金属材料与热处理教案PPT课件

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3）金属结晶时过冷度的大小与冷却速度有关。 （冷却速度越快，金属的实际结晶温度越低，过冷度也就越大。）
2、纯金属的结晶过程
1） 在一定过冷度的条件下，金属液通过晶核形成 、晶核长大来完成
其结晶过程。
二、晶粒大小对金属材料的影响
（一般室温下，细晶粒金属具有较高的强度和韧性。）
1、金属晶粒大小取决于结晶时的形核率 、长大速度。细化晶粒，则要 形核率越高、长大速度越慢。
3、纯铁的同素异构转变：
1394℃
912℃
δ-Fe → γ- Fe → α – Fe
体心
面心
体心
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4、金属的同素异构转变，也称为“重结晶”。 其与液态金属结晶有许多相似处：有一定转变温度，有过冷现象； 有潜热放出和吸收 ； 也由形核、核长大来完成。 不同处：∵属固 态相变 ，∴ 转变需较大的过冷度；新晶核优先在原晶界处形核；转 变中有体积的变化，会产生较大内应力。
作，如单晶硅。） 4、多晶体：整个物体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的。（普通金属
材料都是多晶体）
四、晶体的缺陷
1、晶体缺陷：晶体中出现的各种不规则的原子堆积现象。 1）空位、间隙原子和置代原子
晶体中的空位、间隙原子、杂质原子都是点缺陷。
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2）位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的位错 局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。 （ 线缺陷）
【小结】 【作业】P11 4、5、6
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§2-2金属的力学性能
学习目的：★ 理解金属材料性能（工艺性能、使用 性能）的概念、分类。
★掌握强度的概念及其种类、应力的概念及符号。 ★★掌握拉伸试验的测定方法；力——伸长曲线的几
个阶段；屈服点的概念。 教学重点与难点 1、理解力——伸长曲线是教学重点； 2、强度、塑性是教学难点。
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3）晶界和亚晶界
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【小结】学生总结本次课的内容 【作业】P11/1、2、3
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§1-1纯金属的结晶
学习目的：★掌握金属结晶的概念，纯金属冷却曲 线、及过冷度。
★掌握纯金属的结晶过程。 ★熟悉掌握晶粒大小对金属力学性能的影响及常用
细化晶粒的方法。 ★同素异构转变的概论，掌握铁的同素异构转变式。 教学重点与难点： ★细化晶粒的方法及晶粒大小对力学性能的影响是
晶体
晶格Байду номын сангаас
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晶胞
晶面 晶体规则排列示意图
晶向
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★金属晶格的类型
1、是指金属中原子排列的规律。 2、体心立方晶格：体心立方晶格的晶胞是由八个原子构成的立方体，并
且在立方体的体中心还有一个原子。 属于这种晶格的金属有：铬Cr、钒V、钨W、钼Mo、及α-铁α-Fe
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3、面心立方晶格：面心立方晶格的晶胞也是由八个原子构成的立方体， 但在立方体的每个面上还各有一个原子。 属于这种晶格的金属有：Al、Cu、Ni、Pb（γ－Fe）等
二、金属晶格的类型 ★晶体结构的概念
1、晶格和晶胞 晶格：把点阵中的结点假想用一系列平行直线连接起来构成空间格子 称为晶格。 晶胞：构成晶格的最基本单元。
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2、晶面和晶向 晶面：点阵中的结点所构成的平面。 晶向：点阵中的结点所组成的直线。 由于晶体中原子排列的规律性，可以用晶胞来描述其排列特征。
（阵点（结点）：把原子（离子或分子）抽象为规则排列于空间的几何点 ，称为阵点或结点。点阵：阵点（或结点）在空间的排列方式称晶体。
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4、密排六方晶格：由12个原子构成的简单六方晶体，且在上下两个六方 面心还各有一个原子，而且简单六方体中心还有3个原子。 属于这种晶格的金属有铍（Be）、Mg、Zn、 镉（Cd）等。
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三、单晶体与多晶体
1、晶粒：金属是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的小晶体组成的， 小晶体称为晶粒。
2、晶界：晶粒间交界的地方称为晶界。 3、单晶体：只由一个晶粒组成的晶体。（晶格排列方位完全一致。必须人工制
教学的难点。 ★纯金属冷却曲线及过冷度是教学重点。
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教学过程。
复习旧课： 1、晶体结构的概念。 2、常见的三种金属晶格类型。 3、晶体的缺陷。 导入新课：
金属由原子不规则排列的液体 转变为原子规则排列的固体的 过程称为结晶。 一、纯金属的结晶过程 1、纯金属的冷却曲线及过冷度。 1）金属的结晶必须在低于其理论 结晶温度（熔点To )下才能进行 。 2）理论结晶温度和实际结晶温度 之差称这“过冷度”（△T=ToT1）。
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教学过程：
复习
载荷可分为：静载荷、冲击载荷、交变载荷。
内力、应力的概念。
新课：
★力学性能的概念：力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。
力学性能包括：强度、硬度、塑性、硬度、冲击韧性。
一、强度：
① 概念：金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。强度 的大小用应力来表示。
② 根据载荷作用方式不同，强度可分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、 抗剪强度和抗扭强度等。
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§2-1金属的晶体结构
一、晶体与非晶体
1、晶体：所谓晶体是指其原子（离子或分子）在空间呈规则排列的物体 。 （晶体内的原子之所以在空间是规则排列，主要是由于各原子之间的 相互吸引力与排斥力相平衡的结果。）原子在空间呈规则排列的固体 物质称为“晶体”。
2、 非晶体：在物质内部，凡原子呈无序堆积状态的（如普通玻璃、松 香、树脂等）。 非晶体的原子则是无规律、无次序地堆积在一起的。
金属材料与热处理
专 业：09机电/09高数
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第一章：金属的结构与结晶 §1-1金属的晶体结构
★学习目的：了解金属的晶体结构。 ★重点：有关金属结构的基本概念： 晶面、晶向、 晶体、晶格、单晶体、晶体，金属晶格的三种常见 的类型。 ★难点：金属的晶体缺陷及其对金属性能的影响。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。
2、常用的细化晶粒的方法：
A、增加过冷度
B、变质处理
C、振动处理。
三、同素异构转变
1、金属在固态下，随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的现象称为 同素异构转变。
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2、具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的同素 异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母α，β，γ ，δ等表示。