金属组织控制原理

金属材料组织控制原理

Principles of microstructure control of metal materials

课程编号：07310440

学分：3

学时：45 （其中：讲课学时：39 实验学时：6 上机学时：0 ）先修课程：物理化学、材料科学基础

适用专业：金属材料工程

教材：（《金属组织控制原理》，戴起勋，化学工业出版社，2012年第2 版开课学院：

一、课程的性质与任务

《金属材料组织控制原理》是金属材料工程专业教学计划中具有承上启下意义的技术基础课，它建立在普通化学、物理学、物理化学、材料科学基础等课程知识的基础上，为金属材料工程专业课程的进一步学习打好坚实的基础。本课程强调理论与实际的结合，通过原理学习，结合实际工业应用和显微组织观察等实验技能的训练，培养学生解决和处理工程实际问题的能力。

金属材料组织控制原理的基本任务是：

1．掌握金属及合金的相变基本原理、热力学和动力学规律；

2．掌握相变机理（形核和长大）和显微组织与性能的关系；3．为提高金属和合金的热处理质量、充分挖掘材料潜力、发展新材料和强韧化热处理工艺开阔思路。

二、课程的内容及要求

1.教学内容

第一章、金属固态组织演化概述

（1）本课程的性质、目的、意义

（2）组织演化的辩证观与自组织

（3）组织演化过程的基本原理

（4）金属固态相变主要类型、分类、特征

（5）金属固态相变形核、长大

第二章、铁合金奥氏体化与奥氏体

（1）钢中奥氏体的结构、组织、性能

（2）奥氏体的形成（形核、长大）

（3）等温形成动力学

（4）连续加热时奥氏体的形成

( 5) 奥氏体晶粒的长大和控制

(6) 过热、过烧及校正第三章、共析分解与珠光体

( 1) 珠光体转变组织形态

( 2) 珠光体转变形成机制

( 3) 亚(过)共析钢的珠光体转变，

( 4) 珠光体转变动力学

( 5) 珠光体的力学性能

第四章、控轧控冷过程的组织演化

( 1) 微合金化钢及控轧控冷概述

( 2) 高温形变与奥氏体的回复再结晶

( 3) 第二相质点在奥氏体中的溶解和析出规律

(4)微合金钢Y_a相变的控制第五章、马氏体相变与马氏体

( 1) 马氏体转变主要特征和晶体学

( 2 ) 马氏体组织形态

( 3) 马氏体转变热力学

( 4) 马氏体转变动力学

( 5) 马氏体转变机制

( 6) 马氏体的力学性能

( 7) 热弹性马氏体及形状记忆效应

第六章、贝氏体相变与贝氏体

( 1)贝氏体转变基本特征

( 2 )贝氏体组织形态和晶体学

( 3)贝氏体转变动力学

( 4)贝氏体转变热力学

( 5)贝氏体转变机制，

(6)贝氏体的力学性能

第七章、钢的回火转变

(1)淬火钢的回火组织

( 2 )马氏体的分解

( 3 )残余奥氏体的转变

( 4)碳化物的析出与转变

(5)a相的回复与再结晶及内应力的消除

（6）淬火钢回火时力学性能的变化马氏体分解

（7）二次硬化和回火脆性现象

第八章、非铁合金的固溶（淬火）与分解

（1）非铁合金的均匀化处理

（2）非铁合金的固溶（淬火）处理

（3）合金的调幅分解

（4）合金的有序化转变

第九章、合金的时效与脱溶

（1）脱溶沉淀热力学及过程

（2）脱溶沉淀动力学

（3）脱溶沉淀后的显微组织和性能变化

2■基本要求

（1）了解本课程的性质、目的、意义及组织演化的辩证观与自组织现象以及组织演化过程的基本原理。

（2）掌握钢中奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体的结构、组织和性能；掌握他们的形成（形核、长大）机理和形成动力学规律；

（3）充分理解淬火钢回火转变过程；掌握回火转变过程的原理和组织变化；熟练掌握随回火温度升高钢的力学性能的变化、二次硬化现象、回火脆性现象等。

（4）掌握非铁合金的热处理的目的和工艺及组织、性能的变化，特别是时效现象及机理、脱溶沉淀热力学、动力学及显微组织和性能变化。

3.重难点

课程重点：材料各种相变的组织演化过程规律和组织特征。

课程难点：围绕课程主线，讲清分析思路，培养思维能力。

三、课程学时分配

四、大纲说明（内容可包括实验内容与基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）；

1、本课程的实验要求见《金属组织控制原理》实验教学大纲。

2、采用多媒体教学。

3、每次课后布置作业和一些思考题有助于学生对教学内容的理解。

4、一至二次课堂讨论加强对重要知识点的掌握并开阔学生思路。

五、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1、《金属热处理原理》；刘云旭编；机械工业出版，1981 年。2．《钢的热处理》；胡光立谢希文编；西北工业大学出版社，1993 年3. 《金属热处理原理》; 戚正风主编；机械工业出版社1987 年。

制定人：王树奇审定人：批准人：

2013年4 月

课程简介

课程编码：07310440

课程名称：金属材料组织控制原理

英文名称Principles of microstructure control of metal materials

学分：3

学时：45 （其中：讲课学时：39 实验学时：6 上机学时：0）

课程内容：《金属组织控制原理》是金属材料工程专业教学计划中具有承上启下意义的技术基础课。它建立在普通化学、物理学、物理化学、材料科学基础等课程知识的基础上，为金属材料工程专业课程的进一步学习打好坚实的基础。主要包括金属及合金的相变基本原理、热力学和动力学规律、相变机理（形核和长大）和显微组织与性能的关系。本课程强调理论与实际的结合，通过原理学习，结合实际工业应用和显微组织观察等实验技能的训练，培养学生解决和处理工程实际问题的能力。

选课对象：金属材料工程专业本科三年级学生

先修课程：物理化学、材料科学基础

教材：《金属组织控制原理》，戴起勋主编，化学工业出版社，2012 年第二版