《金属材料与热处理》学习提纲(士兵)

《金属材料与热处理》（第五版）课程学习提纲

一、课程性质、目的和任务

金属材料与热处理是一门技术基础课。其主要内容包括：金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料及非金属材料的牌号等。

二、教学基本要求

本课程的任务是使学生掌握金属材料与热处理的基本知识，为学习专业理论，掌握专业技能打好基础。通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：

(1)了解金属学的基本知识。

(2)掌握常用金属材料的牌号、性能及用途。

(3)了解金属材料的组织结构与性能之间的关系。

(4)了解热处理的一般原理及其工艺。

(5)了解热处理工艺在实际生产中的应用。

三、学习内容及要求

绪论

※学习要求：

1、明确学习本课程的目的。

2、了解本课程的基本内容。

※学习内容：

1、学习金属材料与热处理的目的

2、金属材料与热处理的基本内容

3、金属材料与热处理的发展史

4、金属材料在工农业生产中的应用

※思考与练习

1、金属材料与热处理是一门怎样的课程。

2、什么是金属与金属材料。

第一章金属的结构与结晶

※学习要求：

1、了解金属的晶体结构。

2、掌握纯金属的结晶过程。

3、掌握纯铁的同素异构转变。

※学习内容：

§1-1 金属的晶体结构

一、晶体与非晶体

二、晶体结构的概念

三、金属晶格的类型

§1—2纯金属的结晶

一、纯金属的冷却曲线及过冷度

二、纯金属的结晶过程

三、晶粒大小对金属力学性能的影响

四、金属的同素异构转变

※思考与练习：

1、什么是晶体和非晶体？它们在性能上有什么不同？

2、什么是晶格和晶胞？金属主要有哪三种晶格类型？它们的晶胞各有什么特点？

3、什么是结晶？结晶由哪两个基本过程？

4、金属晶粒大小对金属材料性能有什么影响？

5、什么是同素异构转变？具有同素异构转变的金属有哪些？

第二章金属的性能

※学习要求：

1、掌握金属的力学性能，包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳等概念及各力学性能的衡量指标。

2、了解金属的工艺性能。

※学习内容：

§2—2 金属的力学性能

一、强度

二、塑性

三、硬度

四、冲击韧性

五、疲劳强度

§2-3金属的工艺性能

一、铸造性能

二、锻造性能

三、焊接性能

四、切削加工性能

※思考与练习

1、什么是载荷？根据性质不同可分为哪几种？

2、什么是金属的力学性能？金属的力学性能包括哪些内容？

3、什么是强度？强度有哪些衡量指标？这些指标的符号是什么？

4、什么是塑性？塑性有哪些衡量指标？这些指标的符号是什么？

5、什么是硬度？常用的硬度实验法有哪三种？各用什么符号表示？

6、常用的洛式硬度标尺有哪三种？各用什么符号表示？最常用的是哪一种？

7、什么是冲击韧性？什么是冲击韧度？其值有什么符号表示？

8、什么是疲劳断裂？什么是疲劳强度

9、什么是金属的工艺性能？它包括哪些内容？

第三章铁碳合金

※学习要求：

1、掌握合金的概念及合金组织的基本类型。

2、掌握铁碳合金的基本组织，包括概念、牌号、性能等。

3、掌握简化的Fe—Fe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程。

4、掌握含碳量对钢组织及性能的影响。

5、了解碳素钢中常存元素对钢的性能影响。

6、掌握常用碳素钢的牌号、成分、性能及主要用途。

※学习内容：

§3—1合金的组织

一、固溶体

二、金属化合物

三、混合物

§3—2二元合金相图

一、二元合金相图的建立

二、铅锑二元合金相图的分析

§3—3铁碳合金相图

一、铁碳合金的相及组织

二、铁碳合金相图

三、典型铁碳合金的结晶过程

四、铁碳合金的成分、组织与性能的关系

五、Fe—Fe3C相图的应用

§3—4碳素钢

一、常存元素对钢性能的影响

（一）、硅

(二)、锰

（三）、硫

（四）、磷

二、碳素钢的分类

（一）、按钢的含碳量分类

(二)、按钢的质量分类

(三)、按钢的用途分类

(四)、按冶炼时脱氧程度的不同分类

三、碳素钢的牌号及用途

(一）、碳素结构钢

（二）、优质碳素结构钢

（三）、碳素工具钢

(四)、铸造碳钢

※思考与练习

1、什么是合金中的元和相？

2、什么是合金的组织？合金组织有哪几种类型？

3、常用钢的牌号、成分、性能及用途。

4、什么是固溶体？固溶强化是怎么回事？

5、什么是共晶转变？什么是共析转变？

6、按含碳量分铁碳合金可分为哪些？

7、什么是钢？根据含碳量和室温组织的不同，钢分又分哪几类？

8、含碳量的变化对钢的性能有何影响？

9、碳钢中存在哪些杂质元素？它们对钢的性能有哪些影响？

10、高碳钢、中碳钢、低碳钢是如何划分的？

11、钢是质量是根据什么划分的？

第四章钢的热处理

※学习要求：

1、了解钢在加热和冷却时的组织转变。

2、掌握钢的退火、正火、淬火、回火及表面热处理的方法和目的。

3、掌握常用工件热处理的方法。

※学习内容：

§4-1 钢在加热时的转变

一、钢的奥氏体化

二、奥氏体晶粒的长大

§4-2 钢在冷却时的转变

一、过冷奥氏体的等温转变

二、过冷奥氏体等温转变图的应用

§4-3 热处理的基本方法

一、退火

二、正火

三、淬火

（一）、淬火加热温度

（二）、淬火冷却介质

（三）、淬火方法

（四）、钢的淬透性和淬硬性

（五）、淬火缺陷

四、钢的回火

（一）、淬火钢在回火时组织与性能的变化