金属材料培训资料
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金属材料工程专业培训方案
金属材料工程专业培训方案一、培训目标本培训旨在培养具备金属材料工程领域技术能力和创新精神的高级专业技术人才。
通过系统的理论学习和实践操作，使学员掌握金属材料工程的理论知识和实际应用技能，具备解决实际工程问题的能力，能够在金属材料制备、加工、性能评价、应用等方面进行工程设计、研发和管理。
二、培训内容1. 金属材料的基本知识- 金属材料的分类和特性- 金属材料的组织结构和性能- 金属材料的热处理和表面处理2. 金属材料加工工艺- 金属材料的成型工艺- 金属材料的热加工工艺- 金属材料的切削加工工艺3. 金属材料的性能测试和评价- 金属材料的力学性能测试- 金属材料的化学性能测试- 金属材料的物理性能测试4. 金属材料工程设计- 金属材料的选材原则- 金属材料的设计和计算- 金属材料的工程应用5. 金属材料工程实践- 金属材料的成型加工实验- 金属材料的热处理实验- 金属材料的性能测试实验6. 工程实践项目- 根据实际工程项目进行金属材料制备、加工、性能评价和应用的实际操作，提高学员解决实际工程问题的能力。
三、培训方法1. 理论授课采用讲授、讨论、案例分析等形式进行金属材料工程理论知识的传授2. 实践操作通过实验教学、实习实践等形式进行金属材料工程技能的培养3. 实际项目安排学员参与实际项目，进行实际应用能力的培养四、培训对象本培训面向从事金属材料工程相关技术研发、工程设计、制造加工、工程管理等方面工作的技术人员、工程师及相关专业毕业生等。
五、培训周期本培训为期半年，共计24周。
其中理论教学时间为16周，实践操作为8周。
六、培训目标本培训将通过丰富的理论教学、实践操作和实际项目的培训手段，使学员全面掌握金属材料工程的理论知识和实际技能，培养学员解决实际工程问题的能力，为金属材料工程领域培养高级专业技术人才。
七、培训师资本培训的师资力量由金属材料工程领域的专家学者和业内资深技术人员组成，具有丰富的理论研究和实践经验，能够为学员提供全方位的指导和培训。
金属材料培训PPT课件
3.机械制造基础的基本内容
1) 金属材料的种类、性能及选用； 2)热处理工艺基础及应用； 3)金属材料常用的加工方法；金属切削机床、
刀具、夹具等基本知识； 4)钳工的基本知识及基本技能； 5)焊工的基本知识及基本技能； 6)管工的基本知识及基本技能；
3.本课程的特点及学习方法
机械制造基础课程具有实践性强、综合性强 和覆盖面广的特点。
组织:两种物质相间组成，性能介于两者之间， 强度较， 硬度HBS 250。 5.莱氏体：T>727℃ A+Fe3C—Ld 高温莱氏体 T<727℃ P+Fe3C—Ld’低温莱氏体 性能: 与Fe3C相似 HBS>700 塑性极差。
• 二、铁碳合金状态图
• 1.含义：
• 是表明平衡状态下含C不大于6.69%的铁碳合金 的成分,温度与组织之间关系,是研究钢铁的成分, 组织和性能之间关系的基础,也是制定热加工工 艺的基础。
L1——拉深后长度 2）断面收缩率：Ψ
Ψ={（S0 - S1）/S0 }×100 ％ 式中 S。—— 试样原始截面面积(mm2)
S1 —— 试样断口处的截面面积(mm2) δ、ψ越大，材料塑性越好 ，一般δ〉5%为塑 性材料，δ〈5%为脆性材料。
二 、强度 强度指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形
和断裂的能力。常用来表示金属材料强度的指标 1.屈服强度 σs
学习时要重视实践性教学环节，在教学实习 中努力增加感性认识和实践知识，了解、熟悉企 业的生产和技术管理，注意理论与实践相结合。
认真做好本课程实验、综合练习等，有助于 理解和掌握理论知识，有利于职业综合能力的培 养，逐步提高解决生产实际问题的能力。
第一部分 金属材料
第一节 金属材料的主要性能 1.使用性能：机械零件在正常工作情况下应具备的性能。
1) 金属材料的种类、性能及选用； 2)热处理工艺基础及应用； 3)金属材料常用的加工方法；金属切削机床、
刀具、夹具等基本知识； 4)钳工的基本知识及基本技能； 5)焊工的基本知识及基本技能； 6)管工的基本知识及基本技能；
3.本课程的特点及学习方法
机械制造基础课程具有实践性强、综合性强 和覆盖面广的特点。
组织:两种物质相间组成，性能介于两者之间， 强度较， 硬度HBS 250。 5.莱氏体：T>727℃ A+Fe3C—Ld 高温莱氏体 T<727℃ P+Fe3C—Ld’低温莱氏体 性能: 与Fe3C相似 HBS>700 塑性极差。
• 二、铁碳合金状态图
• 1.含义：
• 是表明平衡状态下含C不大于6.69%的铁碳合金 的成分,温度与组织之间关系,是研究钢铁的成分, 组织和性能之间关系的基础,也是制定热加工工 艺的基础。
L1——拉深后长度 2）断面收缩率：Ψ
Ψ={（S0 - S1）/S0 }×100 ％ 式中 S。—— 试样原始截面面积(mm2)
S1 —— 试样断口处的截面面积(mm2) δ、ψ越大，材料塑性越好 ，一般δ〉5%为塑 性材料，δ〈5%为脆性材料。
二 、强度 强度指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形
和断裂的能力。常用来表示金属材料强度的指标 1.屈服强度 σs
学习时要重视实践性教学环节，在教学实习 中努力增加感性认识和实践知识，了解、熟悉企 业的生产和技术管理，注意理论与实践相结合。
认真做好本课程实验、综合练习等，有助于 理解和掌握理论知识，有利于职业综合能力的培 养，逐步提高解决生产实际问题的能力。
第一部分 金属材料
第一节 金属材料的主要性能 1.使用性能：机械零件在正常工作情况下应具备的性能。
金属材料行业培训资料大全
功能化金属材料
研究具有特殊功能的金属材料，如超导材料、形状记忆合金等， 拓展金属材料的应用领域。
环保法规对金属材料行业的影响
01
环保政策收紧
随着全球环保意识的提高，各国政府逐步加强环保法规的执行力度，对
金属材料生产过程中的能耗、排放等方面提出更严格的要求。
02
绿色制造技术
推广绿色制造技术，如清洁生产、循环经济等，降低金属材料生产过程
化学镀技术
在无外加电流的情况下，利用还原剂将金属离子还原成金 属并沉积在基体表面，如化学镀镍、化学镀铜等，具有优 异的耐蚀性和耐磨性。
表面改性技术
表面热处理技术
通过快速加热和冷却的方式改变金属表面的组织结构和性能，如感 应淬火、激光淬火等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
表面合金化技术
在金属表面通过物理或化学方法渗入合金元素，形成具有特定性能 的合金层，如渗碳、渗氮等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性 。
高性能钢材
随着技术进步，高性能钢 材如高强度钢、耐腐蚀钢 等不断涌现，满足了高端 制造的需求。
环保与节能
现代钢铁工业注重环保与 节能，采用先进的生产技 术和设备，降低能耗和减 少污染排放。
有色金属工业
铝、铜、锌等
有色金属包括铝、铜、锌、镍、钴等 ，具有优良的导电性、导热性、耐腐 蚀性等特点，广泛应用于电力、电子 、航空航天等领域。
03
利用激光激发超声波，通过检测超声波的反射或透射信号来评
估金属材料的性能或缺陷。
04
金属材料表面处理技术
表面预处理技术
1 2 3
机械预处理
通过喷砂、抛丸、磨削等方式去除金属表面的氧 化皮、锈蚀等杂质，提高表面粗糙度，为后续处 理提供良好基础。
研究具有特殊功能的金属材料，如超导材料、形状记忆合金等， 拓展金属材料的应用领域。
环保法规对金属材料行业的影响
01
环保政策收紧
随着全球环保意识的提高，各国政府逐步加强环保法规的执行力度，对
金属材料生产过程中的能耗、排放等方面提出更严格的要求。
02
绿色制造技术
推广绿色制造技术，如清洁生产、循环经济等，降低金属材料生产过程
化学镀技术
在无外加电流的情况下，利用还原剂将金属离子还原成金 属并沉积在基体表面，如化学镀镍、化学镀铜等，具有优 异的耐蚀性和耐磨性。
表面改性技术
表面热处理技术
通过快速加热和冷却的方式改变金属表面的组织结构和性能，如感 应淬火、激光淬火等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
表面合金化技术
在金属表面通过物理或化学方法渗入合金元素，形成具有特定性能 的合金层，如渗碳、渗氮等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性 。
高性能钢材
随着技术进步，高性能钢 材如高强度钢、耐腐蚀钢 等不断涌现，满足了高端 制造的需求。
环保与节能
现代钢铁工业注重环保与 节能，采用先进的生产技 术和设备，降低能耗和减 少污染排放。
有色金属工业
铝、铜、锌等
有色金属包括铝、铜、锌、镍、钴等 ，具有优良的导电性、导热性、耐腐 蚀性等特点，广泛应用于电力、电子 、航空航天等领域。
03
利用激光激发超声波，通过检测超声波的反射或透射信号来评
估金属材料的性能或缺陷。
04
金属材料表面处理技术
表面预处理技术
1 2 3
机械预处理
通过喷砂、抛丸、磨削等方式去除金属表面的氧 化皮、锈蚀等杂质，提高表面粗糙度，为后续处 理提供良好基础。
金属材料及热处理培训课件
随炉缓慢冷却到室温的热处理工艺。▪ （也叫均匀化退火。）
▪ 目的 ▪ 均匀钢内部的化学成分，消除偏析。
▪ 适用情况 ▪ 主要于铸造后的高合金钢。
5.去应力退火
▪ 概念
▪
为了消除由于变形加工以及铸造、焊接过程引起的
残余内应力而进行的退火称为去应力退火。
▪ 退火温度 ▪ 不超过Ac1，一般500～650℃。
▪
让其中的碳化物球化（粒化）和消除网状的二
次渗碳体。（因此叫做球化退火。）
▪ 适用钢种 ▪ 主要适用于共析或过共析的工模具钢
T10钢球化退火组织 ( 化染 ) 500
4.扩散退火（均匀化退火）
▪ 概念
▪
将工件加热到略低于固相线的温度（亚共析钢通常
为1050℃～1150℃），长时间（一般10～20h）保温，然后
40min，然后迅速放在端淬试验台上喷水冷却。
未淬透钢 淬透钢
a) 全淬透
b) 未淬透
四、钢的回火
▪ 什么是回火？ 后再淬冷火却后到再室将温工的件一加种热热到处A理c1工温艺度。以下某一温度，保温
一般是紧接淬火以后的热处理工艺。
▪ 淬火后回火目的 ◆降低或消除内应力，以防止工件开裂和变形； ◆ 减少或消除残余奥氏体，以稳定工件尺寸； ◆调整工件的内部组织和性能，以满足工件的
➢ 由于感应加热速度快，奥氏体晶粒不易长大，淬火后获得非 常细小的隐晶马氏体组织，使工件表层硬度比普通淬火高2HRC ～3HRC，耐磨性也有较大提高。
➢ 表面淬火后，淬硬层中马氏体的比体积较原始组织大，因此 表层存在很大的残余压应力，能显著提高零件的弯曲、抗扭疲 劳强度。小尺寸零件可提高2～3 倍，大尺寸零件可提高20%～ 30%。
▪ 适用钢材 中碳钢（消除魏氏组织、晶粒粗大、带状组织等）
建筑金属材料培训资料
15～20 d， 称为自然时效，适合用于低强度钢筋；加热至100～ 200 ℃后保持一定时间（2～3 h），称人工时效， 适合于高强钢筋。
3. 热处理
热处理是将钢材按规定的温度，进行加热、 保温和冷却处理，以改变其组织，得到所需要 的性能的一种工艺。
基本方法：退火、正火、淬火、回火 目的：通过改变钢材组织，得到满足工程建 设要求的钢材。
（２）抗拉强度与屈强比
对应于最高点C的应力称为抗拉强度，用 σb表示。 设计中抗拉强度虽然不能利用，但屈强比 σs／σb有一定意义。 屈强比愈小，反映钢材受力超过屈服点工 作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈 高。但屈强比太小，则反映钢材不能有效 地被利用。
(3) 伸长率
量出拉断后标距部分的长度Ll， 标距的伸长值与原始标距L0的百分率称为 伸长率。即
2．硅(Si)：当小于等于1％时，Si含量的增加可显著提高强 度及硬度，而对塑性及韧性无显著影响。
3．锰(Mn)：在一定限度内，随Mn含量的增加可显著提高强 度并可消减因氧与硫引起的热脆性。改善热加工性能。
4．硫(S)：为有害元素，有强烈的偏析作用，使机械性能、 焊接性能下降（引起热裂纹）。
5．磷(P)；为有害元素，含量的增加可提高强度，塑性及韧 性显著下降。 有强烈的偏析作用，引起冷脆性，焊接性
2.优质碳素结构钢
按国家标准GB/T 699－1999《优质碳素结构钢》 的规定，优质碳素结构钢根据锰含量的不同可 分为：普通锰含量（锰含量＜0.8％）钢和较 高锰含量（锰含量0.7％～1.2％）钢两组。 优质碳素结构钢共有31个牌号，表示方法是： 含碳量、含锰量、脱氧程度 例：10F和45Mn、30 分别表示平均含碳量为0.10％沸腾钢和平均含 碳量为0.45％，较高含锰量的镇静钢。
3. 热处理
热处理是将钢材按规定的温度，进行加热、 保温和冷却处理，以改变其组织，得到所需要 的性能的一种工艺。
基本方法：退火、正火、淬火、回火 目的：通过改变钢材组织，得到满足工程建 设要求的钢材。
（２）抗拉强度与屈强比
对应于最高点C的应力称为抗拉强度，用 σb表示。 设计中抗拉强度虽然不能利用，但屈强比 σs／σb有一定意义。 屈强比愈小，反映钢材受力超过屈服点工 作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈 高。但屈强比太小，则反映钢材不能有效 地被利用。
(3) 伸长率
量出拉断后标距部分的长度Ll， 标距的伸长值与原始标距L0的百分率称为 伸长率。即
2．硅(Si)：当小于等于1％时，Si含量的增加可显著提高强 度及硬度，而对塑性及韧性无显著影响。
3．锰(Mn)：在一定限度内，随Mn含量的增加可显著提高强 度并可消减因氧与硫引起的热脆性。改善热加工性能。
4．硫(S)：为有害元素，有强烈的偏析作用，使机械性能、 焊接性能下降（引起热裂纹）。
5．磷(P)；为有害元素，含量的增加可提高强度，塑性及韧 性显著下降。 有强烈的偏析作用，引起冷脆性，焊接性
2.优质碳素结构钢
按国家标准GB/T 699－1999《优质碳素结构钢》 的规定，优质碳素结构钢根据锰含量的不同可 分为：普通锰含量（锰含量＜0.8％）钢和较 高锰含量（锰含量0.7％～1.2％）钢两组。 优质碳素结构钢共有31个牌号，表示方法是： 含碳量、含锰量、脱氧程度 例：10F和45Mn、30 分别表示平均含碳量为0.10％沸腾钢和平均含 碳量为0.45％，较高含锰量的镇静钢。
金属材料基础知识培训ppt课件
2.7按脱氧程度和浇注制度分：
a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。
3.中国钢号表示方法:
3.1钢号表示方法概述: 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了
解钢的一种共同语言。中国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品 牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素 符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si、Mn、Cr……等。混 合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母 表示，见表。 ③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。 3.2 钢号表示方法的分类说明 3.2.1 碳素结构钢: ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以 “Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是 Mpa。例如：Q235 表示屈服点（ss）235MPa 的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级 符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F 表示沸腾钢；b 表示半镇 静钢：Z 表示镇静钢；TZ 表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z 和 TZ 都可不标。例如Q235-AF 表示A级沸腾钢。
▪ 2.3按成形方法分类： (1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢。
▪ 2.4按用途分类: 1)建筑及工程用钢： a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 2)结构钢： a.机械制造用钢;b.弹簧钢;c.轴承钢 3)工具钢： a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 4)特殊性能钢： a.不锈耐酸钢；b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合 金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 5)专业用钢:如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农 机用钢等。 2.5 按金相组织分类：
a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。
3.中国钢号表示方法:
3.1钢号表示方法概述: 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了
解钢的一种共同语言。中国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品 牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素 符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si、Mn、Cr……等。混 合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母 表示，见表。 ③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。 3.2 钢号表示方法的分类说明 3.2.1 碳素结构钢: ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以 “Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是 Mpa。例如：Q235 表示屈服点（ss）235MPa 的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级 符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F 表示沸腾钢；b 表示半镇 静钢：Z 表示镇静钢；TZ 表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z 和 TZ 都可不标。例如Q235-AF 表示A级沸腾钢。
▪ 2.3按成形方法分类： (1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢。
▪ 2.4按用途分类: 1)建筑及工程用钢： a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 2)结构钢： a.机械制造用钢;b.弹簧钢;c.轴承钢 3)工具钢： a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 4)特殊性能钢： a.不锈耐酸钢；b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合 金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 5)专业用钢:如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农 机用钢等。 2.5 按金相组织分类：
金属行业金属材料性能与应用研究会培训
利用高能激光束照射金属表面，使其与添加的合金元素快速熔化并混合
，形成新的合金层。具有合金成分可调、冶金结合良好等优点，应用于
航空航天、模具等领域。
02
热喷涂合金化
采用热喷涂技术将合金粉末喷涂在金属表面，然后利用重熔或热处理等
方式使其与基体形成冶金结合。可显著提高金属的耐蚀性、耐磨性等性
能，应用于石油化工、电力等领域。
黑色金属材料
80%
钢铁
强度高、塑性好、韧性好，广泛 应用于建筑、机械、汽车等领域 。
100%
铸铁
含碳量较高，脆性较大，但耐磨 性好，常用于制造机床、汽车零 部件等。
80%
合金钢
通过添加合金元素改善性能，具 有高强度、耐蚀性等特点，用于 高端装备制造。
有色金属材料
铝及铝合金
密度小、导电性好、耐蚀性强 ，广泛应用于航空、建筑、电 子等领域。
喷涂技术
化学镀技术
通过化学反应在金属表面沉积一层金 属或合金。具有镀层均匀、耐蚀性好 等优点，常用于电子元器件、精密仪 器等。
利用喷枪将涂料喷涂在金属表面，形 成一层保护膜。广泛应用于建筑、汽 车、船舶等领域。
表面改性技术及应用实例
表面热处理
通过加热和冷却改变金属表面的组织结构和性能。例如， 钢铁件的淬火、回火处理，可提高其硬度、耐磨性等。
热稳定性与相变行为
金属材料在高温下的组织稳定性与相变规律，决 定其高温力学性能与应用范围。
耐蚀性与抗氧化性
金属材料抵抗环境介质腐蚀与氧化的能力，影响 材料使用寿命与安全性。
与其他材料的相容性
金属材料与其他材料（如陶瓷、高分子等）的结 合能力与界面特性，影响复合材料性能与应用。
02
金属材料分类及特点
金属材料 培训
金属材料培训金属材料在现代社会中扮演着重要的角色，广泛应用于各个行业和领域。
然而，由于金属材料的特性和使用要求的不同，对金属材料的培训需求也日益增加。
本文将探讨金属材料培训的重要性、培训内容及其应用，并提出一些有效的培训方法。
一、金属材料培训的重要性金属材料的性能决定了其在各个领域的应用范围。
而熟练掌握金属材料的性质、结构和加工工艺，对于保证产品质量、提高生产效率具有重要意义。
金属材料培训能够帮助工程师和技术人员深入了解金属材料的特点、强度、耐腐蚀性以及热处理等相关知识，提高他们在材料选择、设计和加工过程中的能力与素质。
二、金属材料培训的内容1. 金属材料的基本知识金属材料的分类、特性以及其在各个行业中的应用；金属材料的组织结构和晶格缺陷的理论基础；金属材料的力学行为、热学性质以及化学性质等方面的知识。
2. 金属材料的制备与加工技术金属材料的提纯与合金化技术；熔炼、压延、锻造、焊接等加工工艺。
3. 金属材料的热处理金属材料的退火、淬火、正火、时效处理等热处理工艺；热处理对金属材料性能改善的原理和方法。
4. 金属材料的表面处理金属的电化学腐蚀与防腐蚀技术；表面硬化、电镀、喷涂等涂层技术。
5. 金属材料的性能测试与评价金属材料的力学性能测试方法；金属材料的硬度、拉伸、冲击等性能测试与评价方法。
三、金属材料培训的应用1. 金属材料的选材与设计根据产品的工作环境、使用要求以及性能要求等因素，选择合适的金属材料；通过对金属材料性能的了解，进行结构设计与材料优化。
2. 金属材料的生产与加工控制根据金属材料的特性，合理制定生产工艺流程，控制加工过程中的参数；通过加工控制，确保产品的质量与性能。
3. 金属材料的质量检验与评价运用金属材料性能测试方法，对产品进行质量检验；根据金属材料的性能评价指标，评价产品的可靠性与性能水平。
四、金属材料培训的方法1. 课堂授课通过讲解、演示和案例分析等方式，向学员传授金属材料的相关知识。
金属材料学培训课件
• 工艺性能： 铸造、锻压、拉拔、弯曲、切削、
焊接等
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
材料组织与性能的关系
•组织决定性能
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
本课程的学时安排及评分
• 学时：40小时课堂授课＋16小时实验课 • 评分：实验占18％＋平时成绩占12％＋
期末考试占70％
• 实验6％ 3，实验及报告， 迟到及早退各 扣1分，缺勤即做实验，以零分计
•主要参考书：1、“工程材料学”，王晓敏 编著 ,哈尔滨
•
工业大学出版社，2002年
•2、“金属材料学” 王笑天 主编，机械工业出版社，1987年
•3、“工程材料与金属工艺学”，房世荣主编，机械工业出
• 版社，1994年8月
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
•就业！
•
金属的分类
黑色金属和有பைடு நூலகம்金属
黑色金属：铁及其合金、钢、锰、铬等
• 有色金属
轻金属：铝、镁、锂、铍等 重金属：铜、锌、镍、铅等 贵金属：金、银、铂等 稀有金属：钛、锆、钒、钨、钼等 类金属：铀、钍等
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
材料的显微组织
•显微组织：指助于各种不同放大倍数的显微镜 所
•
组织描述：6－5－4－2高速钢
•马氏体＋碳 化物颗粒， 碳化物颗粒 沿原奥氏体 晶界分布
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
6－5－4－2高速钢
•碳化物颗 粒均匀分布 在马氏体基 体上
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
金属材料的性能
物理性能： 导电、导热、磁性等 化学性能： 耐酸、碱腐蚀等
力学性能： 抵抗作用在它上面的外力的能力
焊接等
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
材料组织与性能的关系
•组织决定性能
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
本课程的学时安排及评分
• 学时：40小时课堂授课＋16小时实验课 • 评分：实验占18％＋平时成绩占12％＋
期末考试占70％
• 实验6％ 3，实验及报告， 迟到及早退各 扣1分，缺勤即做实验，以零分计
•主要参考书：1、“工程材料学”，王晓敏 编著 ,哈尔滨
•
工业大学出版社，2002年
•2、“金属材料学” 王笑天 主编，机械工业出版社，1987年
•3、“工程材料与金属工艺学”，房世荣主编，机械工业出
• 版社，1994年8月
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
•就业！
•
金属的分类
黑色金属和有பைடு நூலகம்金属
黑色金属：铁及其合金、钢、锰、铬等
• 有色金属
轻金属：铝、镁、锂、铍等 重金属：铜、锌、镍、铅等 贵金属：金、银、铂等 稀有金属：钛、锆、钒、钨、钼等 类金属：铀、钍等
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
材料的显微组织
•显微组织：指助于各种不同放大倍数的显微镜 所
•
组织描述：6－5－4－2高速钢
•马氏体＋碳 化物颗粒， 碳化物颗粒 沿原奥氏体 晶界分布
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
6－5－4－2高速钢
•碳化物颗 粒均匀分布 在马氏体基 体上
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
金属材料的性能
物理性能： 导电、导热、磁性等 化学性能： 耐酸、碱腐蚀等
力学性能： 抵抗作用在它上面的外力的能力
ASME金属材料知识培训
碳钢的热处理温度（C = 0.3%）
1200 ℃ 1100 ℃ 950 ℃ 850 ℃ 650 ℃ 600 ℃
锻造 正火，淬火 去应力退火
1.5 金属材料的性能（1）
材料拉伸曲线（塑性材料）
抗拉极限 Fb 屈服极限 Fs
强度： σ = F/A
(单位Mpa)
1.5 金属材料的性能（2）
氢致开裂（HIC） 氢原子融入孔穴后形成氢分子产生的应力导致开裂，即氢脆。
金属材料应符合NACE 0175的要求
NACE： 美国腐蚀工程师协会
1.5 金属材料的性能（3）
低温脆性 在一定低温下金属的韧性急剧降低，脆性急剧增加。
钢材内磷含量过高
1.6 碳钢材料
碳含量 0.1%-0.3% 碳含量 0.3%-0.6% 碳含量 0.6%-1.7% 总合金含量 3%-5% 总合金含量 8%-10% 总合金含量>10%
2.2 非合金铁基材料（1）
2.2 非合金铁基材料（2）
2.3 合金铁基材料（1）
2.3 合金铁基材料（2）
2.4 非铁基材料
培训结束，谢谢大家！
Байду номын сангаас
1.7 不锈钢材料
韧性和塑性好，强度 低，可焊性好，抗晶
间腐蚀性差
韧性和塑性差，强度 高，可焊性差，抗腐
蚀性好
韧性和塑性好，强度 高，可焊性好，抗晶
间腐蚀性好
1.8 镍基合金材料
镍基合金 铁镍合金
不锈钢
镍含量>50% 镍含量30%-50%
镍含量<30%
常见的镍基合金： 因科合金、哈氏合金和蒙乃尔合金 Inconel 625, Inconel 825, Inconel 600, C-276
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组元-组成合金的最基本的独立物质称为组元。合金的组元 中，主体是金属元素，其它组元可以是金属、非金属或 一些化合物（如Fe3C）
相-相是合金中具有相同的物理、化学性能的均匀的组成部 分。不同的相之间有明显的界面。
组织-合金的组织由相组成，组织是指合金中各相的相互配 置（相对数量、形态、大小和分布）情况，也可以是人 们能观察到的合金微观形貌图像。
工程材料的分类
工程材料
金属材料
黑色金属材料 有色金属材料
铸铁
构件用钢
钢
零件用钢
工具用钢
轻有色金属
重有色金属
贵重有色金属
稀有金属
放射性金属
陶瓷材料 高分子材料
复合材料
氧化物陶瓷：Al2O3、SiO2等
非氧化物陶瓷
碳化物 氮化物
橡胶 塑料 合成纤维
硼化物
金属基复合材料 陶瓷基复合材料 塑料基复合材料
几表示
元素名义百分含量大于等于1%时，须将元素标出，元素代号后面的1（元素 名义百分含量）省略；如果元素名义百分含量大于等于2时，数字不省略
硅的元素代号 钨的名义百分含量
钨的元素代号 铬的元素代号 碳的名义千分含量
含碳量大 于1%时， 数字省略
钒的元素代号 钼的元素代号 铬的名义百分含量 铬的元素代号
工程材料基础知识培训
材料简介 材料牌号及命名方法 热处理基础知识 铸铁、钢、铝及铝合金等常用金属简介
材料简介
材料发展ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ史与未来
材料伴随着人类文明一路同行，它是衡量人类社会文明程度的标志之一。 历史学家也根据人类曾经使用过的材料，将历史时代划分为石器、青铜器和 铁器时代。
有着悠久文明的中国更是同样有着悠久的材料制造技术历史。殷商时代 已进入青铜器时代，闻名的司母戊大方鼎便是那个时期的代表。
奥氏体(austenite) 奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体，常用符号A表示。它仍保持γ－Fe的 面心立方晶格。其溶碳能力较大，在727℃时溶碳为ωc＝0.77％,1148℃时可溶碳 2.11％。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑性好，是绝
工程材料简介
黑色金属
铸铁
钢
有色金属
轻有色金属 重有色金属 贵重有色金属
稀有有色金属
高分子材料
橡胶 塑料
陶瓷材料
复合材料
塑料基复合材料 金属基复合材料
陶瓷基复合材料
材料牌号及命名方法
下面主要对金属材料的牌号及命名方法做个介绍。
铸铁
牌号中代 号后面的 一组数字， 表示抗拉
强度
代号后面有两 组数字时，第 二组数字代表
进入现代以后，材料的发展更是迅猛，50年代主要发展了金属材料，60 年代以后陶瓷材料、高分子材料和复合材料得到了发展，80年代以来，信息 材料和能源材料得到了迅速的发展。
随着科学技术的发展，新材料的领域不断扩展，如光电子材料、低维材 料、薄膜材料和生物材料不断受到重视，预计在不久的将来，人们可以利用 计算机从原子、分子的尺度进行材料设计，还有可能实现根据要求设计出符 合一定用途的最佳成分和最佳生产工艺的新型材料。
伸长率值
合金元素含量大 于或等于1%时，
用整数表示
合金元素含量小于1%时，一般 不标注，只有对该合金特性有较
大影响时，才予以标注
铸钢
铸钢代号用“铸”和“钢”二字的 汉语拼音的第一个大写字母“ZG”
表示
在铸造碳钢和铸造合金钢的牌号 后面的一组数字表示铸造碳钢的
名义万分碳含量
工程用铸钢牌号“ZG”后面两组 数字表示力学性能，第一组数字 代表屈服强度，第二组数字代表 抗拉强度，两组数字间用“-”隔
在合金结构钢的牌号前面的两个数字 表示合金结构钢的名义万分碳含量
如果存在其他较重要的元素，该元素代号需要标出来。 无论元素的百分含量是否超过1%
元素名义百分含量大于等于1%时，须将 元素标出，元素代号后面的1（元素名义 百分含量）省略；如果元素名义百分含量
大于等于2时，数字不省略
合金工具钢
平均含碳量 （用千分之
高速工具钢
钴的名义百分含量 钴的元素代号 钒的元素代号 铬的名义百分含量 铬的元素代号 钨的名义百分含量 钨的元素代号
铸造非铁合金
热处理基础知识
下面主要给大家介绍一下热处理的基础知识。
基本概念
合金-一种金属元素与其他金属元素或者非金属元素，通过 熔炼或其它方法结合成的具有金属特性的物质
Fe-C相图
A3线
Acm线
根据Fe-C相图，碳钢在 缓慢加热或冷却过程中， 在PSK线、GS线和ES线 上都要发生组织转变， 通常把PSK线称为A1线， GS线称为A3线，ES称 为Acm线，而该线上的 相变点，相应地用A1点、 A3点及Acm点来表示。
A1线
Fe-C相图说明
根据Fe-C相图，碳钢在缓慢加热或冷却过程中，在PSK线、GS线和ES线上都 要发生组织转变，通常把PSK线称为A1线，GS线称为A3线，ES称为Acm线， 而该线上的相变点，相应地用A1点、A3点及Acm点来表示。 A1、A3和Acm都是平衡状态下的相变点。在实际生产中，钢的加热和冷却速度 都比较快，故其相变点在加热时要高于平衡相变点，冷却时要低于平衡相变点， 且加热和冷却速度越大，其相变点偏离平衡相变点也越多。通常将实际加热时 的各相变点温度用Ac1、Ac3和Accm表示，冷却时的各相变点温度用Ar1、Ar3 和Arcm表示。注意，实际的相变临界温度不是固定的，一般手册中给出的数据 仅供参考。
AC1:钢加热时，开始形成奥氏体的温度； AC3：亚共析钢加热时，所有铁素体均转变为奥氏体的温度； Ar1：钢高温奥氏体化后冷却时，奥氏体分解为铁素体和珠光体的 温度； Acm：过共析钢在平衡状态下，奥氏体和渗碳体或碳化物共存的最 高温度，即过共析钢的上临界点。
常用热处理工艺及应用
铁碳合金典型金相组织
低合金钢
如果存在其他较重要的元素，该元素代号需要标出来。 无论元素的百分含量是否超过1%
在低合金钢的牌号前面的两个数字 表示低合金钢的名义万分碳含量
Mn或Si元素名义百分含量大于等于1%时， 须将元素标出，元素代号后面的1（元素 名义百分含量）省略；如果元素名义百分
含量大于等于2时，数字不省略
合金结构钢
开。
合金元素含量大 于或等于1%时，
用整数表示
合金元素含量小于1%时，一般 不标注，只有对该合金特性有较
大影响时，才予以标注
碳素结构钢
屈服点数值
优质碳素结构钢
碳素工具钢
碳素工具钢
平均含碳量 （用千分之
几表示
品种说明（优质钢不标， 高级优质钢用“A”表示
含锰量高低（含锰低 不标，含锰高标 “Mn”
相-相是合金中具有相同的物理、化学性能的均匀的组成部 分。不同的相之间有明显的界面。
组织-合金的组织由相组成，组织是指合金中各相的相互配 置（相对数量、形态、大小和分布）情况，也可以是人 们能观察到的合金微观形貌图像。
工程材料的分类
工程材料
金属材料
黑色金属材料 有色金属材料
铸铁
构件用钢
钢
零件用钢
工具用钢
轻有色金属
重有色金属
贵重有色金属
稀有金属
放射性金属
陶瓷材料 高分子材料
复合材料
氧化物陶瓷：Al2O3、SiO2等
非氧化物陶瓷
碳化物 氮化物
橡胶 塑料 合成纤维
硼化物
金属基复合材料 陶瓷基复合材料 塑料基复合材料
几表示
元素名义百分含量大于等于1%时，须将元素标出，元素代号后面的1（元素 名义百分含量）省略；如果元素名义百分含量大于等于2时，数字不省略
硅的元素代号 钨的名义百分含量
钨的元素代号 铬的元素代号 碳的名义千分含量
含碳量大 于1%时， 数字省略
钒的元素代号 钼的元素代号 铬的名义百分含量 铬的元素代号
工程材料基础知识培训
材料简介 材料牌号及命名方法 热处理基础知识 铸铁、钢、铝及铝合金等常用金属简介
材料简介
材料发展ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ史与未来
材料伴随着人类文明一路同行，它是衡量人类社会文明程度的标志之一。 历史学家也根据人类曾经使用过的材料，将历史时代划分为石器、青铜器和 铁器时代。
有着悠久文明的中国更是同样有着悠久的材料制造技术历史。殷商时代 已进入青铜器时代，闻名的司母戊大方鼎便是那个时期的代表。
奥氏体(austenite) 奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体，常用符号A表示。它仍保持γ－Fe的 面心立方晶格。其溶碳能力较大，在727℃时溶碳为ωc＝0.77％,1148℃时可溶碳 2.11％。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑性好，是绝
工程材料简介
黑色金属
铸铁
钢
有色金属
轻有色金属 重有色金属 贵重有色金属
稀有有色金属
高分子材料
橡胶 塑料
陶瓷材料
复合材料
塑料基复合材料 金属基复合材料
陶瓷基复合材料
材料牌号及命名方法
下面主要对金属材料的牌号及命名方法做个介绍。
铸铁
牌号中代 号后面的 一组数字， 表示抗拉
强度
代号后面有两 组数字时，第 二组数字代表
进入现代以后，材料的发展更是迅猛，50年代主要发展了金属材料，60 年代以后陶瓷材料、高分子材料和复合材料得到了发展，80年代以来，信息 材料和能源材料得到了迅速的发展。
随着科学技术的发展，新材料的领域不断扩展，如光电子材料、低维材 料、薄膜材料和生物材料不断受到重视，预计在不久的将来，人们可以利用 计算机从原子、分子的尺度进行材料设计，还有可能实现根据要求设计出符 合一定用途的最佳成分和最佳生产工艺的新型材料。
伸长率值
合金元素含量大 于或等于1%时，
用整数表示
合金元素含量小于1%时，一般 不标注，只有对该合金特性有较
大影响时，才予以标注
铸钢
铸钢代号用“铸”和“钢”二字的 汉语拼音的第一个大写字母“ZG”
表示
在铸造碳钢和铸造合金钢的牌号 后面的一组数字表示铸造碳钢的
名义万分碳含量
工程用铸钢牌号“ZG”后面两组 数字表示力学性能，第一组数字 代表屈服强度，第二组数字代表 抗拉强度，两组数字间用“-”隔
在合金结构钢的牌号前面的两个数字 表示合金结构钢的名义万分碳含量
如果存在其他较重要的元素，该元素代号需要标出来。 无论元素的百分含量是否超过1%
元素名义百分含量大于等于1%时，须将 元素标出，元素代号后面的1（元素名义 百分含量）省略；如果元素名义百分含量
大于等于2时，数字不省略
合金工具钢
平均含碳量 （用千分之
高速工具钢
钴的名义百分含量 钴的元素代号 钒的元素代号 铬的名义百分含量 铬的元素代号 钨的名义百分含量 钨的元素代号
铸造非铁合金
热处理基础知识
下面主要给大家介绍一下热处理的基础知识。
基本概念
合金-一种金属元素与其他金属元素或者非金属元素，通过 熔炼或其它方法结合成的具有金属特性的物质
Fe-C相图
A3线
Acm线
根据Fe-C相图，碳钢在 缓慢加热或冷却过程中， 在PSK线、GS线和ES线 上都要发生组织转变， 通常把PSK线称为A1线， GS线称为A3线，ES称 为Acm线，而该线上的 相变点，相应地用A1点、 A3点及Acm点来表示。
A1线
Fe-C相图说明
根据Fe-C相图，碳钢在缓慢加热或冷却过程中，在PSK线、GS线和ES线上都 要发生组织转变，通常把PSK线称为A1线，GS线称为A3线，ES称为Acm线， 而该线上的相变点，相应地用A1点、A3点及Acm点来表示。 A1、A3和Acm都是平衡状态下的相变点。在实际生产中，钢的加热和冷却速度 都比较快，故其相变点在加热时要高于平衡相变点，冷却时要低于平衡相变点， 且加热和冷却速度越大，其相变点偏离平衡相变点也越多。通常将实际加热时 的各相变点温度用Ac1、Ac3和Accm表示，冷却时的各相变点温度用Ar1、Ar3 和Arcm表示。注意，实际的相变临界温度不是固定的，一般手册中给出的数据 仅供参考。
AC1:钢加热时，开始形成奥氏体的温度； AC3：亚共析钢加热时，所有铁素体均转变为奥氏体的温度； Ar1：钢高温奥氏体化后冷却时，奥氏体分解为铁素体和珠光体的 温度； Acm：过共析钢在平衡状态下，奥氏体和渗碳体或碳化物共存的最 高温度，即过共析钢的上临界点。
常用热处理工艺及应用
铁碳合金典型金相组织
低合金钢
如果存在其他较重要的元素，该元素代号需要标出来。 无论元素的百分含量是否超过1%
在低合金钢的牌号前面的两个数字 表示低合金钢的名义万分碳含量
Mn或Si元素名义百分含量大于等于1%时， 须将元素标出，元素代号后面的1（元素 名义百分含量）省略；如果元素名义百分
含量大于等于2时，数字不省略
合金结构钢
开。
合金元素含量大 于或等于1%时，
用整数表示
合金元素含量小于1%时，一般 不标注，只有对该合金特性有较
大影响时，才予以标注
碳素结构钢
屈服点数值
优质碳素结构钢
碳素工具钢
碳素工具钢
平均含碳量 （用千分之
几表示
品种说明（优质钢不标， 高级优质钢用“A”表示
含锰量高低（含锰低 不标，含锰高标 “Mn”