金属材料概论
机械基础03-3.3金属材料的热处理
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第三节金属材料的热处理一、概论:1.热处理:热处理是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需要的组织结构与性能的工艺。
2.热处理的目的:①提高零件的使用性能;②充分发挥钢材的潜力;③延长零件的使用寿面;④改善工件的工艺性能,提高加工质量,减小刀具的磨损。
3.钢的热处理方法:退火、正火、淬火、回火及表面热处理等五种。
4.热处理使钢性能发生变化的原因:由于铁有同素异转变,从而使钢在加热和冷却过程中,发生了组织与结构变化。
二、退火:1.概念:将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺称为退火。
2.退火的主要目的是:①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工;②细化晶粒,均匀钢的组织及成分,改善钢的性能或为以后的热处理作组织上的准备;③消除钢中的残余内应力,以防止变形帮开裂。
3.退火的方法:①完全退火的应用:中碳钢及低、中碳合金结构钢的锻件、铸件、热轧型材等。
②球化退火的应用:适用于共析钢及过共析钢。
如碳素工具钢,合金工具钢、轴承钢等。
③去应力退火的应用:消除塑性变形、焊接、切削加工、铸造等形成的残余内应力。
三、正火1.概念:将钢加热到一定温度,保温适当的时间,在空气中冷却的工艺方法。
2.应用:①善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性;②正火可细化晶粒;③消除过共析钢中的网状渗碳体,改善钢的力学性能,并为球化退火作组织准备;④代替中碳钢和低碳合金结构钢的退火。
四、淬火1.概念:将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度,保温一定时间,然后以适当速度冷却,获得马氏体或下马贝氏组织的热处理工艺称为淬火;2.目的:主要获得马氏体,提高钢的强度和硬度。
3.钢的淬氏性和淬硬性4.淬火缺陷:①氧化与脱碳②过热和过烧③变形与开裂④硬度不足五、回火1.概念:将钢淬火后,再加热到Ac1点以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。
2.回火目的:①消除内应力;②获得所需要的力学性能;③稳定组织和尺寸。
金属概论 ppt
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(2)热还原法:中等活泼金属 4、下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )
温度的影响
2、了解常见金属及其重要化合物的主要性质和应用
(3)优良的延性(Pt)、展性(Au) (1)等体积、等浓度时,放出H2由多到少的顺序是
3、随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( )
KCuC+(aFeNCa1l3M)—g—A金;l ZMn属gF+e N光SHn4PC泽bl—(H—:) Cu大Hg多Ag 银Pt A白u 色,除Cu(紫红)、Au(金黄)
Os)、硬度(碱金属;
还 1、原了剂解:常焦见注碳金、属意一的氧活:化动碳顺很、序氢多气、金活泼属金属整Al等块时的颜色与粉末状不同(如:Fe、Ag)
两性金属如Al、Zn
(5)与氧化物作用 Mg + CO2 铝热反应:Al+
Fe2O3 MnO2 Cr2O3 V2O5
(6)金属离子放电顺序:逆金属活动顺序
(7)与有机物:含-OH: 羧酸、酚、醇 焰色反应: Na K
四、Байду номын сангаас炼方法(必修2:p88-89)
存在形式:大多以化合态,Au、Ag主要游离态
(1)电解法:活泼金属 Na、Mg、Al
Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu (湿法炼铜)
五、合金的概念(必修1p64)
由两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具 有金属特性的物质。
合金具有许多优良的物理、化学或机械性能: 如:合金的硬度一般比它的各成分金属的大(如: Mg合金或铝合金、钢等),多数合金的熔点比它 的各成分金属的低(便于锻造)
3、了解合金的概念及其重要应用。
材料概论知识点总结
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材料概论知识点总结材料概论知识点总结1.材料学纲要结合键离⼦键、共价键、⾦属键(化学键)、分⼦键和氢键1)⼏种结合键的区别?离⼦键是以正负离⼦间的相互作⽤⼒形成的结合。
离⼦键材料由两种以上的电负性相差很⼤的原⼦构成。
离⼦晶体的特性:(1)离⼦晶体是最密堆积的⾯⼼⽴⽅或六⽅密填结构,离⼦晶体的这种结构特征体现了离⼦键的各向同性。
(2)对可见光透明,吸收红外波长。
离⼦震动能级吸收。
共价键不易失去价电⼦的原⼦倾向于与邻近原⼦共有价电⼦、成为8电⼦稳定结构。
共价键以拉⼿结合。
⾦属键具有⽅向性,价电⼦位于共价键附近的⼏率⾼于其他处。
共价键形成的条件:原⼦具有相似的电负性、价电⼦之和为8。
共价键材料的特性:(1)⾼硬度、⾼熔点、导电性差、低膨胀系数,这体现了共价键是强化和键。
(2)性脆,延展性很差,这体现了共价键的⽅向性。
陶瓷和聚合物;或完全、或部分是共价键。
⾦属键⾦属原⼦失去价电⼦成为正离⼦、价电⼦成为⾃由电⼦,离⼦⾻架浸泡在电⼦的海洋。
本质:是离⼦、电⼦间的库仑相互作⽤。
特性:⽆⽅向性,不易被破坏。
使⾦属具有良好的延展性和导电性,是良好的导体。
分⼦键由分⼦之间的作⽤⼒(范德华⼒)⽽形成的,由于分⼦键很弱,故结合成的晶体具有低熔点、低沸点、低硬度、易压缩等特性。
氢键氢原⼦与电负性⼤的原⼦X以共价键结合,若与电负性⼤、半径⼩的原⼦Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢去为媒介,⽣成X-H...Y形式的⼀种特殊的分⼦间或分⼦内相互作⽤,成为氢键。
1)结合键对材料性能的影响。
⾦属材料⾦属材料的结合键主要是⾦属键。
⾦属特性:导电性、导热性好;正电阻温度系数;好的延展性;⾦属光泽等。
陶瓷材料陶瓷材料是包含⾦属和⾮⾦属元素的化合物,其结合键主要是离⼦键和共价键,⼤多数是离⼦键。
离⼦键赋予陶瓷相当⾼的稳定性,所以陶瓷材料通常具有极⾼的熔点和硬度,但同时陶瓷材料的脆性也很⼤。
⾼分⼦材料⾼分⼦材料的结合键是共价键、氢键和分⼦键。
金属材料知识点总结
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钢的合金化概论1、钢中常存的杂质有哪些?硫、磷对钢的性能有哪些影响?钢中常存的杂质有:Mn、Si、S、P、N、H、O等。
S易产生热脆;P易产生冷脆。
2、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为几种,请举例说明。
合金元素对纯铁γ相区的影响可分为四种:(1)开启γ相区(无限扩大γ相区),如Mn、Ni、Co(2)扩展γ相区(有限扩大γ相区),如C、N、Cu、Zn、Au(3)封闭γ相区(无限扩大α相区),如Cr、V,W、Mo、Ti、Si、Al、P、Be(4)缩小γ相区(但不能使γ相区封闭),如B、Nb、Zr3、在铁碳相图中,含有0.77%C的钢称为共析钢,如果在此钢中添加Mn或Cr元素,含碳量不变,那么这种Fe-C-Mn或Fe-C-Cr钢分别是亚共析钢还是过共析钢?为什么?含有0.77%C的Fe-C-Mn或Fe-C-Cr钢为过共析钢。
因为几乎所有合金元素都使Fe-C 相图中S点左移,S点左移意味着共析碳含量降低。
4、合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素?哪些是奥氏体形成元素?哪些能在α-Fe中形成无限固溶体?哪些能在γ-Fe中形成无限固溶体?铁素体形成元素: V、Cr、W、Mo、Ti;奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu;能在α-Fe中形成无限固溶体的元素:Cr、V;能在γ-Fe中形成无限固溶体的元素:Mn、Co、Ni。
5、合金元素对钢的共析温度有哪些影响?合金元素对钢的共析体含碳量有何影响?扩大γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度下降;缩小γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度上升。
几乎所有合金元素都使S点碳含量降低;尤其以强碳化物形成元素的作用最为强烈。
6、常见的碳化物形成元素有哪些?哪些是强碳化物形成元素、中强碳化物形成元素、弱碳化物形成元素?常见的碳化物形成元素有:Ti、Zr、V、Nb、Cr、W、Mo、Mn、Fe;强碳化物形成元素:Ti、Zr、Nb、V;中强碳化物形成元素:Mo、W、Cr;弱碳化物形成元素:Mn、Fe。
金属材料概论第三章ppt课件.ppt
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体心立方
面心立方
体心立方
第三节 合金的结晶与相图
合金的应用比纯金属广泛得多
→ 因为合金的强度、硬度、耐磨性等机械性能比纯 金属高许多;某些合金还具有特殊的电、磁、耐 热、耐蚀等物理、化学性能。
学习内容: 一 概念 二 合金相结构 三 二元合金相图
一 概念
1·合金:两种或两种以上的金属,或金属与非金属,经 熔炼或烧结、或采用其它方法组合而成的具有 金属特性的物质。
如果在结晶过程中只有一颗晶核并长大,而不出 现第二颗晶核.那么由这一颗晶核长大的金属, 就是一块金属单晶体。
2、形核和长大 形核: 均质形核:由熔液自发形成新晶核,液体中出现新
相晶核的几率是相同的→ 自发形核
异质形核:新相优先出现于液相中的某些区域的 形核方式 → 非自发形核←杂质(未熔 质点)
长大: 长大过程实质:液体中金属原子向晶核表面迁移过程 长大条件:过冷度
∵结晶初期生成的微小晶粒与
液相间的平衡温度低于大晶
体与液相间的平衡温度— 小
ห้องสมุดไป่ตู้晶体的熔点<大晶体的熔点 温
度
而通常金属的熔点是与大晶 T
Tm=T大晶粒
△T Tn=T小晶粒
体相对应的 → 结晶过程只能
在金属熔点以下的温度进行
∴过 冷条件下发生!
时间τ
②结晶过程中晶核数目越多,凝固后晶粒数目也越多, 晶粒越细小;反之,晶粒数目越少,晶粒越粗大;
2·组元:组成合金最基本的、独立的物质,简称为元。 一般指组成合金的元素,或稳定的化合物。
例如:黄铜的组元是铜和锌;碳钢的组元是铁和碳, 或是铁和金属化合物Fe3 C
黄铜:Cu与Zn的合金。Zn的含量越高,其强度也较高,
实用上金属材料课的心得(汇总17篇)
![实用上金属材料课的心得(汇总17篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/10dc355c58eef8c75fbfc77da26925c52dc59151.png)
实用上金属材料课的心得(汇总17篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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金属材料学概论(1)
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1950年 8784
1960年 10007 1970年 11914 1980年 10170 1990年 8870 2008年 9150 2011上 4265.4
484
2214 9332 11140 11030 11870 5407.1
2730
钢铁材料的高性能化
• 微合金化技术
(≤0.1%,研究轧制变形、沉淀相析出、元素 复合、组织控制等) • 细晶粒钢和超细晶粒钢技术 (形变诱导铁素体相变、低温大应变多轴压下 技术) • 耐大气腐蚀技术 (组织结构、夹杂物的影响、Ca-RE等微量元 素的影响)
• 抗疲劳破坏钢技术
(夹杂物控制、硬软相复合) • 耐延迟断裂钢技术 (研究贝氏体组织、低合金回火马氏体延 迟断裂时裂纹萌生、扩展的规律) • 抗高温蠕变断裂强度 (研究合金化和抗蠕变机理) • 资源节约不锈钢 (以氮合金化代镍,研究氮加入的方法和 氮在钢中的脆化机理等)
D、镍及镍合金 镍的储量少,提炼困难,价格昂贵 特点:耐蚀(盐溶液、热碱)性能、高温性能 好。 E、镁及镁合金 镁的密度1.74,熔点650℃,镁合金一些性 能(耐蚀性、强度)与铝合金相近,但疲劳、 蠕变、磨损、加工等性能较差。 F、稀土金属材料 稀土元素具有优异的磁、光、电等特性。 用途:磁性材料、储氢材料、催化剂等。 G、其它有色金属材料
白铜——镍为主加元素,分结构白铜(镍﹤ 40%)和电工白铜(镍﹥40%)。 二元结构白铜:铜合金B10、B20、B30,镍币;
铜的应用和未来 高精尖设备中的耐磨轴承(铜的粉末冶金), Internet网传输缆线,用于电子对撞机,超导电 缆(利用铜的良好柔软性和适当的强度将多股铌 钛超导体加压拉长复合),高速计算机(0.18µm 的铜布),光电薄膜(铜铟二硒)等。
材料概论-金属部分思考题0
![材料概论-金属部分思考题0](https://img.taocdn.com/s3/m/28fcabddb9f3f90f77c61b01.png)
一、名次解释1、能源材料:2、信息材料:3、结构材料:4、功能材料:5、碳素钢6、合金钢:7、调质钢:8、工具钢:9、铸铁:10、粉末冶金:11、灰口铸铁:12、蠕墨铸铁:13、球墨铸铁:二、填空1、从材料的使用性能考虑,将材料分为和两类。
2、我国河南安阳殷墟出土的商代晚期的司母戊鼎,是使用材料铸造的,主要是和的合金。
3、元素周期表中,有种元素是金属元素。
4、金属材料通常分为黑色金属和,其中有色金属主要指及其合金。
5、按化学成分分类,钢分为和。
6、按冶炼设备和方法的不同,工业用钢可分为、和。
7、根据冶炼时脱氧程度的不同,钢可分为、、。
8、按退火后的金相组织,钢可以分为钢、钢、和钢。
9、按正火后的金相组织,钢可以分为钢、钢、钢和钢。
10、低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为、和。
11、强碳化物形成元素有、、、、等。
(举三例即可,中文名称或元素符合均得分。
)12、为了形成易切钢,常在钢中添加、铅、、磷等元素。
13、渗碳钢一般的热处理工艺都是在渗碳之后进行,然后进行低温回火,以达到“表硬里韧”的性能。
为了改善渗碳钢的淬透性,可加入、镍、、硼等元素。
14、大多数调质钢从碳含量上讲一般属于钢。
调质处理后,钢的组织为。
15、碳素弹簧钢的碳含量一般在之间,合金弹簧钢的含碳量一般在之间。
弹簧钢中加入Si、Mn、Cr、V等,主要作用是提高钢的和。
16、铬轴承钢中的含铬量以为宜,加入铬的主要目的是。
17、不锈钢中主要包含、和钛等合金元素。
按组织特征,不锈钢主要分为、奥氏体-铁素体型、、马氏体型和。
18、硬质合金是用作工具材料的粉末合金,它具有高的硬度、耐磨性和红硬性。
一般以、TiC、等熔点高、硬度高的难熔化合物为主体,加入一定量的钴做粘接剂,分为、、钨钛钽(铌)钴合金和四类。
19、超硬铝是系合金,是强度最高的一种合金。
20、工业纯铜具有玫瑰色,表面氧化后呈紫色,称为。
在工业纯铜中加入合金元素可提高其强度。
如,黄铜即是在工业纯铜中主要加入元素,锡青铜即是主要加入。
材 料 概 论 (1)
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• 目前复合材料的发展以树脂基复合材料为 主,特别是热固性材料,它的技术最成熟, 应用最广。金属基复合材料大部分处于研 究开发阶段,陶瓷基复合材料则尚处于研 究阶段。 • ②材料的结构与功能相结合,实现结构/功 能一体化,做到多功能应用。研究者已开 始将氧化物结构陶瓷的透明化和光学特性 相结合,开始重视氮(碳)化物陶瓷的介电、 热导、绝缘等特性的应用。科学家预言, 智能材料的研制和大规模应用将导致材料 科学发展的重大革命。
目录?第1章绪论?11材料的定义和分类?12材料的地位和作用?13材料的循环?14工程师与材料?15材料科学与工程的内涵?16材料科学与工程的发展趋势?第2章结构材料?21材料的性能?22金属材料?23无机非金属材料?24高聚物材料?第3章电性材料?31导体半导体和绝缘体材料?32超导材料?33铁电压电热释电和介电材料?第4章磁性材料?41材料的磁性?42物质磁性的分类?43磁性材料的分类?44几种新型的磁性材料及应用?第5章超导材料?51超导的基本特征?52第一类超导体和第二类超导体?53超导材料的发展历史?54超导材料的应用与前景?第6章智能材料?61概述?62形状记忆智能材料?63电磁流变液智能材料?64磁致伸缩智能材料?第7章光学材料?71光纤材料?72光色材料?73红外材料?第8章新能源材料?81概述?82储氢材料和制氢材料?83燃料电池?84太阳能电池?第9章生物医用材料?91组织工程材料?92血液净化材料?93生物降解高分子材料?第10章抗菌材料?101概述?102抗菌机理?103抗菌塑料?104抗菌纤维和织物?105抗菌陶瓷?106抗菌金属?107抗菌材料的应用?第11章环境材料?111概述?112材料的环境协调性评价?113材料的生态设计?114绿色包装材料?115生态建材?116环境降解材料?第12章梯度功能材料?121梯度材料的定义及分类?122热防护梯度功能材料?123梯度折射率材料?124其他梯度功能材料?第13章复合材料?131概述?132增强材料?133纤维增强树脂基复合材料?134金属基复合材料?135陶瓷基复合材料?136碳碳复合材料?第14章纳米材料?141基本概念?142纳米材料的研究进展?143纳米材料的特异效应?144纳米结构单元?145纳米组装体系?146纳米固体材料?147纳米材料的应用?参考文献第1章绪论?11材料的定义和分类?材料一般是指具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质即人类用以制造生活和生产所需的物品器件构件机器和其他产品的物质
有色冶金概论-第5章 金银冶金
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影响混汞效果的因素
1)汞液的组成 2)接触面节清洁度 3)矿浆性质 4)温度 5)汞的表面阴极化
1)汞液的组成
少量金银和贱金属(铜、铅、锌在汞中不超 过0.1%)可降低汞的表面张力,改善湿润效 果。但贱金属过量时,由于它们在汞珠表面 形成氧化物薄膜。在酸性介质中此氧此物薄 膜被溶解,故对湿润效果影响不大;在碱性 介质中则会破坏汞对金的湿润。
5.2 混汞法提取金银
混汞法是一种古老的提金方法。由于汞对金粒有良 好的湿润性,所以在它们接触时,首先形成固溶体, 其后形成Au3Hg、Au2Hg、AuHg3等化合物,即所谓 汞膏。汞膏组成由不均匀至均匀直至接近Au2Hg成 分的过程称为汞齐化。 游离状态的银可以直接汞齐化;化合物的银则需加 入还原剂使银还原后才能混汞形成汞膏。
汞对金银的湿润能力良好;汞对其他贱金属, 由于它们多以硫化物或氧化物存在,故难以 湿润;汞对脉石的湿润性也很差。由此可见, 汞齐化首先要求金粒暴露出新鲜的表面,亦 即矿石应先磨碎才与汞混合。另外,据研究, 汞中溶解有金、银、铜、铅,都能提高汞对 金的湿润性。升高温度可降低汞的表面张力, 有利于汞对金的湿润。
图5-1 碾盘机
外混汞法常设在内混汞法后面或氰化法前面。它的 磨矿是用选矿厂的常用设备,它的混汞是用固定式、 振动式或其他形式的混汞板。图5-3为混汞板的一种 形式,它是带有中间捕集器的固定混汞板。木制的 倾斜板面上铺有铜板和设有构糟,尾端横装一水槽 接捕金器。铜板清洁后用氯化铵、二氧化硅和汞擦 洗,使其表面形成铜汞膏并贴附一层汞,以便捕获 矿浆中的金粒进行混汞。细金粒和汞在捕金器中回 收,汞膏和大金粒则聚集在混汞板上的捕沟中。混 汞板的金汞膏用橡皮刮子刮下,并在混汞板上重新 刷上一层薄汞,以便继续进行混汞。
金属材料失效分析基础与应用第一单元 概论 PPT课件
![金属材料失效分析基础与应用第一单元 概论 PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/2a86829858fb770bf68a5581.png)
图1-13 以失效抗力指标为线索的失效分析思路示意图
失效残骸分析法中应注意的问题:
要判断系统各构件断裂的先后顺序,从而找出最先断裂( 失效)件。可从各构件断裂断口表面花样上判断,并将最先 断裂(失效)件断口进行分析。
如“压力容器爆炸”等众多碎片飞裂失效残骸分析中: ① 在移动残片前,应绘草图、测量列表记录每一残片位置 ; ② 要确保现场的残片都被找到,往往较难,但非常有用; ③ 要确定事故发生时,装置各控制系统是否处于正常状态 。(如飞机的“黑匣子”、设备控制仪表等)。
应特别强调的是失效与以下几个概念既有联系又有区别, 必须加以区别:
(1)失效和事故
(2)失效和可靠
(3)失效况:
(1) 零件由于断裂、腐蚀、磨损、变形等,从而完全 失去原有功能;
(2)零件在外部环境作用下,部分的失去其原有功能 ,虽然能够工作,但不能完成规定功能和制定任务。
二、失效分析的任务
①失效性质的判定; ②失效原因的分析; ③采取措施,提高材料或产品的失效抗力。
模块三 失效分析的思路方法和基本程序
一、失效分析的思路方法
1、失效分析思路的内涵
失效分析思路不仅是失效分析学科的重要组成部分, 而且是失效分析的灵魂。
模块三 失效分析的思路方法和基本程序
2、失效分析的主要思路方法
(3) 金属装备整体功能并无任何变化,但其中某个构 件部分或全部失去功能,虽然装备还能正常工作,但在某 些特殊情况下就可能导致重大事故,这种失去安全工作能 力的情况也属于失效;
2、失效的分类
(1)按材料损伤机理分类 根据机械失效过程中材料发生变化的物理、化学的本
质机理不同和过程特征差异,可以分为四类,分别是变形、 断裂、磨损和腐蚀,如图1-1和1-2所示。
金属材料学知识整理(经典版)
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第一章 合金化原理主要内容:概念:⑴合金元素:特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素。
⑵杂质:冶炼时由原材料以及冶炼方法、工艺操作而带入的化学元素。
⑶碳钢:含碳量在0.0218-2.11%范围内的铁碳合金。
⑷合金钢:在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢。
①低合金钢:一般指合金元素总含量小于或等于5%的钢。
②中合金钢:一般指合金元素总含量在5~10%范围内的钢。
③高合金钢:一般指合金元素总含量超过10%的钢。
④微合金钢:合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于0.1%,而能显著影响组织和性能的钢。
1.1 碳钢概论一、碳钢中的常存杂质1.锰( Mn )和硅( Si )⑴Mn :W Mn %<0.8% ①固溶强化 ②形成高熔点MnS 夹杂物(塑性夹杂物),减少钢的热脆(高温晶界熔化,脆性↑);⑵Si :W Si %<0.5% ①固溶强化 ②形成SiO2脆性夹杂物;⑶Mn 和Si 是有益杂质,但夹杂物MnS 、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降。
2.硫(S )和磷(P )⑴S :在固态铁中的溶解度极小, S 和Fe 能形成FeS ,并易于形成低熔点共晶。
发生热脆 (裂)。
⑵P :可固溶于α-铁,但剧烈地降低钢的韧性,特别是低温韧性,称为冷脆。
磷可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能。
⑶S 和P 是有害杂质,但可以改善钢的切削加工性能。
3.氮(N )、氢(H )、氧(O )⑴N :在α-铁中可溶解,含过饱和N 的钢析出氮化物—机械时效或应变时效(经变形,沉淀强化,强度↑,塑性韧性↓,使其力学性能改变)。
N 可以与钒、钛、铌等形成稳定的氮化物,有细化晶粒和沉淀强化。
⑵H :在钢中和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。
⑶O :在钢中形成硅酸盐(2MnO•SiO2、MnO•SiO2)或复合氧化物(MgO•Al2O3、碳钢中的常存杂质 碳钢的分类 碳钢的用途 1.1 碳钢概论 主要内容 1.2 钢的合金化原理: ①Me 在钢中的存在形式 ②Me 与铁和碳的相互作用 ③Me 对Fe-Fe3C 相图的影响 ④Me 对钢的热处理的影响 ⑤Me 对钢的性能的影响 1.3合金钢的分类MnO•Al2O3)。
材料概论金属键特点
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材料概论金属键特点金属键是指由金属元素形成的化学键,是一种相对较强的化学键。
金属键的特点主要有以下几个方面:1. 金属键的特殊电子结构:金属元素的外层电子结构具有特殊的特点,通常是一个或多个电子从外层能级跃迁到更高的能级形成自由电子。
这些自由电子在金属晶体中可以自由移动,形成了一种流动的电子气,与金属离子核形成强烈的相互作用力,从而形成金属键。
2. 金属键的金属性质:金属键具有一系列的金属性质,如良好的导电性、导热性、延展性和塑性等。
这是因为金属键的电子自由移动性使得电子可以在金属晶格中快速传递,从而导致了金属的导电性和导热性;同时,金属键的电子流动性也使得金属具有良好的延展性和塑性,可以通过外力改变形状而不断变形。
3. 金属键的晶体结构:金属键通常形成金属晶体,金属晶体通常具有紧密堆积的结构。
这是因为金属键的电子云对金属离子核的相互作用力较强,使得金属离子之间的距离较近,形成紧密堆积的结构。
金属晶体的晶格结构对金属的性质有重要影响,如晶格缺陷可以影响金属的强度和韧性。
4. 金属键的高熔点和高沸点:金属键的强度较高,使得金属具有较高的熔点和沸点。
这是因为金属键的电子云对金属离子核的相互作用力较强,需要克服较大的能量才能破坏金属键。
因此,金属通常具有较高的熔点和沸点,能够在较高温度下保持稳定。
5. 金属键的氧化性和还原性:金属键的电子自由移动性使得金属具有一定的氧化性和还原性。
金属可以失去自由电子形成阳离子,也可以接受外来电子形成阴离子。
这使得金属可以与非金属元素发生氧化还原反应,产生金属氧化物或金属化合物。
金属键是一种由金属元素形成的较强化学键,具有特殊的电子结构和一系列的金属性质。
金属键的特点主要体现在金属的导电性、导热性、延展性、塑性、高熔点和高沸点等方面。
金属键的电子自由移动性也赋予金属一定的氧化性和还原性。
金属键的特点使得金属在工业和生活中具有广泛的应用价值。
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中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述:金属材料概论是高分子科学与工程专业专业知识教学层面的选修课,也是高分子专业学生认识金属材料的主要途径,更是理解材料在实际生活中应用的重要渠道。
课程从工程应用角度出发,阐明金属材料的基本理论,使学生掌握金属材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间关系的基本规律;具备根据机械构建使用条件和性能要求,对结构件进行合理选材的初步能力,并了解金属材料的发展现状和趋势,对材料学科有更广泛深入的认识,为学生后续从事材料相关工作典型基础。
2.设计思路:基于工程认证背景,本课程以学习成果导向(OBE)理念为基础,设计教学大纲及教学环节,达到支撑学生毕业要求中的工程知识、设计开发解决方案等三个能力要求的目的。
基于此,课程内容选择工程应用中的主要金属材料为主线,通过介绍其力学性能、结构特征、成型与制备、强韧化机制,指导学生获得在工程实际中合理选材的能力。
课程内容的编排将由简入繁,由理论入实际,使学生逐步掌握常用金属材料的基本性能和应用。
3.课程与其他课程的关系:本课程是材料学科本科生专业知识教学层面的一门应用型课程,需要学生提前掌握材料科学基础和材料力学的相关知识,并参与了金工实习,了解了工程实际中结构材料的应用特征,从而帮助学生更加深刻地理解课程内容。
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二、课程目标
本课程通过讲授典型金属材料的性能及选用标准,将使学生具备以下能力,并达到工程教育认证的标准:
(1)掌握金属材料力学性能与组织结构之间的关系,了解塑性变形、热处理等加工方式对材料组织、性能的影响规律。
(支撑毕业要求1)
(2)掌握典型金属材料的种类、性能及主要应用。
(支撑毕业要求1)
(3)了解工程材料选用的基本原则,可以根据构件使用要求、材料工艺性及经济性,合理选用材料及相应加工处理方法。
(支撑毕业要求3)
三、学习要求
金属材料概论是材料相关专业的重要课程,是学生将材料及其应用联系起来的重要纽带,为达到最佳学习效果,要求学生要做到以下几点:
(1)先修材料科学基础、材料力学课程,并完成金工实习。
(2)上课时不迟到,不早退,认真听讲,积极参与课堂讨论,营造良好的课堂氛围。
(3)课后通过现代网络工具熟悉课堂中讲述的典型金属材料在实际中的应用,获得更深层次的认知。
四、教学进度
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五、参考教材与主要参考书
[1] 齐宝森. 机械工程材料. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社. 2008
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[2] 沈莲. 机械工程材料. 北京: 机械工业出版社. 2010
[3] 朱张校. 工程材料. 北京: 清华大学出版社. 2001
六、成绩评定
(一)考核方式 A :A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
(二)成绩综合评分体系:
七、学术诚信
学习成果不能造假,如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等,均属造假行为。
他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。
本课程如有发现上述不良行为,将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长:院学术委员会签章:
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