1金属材料概论
金属概论 ppt
（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。
金属材料知识点总结
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。
什么叫金属材料
什么叫金属材料
首先，金属材料是一类由金属元素或金属合金组成的材料。
金属元素包括铁、铜、铝、锌等，而金属合金则是由两种或两种以上的金属元素以及非金属元素组成的混合物。
金属材料通常具有良好的导电性、导热性、延展性和韧性，这些特性使得它们在电子、建筑、汽车、航空航天等领域得到广泛应用。
其次，金属材料具有很高的强度和硬度，这使得它们在工程结构中扮演着重要
的角色。
例如，钢材作为一种常见的金属材料，被广泛用于建筑结构、桥梁、汽车制造等领域。
另外，铝合金由于其轻质和良好的耐腐蚀性，在航空航天领域也有着重要的应用。
除此之外，金属材料还具有良好的可加工性和成形性，这使得它们可以通过锻造、铸造、冷热加工等工艺制成各种形状和尺寸的零部件。
这些零部件可以用于制造机械设备、工具、家具等产品，满足人们在生产和生活中的需求。
总的来说，金属材料是一类具有独特物理和化学性质的材料，它们在工业生产
和日常生活中扮演着重要的角色。
通过对金属材料的深入了解，我们可以更好地利用它们的优势，推动工业技术的发展，提高产品质量，满足人们对美好生活的向往。
希望本文能够为大家对金属材料有更深入的了解提供帮助。
第5章金属材料及热处理概论
第5章金属材料及热处理概论 （3）热膨胀性。金属在温度升高时体积膨胀的现象称 为热膨胀性，用线膨胀系数α表示，其单位是1／℃或1／K， 即温度每升高1℃，其单位长度的膨胀量。α值越大，金属的 尺寸或体积随温度变化而变化的程度就越大。
第5章金属材料及热处理概论
2.金属材料的化学性能
金属材料的化学性能是指金属材料在室温或高温条件下
全性，因此必须同时考虑金属材料的冲击韧度。 目前，工程上一般用金属夏比冲击试验来测定金属材料 的冲击韧度值αk。 金属夏比冲击试验是先将被测的金属材料制成一定形状
和尺寸的试样(图5－1(a)为u形缺口冲击试样)，将其安放在冲
击试验机上，把具有一定重量G的摆锤提到h1高度后，使摆锤 自由下落(见图5－1(b))。
第5章金属材料及热处理概论 3）塑性 塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致
破裂的能力。
许多零件或毛坯是通过塑性变形而成形的，要求材料有
较高的塑性，并且为防止零件工作时脆断，也要求材料有一
定的塑性。塑性也是金属材料的主要力学性能指标之一，常 用的塑性指标有断后伸长率δ 和断面收缩率ψ 。关于塑性
第5章金属材料及热处理概论 （2）收缩性。收缩性是指铸件在冷却凝固时，体积和线 性尺寸收缩的程度。收缩不利于金属铸造，它将使铸件产生
缩孔、缩松、变形等缺陷。
《材料概论》知识点总结
《材料概论》知识点总结
一、材料的分类
材料可以分为金属材料、非金属材料和功能材料三大类。
金属材料包括钢铁、铝、铜、镁等金属，非金属材料包括塑料、陶瓷、橡胶等，功能材料包括复合材料、超导体材料等。
二、材料的特性
材料的特性包括机械性能、物理性能、化学性能和热性能。
机械性能包括抗拉强度、屈服强度、断裂韧性、疲劳性能等；物理性能包括密度、热导率、电导率等；化学性能包括耐腐蚀性、氧化性等；热性能包括热膨胀系数、导热系数等。
三、材料的生产
材料生产包括原料提炼、合金化、熔炼、成型等工艺。
原料提炼可以通过矿石提炼、化学合成等方法进行；合金化是将不同的金属或者非金属元素进行混合；熔炼是将原料加热至熔点后进行铸造和成型。
四、材料的应用
材料的应用广泛，可以应用于机械制造、建筑材料、电子产品、航空航天等多个领域。
不同的材料具有不同的特性，可以用于不同的产品制造。
五、材料的发展趋势
随着科学技术的不断发展，材料科学也在不断创新和发展。
材料的发展趋势包括轻量化、高强度、高温抗性、耐磨性、节能环保等方面。
六、材料检测
材料检测是指对于材料进行质量检测和性能测试。
常见的材料检测方法包括化学分析、金相检测、硬度测试、拉伸测试等。
综上所述，材料概论是制造业中的重要组成部分，对于材料的分类、特性、生产、应用和发展趋势等方面进行了深入的研究。
希望本文的介绍可以为读者对于材料概论有一个较为全面的了解。
金属材料概论第三章ppt课件.ppt
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）（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)
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。
材料概论金属键特点
材料概论金属键特点金属是一类具有特殊性质的物质，它们具有良好的导电性、热导性、延展性和可塑性等特点。
这些特性是由金属中的金属键所决定的。
金属键是金属原子之间的化学键，它们具有以下特点：1. 金属键是一种强大的化学键：金属键是由金属原子之间的电子云共享形成的。
金属原子中的价电子脱离原子核，形成自由电子云，这些自由电子云可在整个金属中自由移动。
由于自由电子云的存在，金属之间的相互作用力非常强大，使得金属具有高熔点和高硬度。
2. 金属键是一种非极性化学键：金属键的形成不涉及电荷的转移，因此金属键是一种非极性化学键。
金属原子中的价电子在整个金属中形成电子云，没有明确的电子极性。
这种非极性特性使得金属具有良好的导电性和热导性。
3. 金属键是一种金属原子之间的弱化学键：虽然金属键是强大的化学键，但它们是一种相对较弱的化学键。
金属原子之间的距离较大，而且金属原子中的价电子并不与特定的原子核相连，而是在整个金属中自由移动。
因此，金属键的键能相对较低，使得金属具有良好的延展性和可塑性。
4. 金属键是一种均匀分布的化学键：金属原子之间的金属键是均匀分布在整个金属中的。
金属中的金属键是三维立体结构，没有明确的化学键方向。
这种均匀分布的特性使得金属具有良好的导电性和热导性，因为电子在金属中可以自由地传导。
金属键的特点使得金属具有许多独特的性质和广泛的应用。
首先，金属具有良好的导电性和热导性，使得金属可以用于制造电线、电路和散热器等电子器件。
其次，金属具有良好的延展性和可塑性，可以通过拉伸、挤压和锻造等加工方法制造各种形状的制品。
此外，金属还具有高熔点、高硬度和良好的耐腐蚀性，使得金属广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
金属键不仅在金属中存在，在一些化合物中也可以形成金属键。
例如，在金属和非金属元素形成的化合物中，金属原子与非金属原子之间可以形成金属键。
这种金属键在金属化合物中起到类似金属中金属键的作用，使得金属化合物具有一些金属的性质，如导电性和热导性。
材料概论-金属部分思考题0
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)
• 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
材料概论知识点大全总结
材料概论知识点大全总结一、材料的概念和分类1. 材料的概念（1）材料的定义（2）材料的特征（3）材料的作用2. 材料的分类（1）按物质性质分类（2）按用途分类（3）按加工方式分类二、材料的组织结构和性能1. 材料的组织结构（1）晶体结构（2）非晶结构（3）晶格缺陷2. 材料的性能（1）力学性能（2）物理性能（3）化学性能（4）热学性能（5）电子性能三、金属材料1. 金属的晶体结构（1）立方晶系（2）六方晶系（3）其他晶系2. 金属的性能（1）金属的导电性（2）金属的导热性（3）金属的塑性（4）金属的硬度（5）金属的磁性3. 金属的加工（1）锻造（2）轧制（3）焊接（4）铸造四、非金属材料1. 陶瓷材料（1）硅酸盐陶瓷（2）氧化铝陶瓷（3）碳化硅陶瓷2. 高分子材料（1）塑料（2）橡胶（3）纤维3. 复合材料（1）金属基复合材料（2）陶瓷基复合材料（3）高分子基复合材料五、材料的表面处理1. 材料的腐蚀（1）金属的腐蚀（2）非金属的腐蚀2. 材料的涂层（1）阳极氧化（2）电镀（3）喷涂3. 材料的改性（1）表面强化（2）表面合金化（3）表面改性涂层六、材料的选用和设计1. 材料的选用原则（1）机械性能（2）化学性能（3）物理性能（4）经济性能2. 材料的设计方法（1）静态设计方法（2）疲劳设计方法（3）蠕变设计方法七、材料的应用1. 金属材料的应用（1）建筑领域（2）交通领域（3）电子领域2. 非金属材料的应用（1）航空航天领域（2）医疗器械领域（3）环保领域八、材料的新发展1. 新材料（1）纳米材料（2）功能材料（3）生物材料2. 材料工艺（1）3D打印（2）激光焊接（3）快速凝固以上是关于材料概论的知识点大全总结，材料是现代科学技术的基础，它的发展和应用对于各个领域都具有重要意义。
希望能够通过本文的总结，对材料概论有更加全面的了解和认识。
金属材料失效分析基础与应用第一单元 概论 PPT课件
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)
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
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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3、热处理 heat treatment ◆ 渗碳→淬火+低温回火 ◆ 组织 心部：低碳M回 + F 表层：高碳M回 + 粒状碳化物 + 少量 A’
4、钢种与用途 steels / applications （1）低淬透性钢：
铜 陵 长 江 大 桥
（一）普通碳素结构钢 structural carbon steels
成分特点及钢种： ◆ 成分：<0.3%C。 ◆ 性能：可焊性、塑性好。
◆ 热处理：不进行专门热处理，热轧空冷（供货） 态下使用。组织：F+P。
◆ 钢种与用途：Q195—Q275 共5种。
（二）低合金高强钢 high strength low alloy steels 用于重要的桥梁、压力容器、锅炉、船舶等。
为提高表面耐磨性，调质后可进行表面淬火或氮化
4、钢种与用途 steels / applications
（1）低淬透性钢 45、40Cr 用于较小的齿轮、轴、螺栓等。
（2）中淬透性钢 40CrNi，用于大中型零件。
（3）高淬透性钢 40CrNiMo, 用于制造大截面重载荷零件。
（五）弹簧钢 spring steels
20、20Cr 用于受力小的耐磨件。如活塞销、凸轮轴、齿轮等。
（2）中淬透性钢： 20CrMnTi
用于中等载荷的耐磨件。如变速箱齿轮。
（3）高淬透性钢： 用于大载荷的耐磨件。如柴油机曲轴
（四）调质钢 tempering steels
1、性能要求： ⑴ 良好的综合力学性能. ⑵ 良好的淬透性。
2、成分特点
大型热卷弹簧
4、钢种与用途 （1）65Mn、60Si2Mn 用于较大截面弹簧。 （2）50CrV 用于大截面、大载荷弹簧。
（六）滚动轴承钢 bearing steels
轴承套和滚动体专用钢
1、性能要求 （1）高硬度、耐磨性、接触
疲劳强度。 （2）足够的韧性、耐蚀性。 （3）淬透性
2、成分特点
⑴ 高碳：0.95—1.10%C ⑵ 合金元素：以Cr为主，加入Mn、Si。 ◆ Cr、Mn、Si可提高淬透性 ◆ Cr提高耐磨性（形成合金渗碳体）和耐蚀性。
1、性能要求 properties （1）高强度、高韧性。 （2）良好的焊接性能和冷成型性能。
2、化学成分 compositions （1）低碳：≤0.2%C. （2）合金元素：主要是Mn，少量V、Ti、Nb等。
◆ Mn的作用是固溶强化铁素体；增加珠光体含量。 ◆ V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。 ◆ Cu、P可提高耐大气腐蚀性； ◆ 加RE可提高韧性、降低冷脆转变温度。
结构钢
工程构 件用钢
机器零 件用钢
普通碳素结构钢 渗碳钢 调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢
低合金高强钢
工具钢
特殊 性能钢
刃具钢 模具钢 量具钢
不锈钢 耐热钢 耐磨钢
2、按化学成分分类 composition
碳钢
低碳钢 0.25%C 中碳钢 0.25~0.6%C 高碳钢 0.6%C
低合金钢 合金元素总量 5% 合金钢 中合金钢 合金元素总量 5~10%
3 、热处理特点
◆ 属于过共析钢： ● 预备热处理：球化退火 调整硬度便于机加工、为淬火做组织准备
● 最终热处理：淬火+冷处理+低温回火 冷处理：-60至 -80℃ 减少A’稳定尺寸
高合金钢 合金元素总量 10%
3、按质量分类 qualities 以磷、硫含量分普通钢、优质钢、高级优质钢。
（二）钢的编号 labeling
1、普通碳素结构钢与低合金高强度钢 Q+最低屈服强度+质量等级+脱氧方法。
◆ 质量等级由A到E质量提高。如 Q235BF。 2、优质碳素结构钢 用两位数字表示钢平均含碳量的万分之几。如45钢
3、热处理 heat treatment 一般在热轧空冷（供货）态下使用。
4、钢种与用途 steels / applications Q295—Q460 共5种
◆ Q345综合性能好。船舶、桥梁、车辆等大型钢结构 ◆ Q390含V、Ti、Nb，强度高。中等压力的压力容器 ◆ Q460正火组织为贝氏体，强度高,用于石化工业的
第三章 金属材料
第一节 工业用钢 steels
按化学成分：碳钢 合金钢。 碳钢 含碳量在0.0218%~2.11%的铁碳合金。 合金钢 在碳钢中有意加入合金元素而得到的钢。
一 、钢的分类与编号
（一）钢的分类 classification of steels
1、按用途分类 application
中温高压容器
机器零件用钢
（三）渗碳钢 carburizing steels
1、性能要求 properties ⑴ 表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足够的
韧性和强度，即表硬里韧。 ⑵ 良好的热处理性能,如淬透性和渗碳能力。
2、成分特点 composition ⑴ 低碳：0.1—0.25%C ⑵ 合金元素：
⑴ 中碳：0.3—0.5%C ⑵ 合金元素：
① 提高淬透性: Mn、Si、Cr、Ni、B பைடு நூலகம் 强化铁素体: Mn、Si、Cr、Ni ③ 细化晶粒: Ti、V ④ 防止第二类回火脆性: W、Mo
3、热处理 heat treatment ◆ 调质件加工工艺路线：
下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工 ◆ 组织：S回
1、性能要求
(1)高强度：σe，σ-1 (2)足够的韧性 (3)高的淬透性
2、化学成分特点 ⑴ 中高碳
碳钢 0.6~0.9%C 合金钢 0.45~0.7%C
⑵ 合金元素作用 ① 提高淬透性、强化铁素体：Mn、Si、Cr ② 细化晶粒：V
3、热处理特点
◆ 热成型弹簧 成型后淬火+中温回火
◆ 组织：T回 ◆ 用于＞φ10mm大截面弹簧
3. 碳素工具钢
丝 锥
T+数字—含碳量千分之几
如 T8
◆ 碳素工具钢都是优质钢。
◆ 高级优质钢加 A。
锉刀
如 T8A
4. 合金结构钢 如 60Si2Mn
5. 合金工具钢 如 9SiCr.
◆ 含碳量大于1.0%时，不标含碳量。
二、结构钢 structural steels
工程构件用钢 机器零件用钢 ◆ 工程构件用钢：用于钢架、桥梁、锅炉、船 舶等工程结构，适合变形、焊接。