强对基础知识的理解和记忆。
材料工程基础教学大纲
材料工程基础教学大纲第一篇：材料工程基础教学大纲《材料工程基础》课程教学大纲制定依据：本大纲根据2014版本科人才培养方案制定课程编号：I0220024 学时数：64 学分数：4 适用专业：无机非金属材料工程先修课程：大学物理、高等数学、工程力学考核方式：考试一、课程的性质和任务材料工程基础课程是无机非金属材料工程专业的一门重要的学科基础课。
围绕材料生产过程主要涉及到的工程理论，本课程主要介绍与之相关的基本理论和基础研究方法。
通过本课程的学习，要使学生获得工程流体力学、传热与传质基础等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能；掌握材料生产过程中相关的工程理论基本知识，具备一定的工程研究能力。
在传授知识的同时，要通过各个教学环节逐步培养学生具有思维能力、自学能力、独立分析问题和解决问题的能力，还要特别注意培养学生工程研究能力和综合运用所学知识去分析和解决问题的能力。
本门课程要求学生重点掌握如下知识：1.正确理解下列基本概念和它们之间的内在联系：粘滞性，静压强，连续性方程的物理意义，能量方程的物理意义，流动的状态，流动阻力，传导传热，对流传热，辐射传热，导温系数，热阻，角系数，热流量，质量传递，量纲，相似准数，过剩空气系数，燃烧值，湿空气的各状态参数。
2.正确理解下列基本定理和公式并能正确运用：质量守恒定理，能量守恒定律，牛顿冷却定律，辐射换热的基本定理，相似三定理，量纲和谐原理。
3.牢固掌握下列公式：牛顿粘性定律，流体静力学基本方程，连续性方程，Bernoulli方程，傅立叶（Fourier）定律，牛顿冷却定律，物体间的辐射传热，燃料组成的换算，空气量的计算，烟气量计算。
4.熟练运用下列法则和方法：湿空气状态变化过程的特点、干燥过程的描述，量纲分析法、方程分析法，物料平衡法则，热量平衡法则。
5.会运用流体流动的基本规律、热量传递基本规律和工程研究基本方法解一些简单的工程问题。
二、教学内容与要求理论教学（学时：64）流体力学基础（8学时）（一）教学内容 1.1 流体力学概述 1.1.1 流体的概念 1.1.2 流体力学的研究内容1.1.3 流体力学研究的意义1.1.4 流体力学的研究方法1.1.5 单位与量纲 1.2 流体的性质1.2.1 流体的基本物理性质1.2.2 流体的连续性——连续介质模型 1.2.3 流体的可压缩性与热膨胀性 1.2.4 流体的传递性质1.2.5 流体的状态参数与状态方程 1.2.6 作用在流体上的力 1.3 流体运动的微分方程1.3.1 质量守恒定律——连续性方程1.3.2 动量定理——运动方程(纳维一斯托克斯方程)1.3.3 能量守恒定律——能量方程 1.3.4 定解条件1.3.5 相似理论和量纲分析 1.3.6 三种传递过程的类比分析 1.4 流体静力学1.4.1 重力场中静止流体中的压强分布1.4.2 非惯性系中均质流体的相对平衡 1.5 理想流体流动 1.5.1 欧拉方程 1.5.2 流体的旋度 1.5.3 流函数1.5.4 不可压缩理想流体圆柱绕流1.6 不可压缩粘性流体的流动1.6.1 层流与湍流 1.6.2 边界层理论简介1.6.3 不可压缩粘性流体的层流运动1.6.4 湍流运动的雷诺方程组1.6.5 混合长理论 1.6.6 光滑管中的湍流流动 1.6.7 粗糙管中的湍流流动 1.7 流体流动的伯努利方程式 1.7.1 流体沿流线流动的伯努利方程式1.7.2 流体沿管道流动的伯努利方程式 1.7.3 流体流动的阻力 1.7.4 伯努利方程式的应用 1.8 气体动力学基础1.8.1 可压缩气流的一些基本概念1.8.2 理想气体一元恒定流动的基本方程 1.8.3 气体在管道中的运动 1.9 离心式风机1.9.1 离心式风机的基本结构和工作原理1.9.2 离心式风机的性能参数与性能曲线 1.9.3 离心式风机性能参数的换算 1.9.4 离心式风机的工作点及流量调节 1.9.5 离心式风机的并联和串联操作 1.9.6 离心式风机的选择（二）教学要求（1）了解流体的基本物理属性和流体的输送设备。
材料工程基础复习要点及知识点整理全
材料工程基础复习要点及知识点整理全材料工程是化学、物理的交叉学科，它涉及到材料的物理、化学以及其结构等方面知识。
在学习材料工程基础时，我们需要掌握一些重要的复习要点和知识点，本文将对其进行系统的整理。
一、晶体结构与晶体缺陷晶体结构是材料工程基础的核心内容之一，其对材料的性质和应用有着非常重要的影响。
晶体结构的种类包括金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体等，每种结构都有其独特的特点和性质。
晶体缺陷是晶体中存在的缺陷或异质物，它对材料的性质和应用也有着重要的影响。
晶体缺陷包括点缺陷（空位、间隙、杂质）、线缺陷（位错、蚀刻通道）和面缺陷（晶界、界面）等。
二、材料的物理性质材料的物理性质包括密度、比热、热导率、电导率、热膨胀系数、磁性、光学性能等。
这些性质对于材料的性能和应用起着决定性的作用，因此学习和掌握这些物理性质是非常重要的。
三、材料的力学性质材料的力学性质包括弹性模量、屈服强度、断裂韧性、硬度等。
这些性质是衡量材料强度和耐久性的重要指标，对于材料的设计和应用也具有非常重要的作用。
四、材料的组织结构和相变材料的组织结构指的是材料内部的微观结构和相互之间的关系，包括晶体结构、晶粒大小、晶体缺陷、晶格畸变、相分布等。
了解和掌握材料的组织结构对于材料的性能和应用具有重要的意义。
材料的相变指的是材料在不同条件下发生的状态变化现象，包括固态相变、液态相变和气态相变等。
了解和掌握材料的相变规律可以为材料的制备和性能提高提供重要的理论依据和工程指导。
五、材料加工和处理材料加工和处理是将材料转变成所需的形态、结构和性能的过程。
常见的加工和处理方式包括热处理、冷加工、焊接、表面处理、涂层等。
了解和掌握这些加工和处理过程对于材料的制备和性能提高非常重要。
六、材料的应用材料的应用是材料工程学科的最终目的。
掌握材料的应用知识可以为实际工程和生产提供重要的理论基础和实践指导。
总之，材料工程基础涉及到的知识点非常丰富和复杂，需要我们通过多种途径进行学习和掌握。
华侨大学《工程材料》工程材料复习提纲-题型复习提纲复习思考题.docx
工程材料复习提纲（题型+复习提纲+复习思考题）工程材料考试题型判断题10分，填空，单选10分，多选10分，分析题4〜5道，让算题15〜20分（参考混凝土配合比设计例题）复习提纲（只有大点小细节需要通过复习思考题弥补）第一章材料P13 1.4.2材料的密实度与孔隙率（需注意相加为1）1.4.4与水相关的性质（都看需注意润湿角）1.4.4.2吸水性与吸湿性P15倒数第二段“一•般而言…：1.4.4.3耐水性软化系数1.4.4.4抗渗性P17和热相关的性质（看下了解）P18材料的力学性质表1.2P21图：低碳钢的变形（注意各个点啥意思）1.5.3材料的脆性和韧性笫二章钢材P27区分黑色金属和无色金属2.1.2钢材的分类2.2.2钢材的成分对性能的影响P33图2.4 （结合文字）P41冷加工强化及吋效强化（咋冋事？处理后性质如何改变？）2.4.2热处理第三章气硬性胶凝材料P56石灰生产工业3.1.2石灰的消化P59 （2）石灰浆中找出“陈伏”的概念P61 3.1.4石灰的技术特性还冇技术标准（基本的耍懂）3」・5石灰的应用（简单了解）P62石膏？化学式？哪几种？3.2.3石膏的技术特性（7个）P67 3.3水玻璃（俗称特性应用）第四章水泥P72定义（啥时硅酸盐水泥？）4」.3四种主要熟料（化学式？）4.1.4水化和水化产物（反应物生成物）表4.3图4.4 （记住或者理解）P77 4.1.6影响硅酸盐水泥凝结驶化的主要因索（都很重要）4.1.7技术要求引起安定性不良的因素？（游离的或者f・）4.1.8水泥石的腐蚀与防止（引起腐蚀的因素）4.2.2 （概念）423 （概念）不需要记表4.7 （了解）第五章混凝土P99混凝土概念特点P106 5.2.23砂的技术要求（细度模数的计算）P119 5.2.5.5化学外加剂对混凝十.性能的影响（略需注意）减水剂机理P125 5.2.6.4矿物外加剂的作用机理P128 5.2.6.5矿物外加剂对混凝土性能的影响（注意）5.3普通混凝土的技术特性（特别是和易性）P133 531.5影响和易性的主要因索P136 5.3.1.6改善新拌混凝土和易性的措施5.323彩响强度的主要因素（需注意）P143 5 33硕化混凝土的变形性能5.3.4硬化混凝土的耐久性P150 5.3.4.2提高耐久性的主要措施P155配合比设计（例题中的计算题）第六章建筑砂浆（略过）P181 6.2 （略看）第七章墙体材料P185砖的相关性质7.1」.1分类7.2.1蒸压加气混凝土砌块7.3墙用板材（主要看右膏板）第八章沥青P203 8.1.2石油沥青组分与结构&1・3技术特性8.1.4标准与选用《建筑材料》复习思考题（适用于2012级工程管理专业）一、判断题（对的打错的打X）1.密度是材料在口然状态下单位体积的质量。
《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。
机械工程材料及成形技术基础(申荣华)
材料种类成分强化方式性能特点应用Q235 碳素结构钢C<=0.17% 冷塑变塑性、焊接性好各类材料、建筑用钢Q345 低合金高强度钢C<0.20%少量Mn、V、Si冷塑变塑性、焊接性好、强度适中桥梁、船舶，压力容器45 优质碳素钢0.42-0.50%调质综合力学性能好一般轴、轮、杆类零件40Cr 合金调质钢C=0.4%、Cr<1.5%调质综合力学性能好较重要的轴、轮40MnB 合金调质钢C=0.4%Mn、B<1.5%调质综合力学性能好调质零件20Cr 20CrMnTi 合金渗碳钢0.17-0.24<1.5%调质，渗碳后淬火、低温回火表面硬度高、耐磨，综合力学性能好重要齿轮、轴38CrMoAl 渗氮钢C=0.38%<1.5%调质、渗氮硬度高、耐磨、疲劳强度高、敏感形低机床丝杆、镗杆65Mn 60Si2Mn 合金弹簧钢C=0.65% 小径冷塑变、大经调质强度高，弹性好弹簧、板簧T10 T12 碳素工具钢0.95-1.041.15-1.24淬火+低温回火高硬度、耐磨钻头、锉刀W18Cr4V W6Mo5Cr 4V2 高速钢0.7-1.6 锻造+退火、淬火+多次回火高热硬性、硬度、耐磨性高速切削刀具YG/YT/YW 硬质合金Co6%、W94%/Ti10%、Co9%/C=84%压制热稳定性好、高硬度、耐磨，有一定强度、韧度高速切削刀具、模具HT150 HT200 灰铸铁C=2.7-3.6%Si=1.0-2退火、表面淬火强度低，无塑性、抗震好、铸造性好箱体、支座.2%QT450-10 QT600-3 球墨铸铁C=3.6-3.9%Si=2.0-2.8%可进行各种热处理强化强度高、有一定塑性曲轴、主轴ZL102 ZL104 铸造铝硅合金Si=10-13%其余为AlT2 强度一般，硬度、塑性低、质轻、耐蚀、铸造性好各种复杂的铝合金铸件1Cr18Ni 9Ti 不锈钢C=0.1%Cr>1.2%固溶处理高耐蚀、耐热化工设备，耐蚀容器ABS 热塑性塑料丙烯晴、丁二烯、苯乙烯- 硬、韧、刚，加工性好耐热各种结构件尼龙（PA）热塑性塑料聚邻苯二甲酸二烯丙脂- 耐磨、减摩性、自润滑、强韧性好耐疲劳、耐油油箱、螺母、轴承铸造：液态凝固成形。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
材料工程基础(起华荣部分)第一章液态金属的性质第二章金属的氧化、挥发和除渣精炼第三章吸气和脱气精炼第四章成分控制第五章单相合金的凝固第六章铸锭晶粒组织及其细化第七章铸锭常见缺陷分析1.液态金属的“短程有序、长程无序”结构特点体现在哪4个方面？答：（1）原子团（由十几到几百个原子组成）内，原子间仍然保持较强的结合力和原子排列的规律性，既短程有序；（2）原子团间的距离增大（产生空穴），结合力减小，原子团具有流动性质；（3）存在能量起伏和结构起伏；（4）随温度的提高，原子团尺寸减小、流动速度提高。
2.液态金属粘度概念及公式答：液体中流速不同的两个相邻液层间产生摩擦阻力，阻碍液体的流动，该内摩擦力是液体的基本物理特性之一，称为粘度。
公式：3、什么是液态金属的表面张力？答：液态金属和气体组成的体系中，由于表面层原子处于力不平衡状态，产生了垂直于液体表面、指向液体内部的力，该力总是力图使表面减小。
4、为什么熔点高的金属表面张力大？答：5、金属氧化的热力学判据是什么？答：△G0<0 ，△G0不仅是衡量标准状态下金属氧化趋势的判据，也是衡量标准状态下氧化物稳定性大小的一种尺度。
6、什么是氧势图？有何作用？答：氧化物的△G0-T关系图。
作用：标准状态下，金属的氧化趋势、氧化顺序和可能的氧化烧损程度，一般可用氧化物的标准生成自由焓变量△G0，分解压Po2或氧化物的生成热△H0作判据。
通常△G0、Po2或△H0越小，元素氧化趋势越大，可能的氧化程度越高。
7、金属氧化动力学的限制性环节怎么确定？答：当＞1时，生成的氧化膜一般是致密的，连续的，有保护性的，内扩散速度慢，因而内扩散成为限制性环节。
Al、Be、Si等大多数金属生成的氧化膜具有这种特性；当＜1时，氧化膜是疏松多孔的，无保护性的。
限制性环节将由内扩散变为结晶化学反应。
碱金属及碱土金属（如Li、Mg、Ca）的氧化膜具有这种特性；当》1时，氧化物十分致密，但内应力很大，氧化膜增长到一定厚度后即行破裂，这种现象周期性出现，故该氧化膜是非保护性的。
如Fe的氧化膜8、什么是金属氧化膜的致密度？有何作用？答：定义为氧化物的分子体积MV与形成该氧化物的金属原子体积AV之比。
作用：确定金属氧化动力学的限制性环节。
9、结合挥发速率的Dalton公式说明影响金属挥发的因素。
答：P--体系的外压，b--与金属性质有关的常数，P0Me--金属的蒸气压，P me--实际分压。
10、按夹渣的来源可分为外来夹渣和内生夹渣两种。
11、根据Stokes定律说明影响静置除渣时间的主要因素，进一步说明为什么用静置法难以去除小直径的夹渣？答：u为夹杂物上浮或下沉的速度；为金属液的粘度；r表示球形夹杂半径; P Me和P i分别为金属熔体和夹杂的密度，g是重力加速度。
当合金和温度一定时，由于熔体的粘度及熔体与夹渣的比重差不会有很大变化，所以主要靠增大夹渣尺寸与熔体分离。
如夹渣以不同尺寸的颗粒混杂存在，则较大颗粒上浮得快。
在其上浮过程中，将吸收其他较小夹杂而急速长大，故难以去除小直径的夹渣。
12、气体在铸锭中有三种存在形态：固溶体、化合物和气孔。
13、脱气精炼主要是指从熔体中除去氢气。
14、金属吸收气体由哪四个过程组成？谁是限制性环节？答：1）气体分子碰撞到金属表面；2）在金属表面上气体分子离解为原子；3）气体原子（化学）吸附在金属表面上； 4）气体原子扩散进入金属内部（反应）。
前三个过程是吸附过程，最后一个是扩散溶解过程。
占支配地位的是扩散过程（限制性环节），它决定着金属的吸气速度。
15、实践表明，混合气体精炼时当氯气的浓度为16%时，除气效果最好。
16、简述分压差脱气精炼的原理和方法。
答：将溶解有气体的金属熔体置于氢分压很小的真空中，或将惰性气体导入熔体，便提供了脱氢的驱动力。
由于气泡内部开始完全没有氢气，即氢分压为零，而气泡周围的熔体中，氢的分压>0,在气泡内、外氢分压差的作用下，使溶解的氢原子向熔体-气泡界面扩散，并在该处复合氢分子进入气泡内，然后随气泡一起上浮而自熔体逸出。
分压差脱气过程包括：金属熔体中的气体原子向熔体-气泡界面扩散；在熔体-气泡界面发生2[H]={H2}反应和氢气进入惰性气泡内；氢气随气泡上浮并自熔体逸出。
分压差脱气精炼法可分为气体脱气法、熔剂脱气法，沸腾脱气法和真空脱气法四种。
17、合金的成分主要通过备料、配料及成分调整等过程实现，并通过熔体质量检验方法进行监测和控制。
18、配料计算程序由哪4步组成？要求能够完成配料计算，填写配料计算卡片。
答：首先计算包括熔损在内的各成分需要量；其次计算由废料带入的各成分量；再计算所需中间合金和新金属料量；最后核算。
19、加工材料用合金，其组织多以单相固溶体为主。
20、什么是平衡分布系数？答：衡量溶质再分布状况的主要参数是平衡分布系数k。
它表示同一温度下固相成分C S与其相平衡的液相成分C L之比值，即：k=C S/C L 当合金的液相线和固相线向下倾斜时，C S＜C L，k＜1；反之，C S＞C L，则k＞1。
多数合金元素及杂质在基体金属中k＜1，所以在以后的讨论中，将以k＜1的合金为主。
21、为什么在非平衡凝固条件下，单相合金凝固铸件中会出现共晶体？答：在凝固后期，液相成分远高于C0，甚至可达到共晶体分成C E，使单相合金铸锭中出现共晶组织。
22、成分过冷是怎样影响铸件组织的形态的？答：随着成分过冷由弱到强，单相合金的固/液界面生长方式依次成为平面状、胞状、胞状-树枝状四种形式，得到的晶体相应为平面状晶、胞状晶、胞状枝晶以及柱状枝晶和自由枝晶。
23、铁模铸锭的组织由哪三个区域组成？答：铁模铸锭的组织由三个区域组成：表面细等轴晶区(又称激冷晶区)，柱状晶区和中心等轴晶区。
24、细晶强化的原理是什么？答：细小等轴晶组织各向异性小，加工时变形均匀，且使易偏聚在晶界上的杂质、夹渣及低熔点共晶组织分布更均匀，因此具有细小等轴晶组织的铸锭，其机械性能和加工性能均较好。
25、细化铸锭组织的方法有哪些？答：增大冷却强度，加强金属流动性如改变浇筑方式、锭模周期性振动和搅拌。
26、铸锭中化学成分不均匀的现象称为偏析，偏析分为显微偏析和宏观偏析两类。
27、防止缩孔及缩松的途径是什么？答：在保证铸锭自下而上顺序凝固的条件下，尽可能使缩松转化为铸锭头部的缩孔，然后通过人工补缩来消除。
28、在凝固过程中产生的裂纹称为热裂纹，凝固后冷却过程中产生的裂纹称为冷裂纹。
29、主要的凝固缺陷有哪些？答：偏析、缩孔、裂纹、气孔及非金属夹杂物等常见缺陷。
30、带状偏析是怎样产生的？答：带状偏析出现在定向凝固的铸锭中，其特征是偏析带平行于固/液界面，并沿着凝固方向周期性地出现。
31、产生缩孔和缩松的原因是什么？答：产生缩孔和缩松的最直接原因是金属液凝固时发生的凝固体收缩。
32、你怎么知道某种材料的化学成分？答：金属材料的化学成分包括主要成分和杂质两部分，各牌号合金成分都有相应的标准进行规定和规范。
合金的成分主要通过备料、配料（含中间合金、熔剂等）及成分调整等过程实现，并通过熔体质量检验方法进行监测和控制。
33、什么是计算成分？答:一般是取各元素的中限（即平均成分）作为计算成分。
计算成分的选择还与合金的用途及使用性能、加工方法及工艺性能、合金元素的熔损、杂质的吸收和积累以及节约贵重金属的考虑等有关。
34、熔铸材料所用的料有哪些？答：一般包括新金属料、废料及中间合金等三种。
35、什么是中间合金？答：为了便于加入某些熔点较高且不易溶解或易氧化、挥发的合金元素，以便更准确地控制成分而预先制成的母合金称为中间合金。
36、如何保证材料的化学成分？答：金属材料的化学成分包括主要成分和杂质两部分，各牌号合金成分都有相应的标准进行规定和规范。
合金的成分主要通过备料、配料（含中间合金、熔剂等）及成分调整等过程实现，并通过熔体质量检验方法进行监测和控制。
37、什么是溶质再分布？答：合金在非平衡凝固时，铸件成分偏离原始成分、随凝固过程和条件不同，先后凝固部分的成分不均匀、不一致的现象。
38、什么是成分过冷？答：如果界面前沿液体的实际温度T实低于T L，则这部分液体处于过冷状态的现象。
39、什么是变质处理？答：指向金属液内添加少量物质，促进金属液生核或改变晶体生长过程，使铸态组织细化的一种方法，所添加的物质称为变质剂。
40、细化晶体尺寸有什么好处？答：细小等轴晶组织各向异性小，加工时变形均匀，且使易偏聚在晶界上的杂质、夹渣及低熔点共晶组织分布更均匀，因此具有细小等轴晶组织的铸锭，其机械性能和加工性能均较好。
41、什么是微观偏析？什么是宏观偏析？答：前者是指一个晶粒范围内的偏析，包括枝晶偏析和晶界偏析。
后者是指较大区域内的偏析，故又称为区域（宏观）偏析，包括正偏析、负偏析、带状偏析和重力偏析。
42、铸锭表面和芯部的应力是怎么样的？答;铸锭凝固开始时，铸锭外部冷得快，温度低，收缩量大；内部温度高，冷得慢，收缩量小。
由于收缩量和收缩速率不同，铸锭内外层之间，便会互相阻碍收缩而产生应力。
温度高收缩量小的内层会阻碍温度低收缩量大的外层收缩，使收缩量大的外层受拉应力（+），收缩量小的内层则受压应力（-）。