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。

复习方法的话大家还是根据自己的习惯有所不同。重要的是坚持。我个人有一些看法希望与大家分享。

刚开始看，很难把握重点，看的太细，会浪费时间。而且，第一遍看完之后，往往都是只有一个大概的轮廓，细节部分是很难记住的。所以第一边看要抓大放小，把握大致脉络。短时间内对专业课内容有一个全局的把握，以利于第二遍的深入阅读。这就算达到了目标。

再看的时候，每看完一节或一章，对主要内容进行概括。尤其是把重要的知识点用简练的语言概括出来，列成条目以利于以后把握重点，节约时间。一定要相信，手过一遍，胜过口过十遍。做笔记能加深我们对知识的理解和记忆。

再以后做题时每遇到问题回来看自己总结的笔记，并且把做题时重要的类型题的解法归纳到笔记中。坚持下去。做到点——线——面的复习，这样下来专业课不拿高分都难了。

二：知识梳理

第一章：金属与合金的晶体结构

① 1)金属键, 2)离子键, 3)共价键

考点：金属键（2001年，2004年，2007年）简述什么是金属键？5分

剖析：金属中自由电子和原子核之间靠静电作用产生的键合力。

②晶体学基础 10分

1)空间点阵（2008年）在空间中由几何阵点周期性规则排列并具有完全相同的周围环境，在三维空间

规则排列的阵列成为空间点阵，简称点阵。5分

2)晶系及布喇菲点阵（2007年，2004年）

考点：7中晶系的点阵参数，14种布喇菲点阵，晶体结构与布喇菲点阵的区别。

剖析：布喇菲点阵中每个阵点周围环境相同，法国数学家布喇菲经过推倒只可能有14种，也可表诉为除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置构成的点阵。

难点：空间点阵与晶体结构的区别

⑶晶向指数与晶面指数（2008，2007，2006，2005，2004，2003，2002）

画出fcc中（110）晶面原子的排列情况，在体心立方中画出一个最密排方向并表明晶向指数，再画出过该方向的两个不同的低指数晶面，写出对应的晶面指数，这两个面与其平行的密排方向构成什么关系？20分

③金属的晶体结构（年年考）20分

1）典型的金属晶体结构 fcc，bcc，hcp，年年考重中之重，考察晶胞中的原子数，点阵常数与原子半径，配位数和致密度，要烂熟于胸。

2）原子的堆垛方式体心立方：ABABABA或ACACACAC,

面心立方：ABCABCABC或ACBACBACB

3）晶体结构中的间隙:四面体间隙和八面体间隙画图（2008）20分

④合金相结构 20分

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（2007，2006，，2005，2004，2003，2001，2000）

所谓固溶体是指溶质原子以原子态溶入金属溶剂的点阵晶格中所组成的单一均匀固体，其特点是保持溶剂的点阵结构类型。置换固VS间隙固溶体？

影响固溶度的因素有：

ⅰ：原子尺寸因素。当溶剂、溶质原子直径尺寸相对差小于±15℅有利于形成大的代为固溶体，当两组元的直径相对差大于41℅时，有利于形成高的间隙固溶体。

ⅱ：负电性因素。溶剂、溶质的负电性差越小溶解度越大，一般小于0.4～0.5会有较大的溶解度。

ⅲ：电子浓度因素。有两方面的含义：一是原子价效应，即同一溶剂金属中，溶质的原子价越高，溶解度越小：而是相对价效应即高价溶质融入低价溶剂是的高于相反的情况。

4）中间相(2006,2004,)合金中组元之间形成的、与纯组元结构均不同的新相，处在相图的中间区域。

⑤晶体缺陷 20分

1）点缺陷：点缺陷的几种基本类型，空位，间隙，杂质，溶质原子等

3)晶体缺陷的基本类型和特征：点缺陷，线缺陷即位错，面缺陷即晶界相界

（2007，2006，2005）

07：点缺陷和线缺陷为何会发生交互作用？这种交互作用如何影响力学性能？举例说明或画图说明什么