金属材料

1、清华大学出版社清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 安徽工业大学本科生课程安徽工业大学本科生课程 机械工业出版社机械工业出版社 CHINA MACHINE PRESS 安徽工业大学本科生课程安徽工业大学本科生课程 机械工业出版社机械工业出版社 CHINA MACHINE PRESS 安徽工业大学本科生课程安徽工业大学本科生课程 机械工业出版社机械工业出版社。

2、 ；（3）用铁粉回收照相业废液中的银 ；（4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 。
&知识精讲一、常见的合金1合金： （1）概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
（2）性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
良好的物理、化学或机械性能；熔点：一般比它的各成分金属的低；硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
2常见的合金（1）铜合金：青铜：最早的合金，Cu、Sn、Pb，硬而脆，强度大，古人用来制刀具、祭器、酒具等。
铜合金 黄铜：Cu、Zn(少量Sn、Pb、Al等)，硬度较青铜差，耐磨、耐腐蚀，可塑性强，主要用作饰品、制耐压设备等。
白铜：Cu、Ni、Zn少量的Mn，常用酒具、饰品等。
（2）钢：低碳钢：Fe、C(低于0.3%),韧性、焊接性好，强度低，制钢板、钢丝、钢管等。
碳素钢 中碳钢：Fe、C(0.3%0.6%)，强度高，韧性及加工性好，制钢轨、车轮和建材等。
钢 高碳钢：Fe、C(高。

3、有关该反应说法错误的是（）A该反应是置换反应BX可能是铁C金属活动性XAgDX表面有固体析出3下了有关实验现象或事实叙述错误的是（）A切完西瓜的菜刀洗净擦干放在通风干燥处可以防止生锈B铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体C用黄铜片（铜锌合金）和铜片相互刻画，黄铜片上留有划痕D将二氧化碳通入燃着的两支高低蜡烛的烧杯中，蜡烛自低到高依次熄灭4下列除去物质中所含有少量杂质（括号内为杂质）的方法错误的是（）选项物质除去杂质的方法AFeSO4溶液（CuSO4）加足量的铁粉，充分反应后过滤BCO2（CO）通过足量的灼热的氧化铜CH2（HCl）先通过足量的NaOH溶液，后通过足量的浓硫酸DKClO3（KCl）加热至不再产生气体为止AA、BBCCDD5某化学小组向一定量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤得溶液A和固体B，滤液A中所含的溶质不可能的情况是（）AZn（NO3）2、AgNO3BZn。

4、为设计依据？3. HBS、HBR、HV、Hm各代表用什么方法测得的硬度？4. KIC是代表何种力学性能的符号？并解释其意义。
5. 解释下列名词：晶核、晶胞、晶格、晶体、晶粒、晶界；合金；组元；相；组织；固溶体；金属化合物。
6. 金属晶格的基本类型有哪几种？试绘图说明它们原子排列情况。
7. 试述液态金属的结晶过程。
8. 什么叫过冷度？过冷度的大小对金属结晶后的晶粒大小和力学性能有何影响？9. 何谓加工硬化现象？试述产生加工硬化的原因。
10. 试用生产和生活中的实际例子说明加工硬化的利弊。
11. 多晶体的屈服强度为何比单晶体的高？为什么常温下的金属晶粒愈细，其强度及塑性、韧性均愈好？12. 何谓再结晶现象？试述产生再结晶的原因。
13. 固溶体和金属化合物在结构上有何不同？其力学性能各有什么特点？14. 什么是固溶强化？引起固溶强化的原因是什么？固溶强化与加工硬化有何不同？15. 什么叫弥散硬化？为什么有许多合金均用这种方法来进行硬化？1. 某金属材料的拉伸试样，其Lo100mm，do10mm。
拉伸时产生0.2残余变形的外力。

5、点试验原理学法引导1、讲授法 2、自主探究法教学内容更新、补充、删节补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学与热处理课后体会教 与 学 互 动 设 计教 师 活 动 内 容学生活动内容时间（一）组织教学点名考勤，稳定学生情绪，准备上课（二）复习提问1、 谈谈对于金属材料及热处理这门课的认识？2、 什么是力学性能？（三）讲授新课绪论一讲述金属的发展过程1 古代2 近代3 现在4 未来二 学习金属材料与热处理的方法1 认真做好课堂笔记2 理论联系实际3 按时完成作业，有不懂的问题及时问老师。
三金属材料与热处理的内容及重点和难点1 学习材料的两种性能（力学和工艺）2 金属的结构与结晶（微观角度看材料的性能）3 铁碳合金相图的纵向和横向分析4 碳素钢和铸铁的分类和用途5 几种有色金属的性能和用途、几种非金属的介绍第一章 金属。

6、 /24h。
图 7 7XXX 系铝合金铸态 DSC 曲线 图 8 7XXX 系铝合金不同均匀化处理制度后 DSC 曲线 5、比热容 目前国内没有测试金属材料的比热容的标准，采用美标 ASTM E1269-2011差示扫描量热法测定比热容标准试验方法和 DIN 51007-1994 热分析 差热分析 原理。
基本原理为：用已知比热容的蓝宝石试样作为标样来测试未知试样的比热容。
由于涉及热量信号，测试前仪器必须经过灵敏度校准。
测试分三步：首先测试空白基线，扣除仪器自身的基线；其次，以 20 /min升温速率测试标样；最后用相同的条件测试试样。
每一此测试的温度程序均为三段：第一段为测试前的恒温段，时间不少于 4min，在室温 以上恒温；第二段为升温段，升温速率为 20 /min；第三段为恒温段，恒温时间不少于 3min。
比热容的计算公式为： 图 9为采用 ASTM 和 DIN 方法测试低碳合金钢样品和蓝宝石标样 DSC信号随温度的变化曲线，从图中可以看出低碳合金钢样品在 737 （外推起始温度）有一吸热峰，对应的是珠光体 奥氏体的相转变，根据上述计算公式得。

7、置与应力状态有关。
弯曲疲劳断口的 “年轮 ”仅在零件的一侧产生；拉压疲劳断口的 “年轮 ”可能在零件的两侧产生。
（ ） 6） 理论计算壁厚 Sl 加上钢管的负偏差的附加值即得出直管的最小需要壁厚 Smin。
（ ） 7） 金属材料的抗拉强度表征材料对最大均匀变形的抗力。
（ ） 8） 强度极限是指拉断钢材时所需要的拉力。
（ ） 9） 屈服强度是指某一构件开始塑性变形时所承受的拉力。
（ ） 10） 强度极限又叫抗拉强度，是钢材在拉断时刻所承受的最大应力。
（ ） 11） 钢材在高温下受外力作用时，随着时间的延长，缓慢而连续地产生塑性变形的现象，称为蠕变。
（ ） 12） 沿晶断口的最基本微观特征是有晶界刻面的冰糖块状形貌。
（ ） 13） 硬度的物理意义是唯一的。
（ ） 14） 电站锅炉承压部件所承受的介质压力为 P,由介 质内压引起的应力可按厚壁容器处理。
其受力特点是：轴向应 力 z 为沿整个截面均匀分布的拉应力；环向应力 为非均匀分布的拉应力；径向应力 r 为 压应力。
（ ） 15） 蠕变三阶段分为：减速阶段、稳定阶。

8、 等。
2.讨论过渡族金属的结构特性及其在钢中形成碳化物的规律。
过渡族金属大多为 bcc、 fcc、 hcp 其内部电子构造为 dxs2， d 层电子未填满。
在每一周期，随着 过渡族金属原子序数的增大 ,金属 d 层电子数填满程度增大 , 发生从 bcc 到 fcc 和 hcp 的过渡金属与碳 的结合力或结合强度将逐步下降，所形成的碳化物的稳定性下降。
第 IV 与 V 族金属的碳化物具有简单的 NaCl 型面心立方点阵；而 VI 族的碳化物则是复杂六方 点阵。
铬的碳化物 Cr23C6 和所有锰和铁的碳化物（ VII VIII 族）则具有复杂立方、复杂六方和正 交晶系的点阵。
3.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？ 强碳化物、氮化物形成元素如 Nb、 Ti、 V、 Al 等，其碳氮化物在奥氏体中固溶度很小，在奥氏 体再加热时，部分不能固溶到奥氏体中的碳氮化物可起到钉扎晶界的作用，从而强烈阻止奥氏体晶 粒的长大。
阻止奥氏体晶粒长大，得到细小的原始奥氏体组织，有助于得到最终细小的使用态组织， 细化晶粒可提高钢的强度和硬度，改善塑性和韧性。
4. 总结。

9、化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？ 答：简单点阵结构和复杂点阵结构 简单点阵结构的特点： 硬度较高、熔点较高、稳定性较好； 复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。
3.简述合金钢中碳化物形成规律。
答： 当 rC/rM0.59 时，形成复杂点阵结构；当 rC/rM400， Me 开始重新分布。
非 K 形成元素仍在基体中， K 形成元素逐步进入析出的 K 中，其程度取决于回火温度和时间。
6.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？ 阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？ 答： Ti、 Nb、 V 等强碳化物形成元素（好处）：能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合，提高了钢的综合力学性能。
7.哪些合金元素能显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有何作用？ 答：在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列： Mn、 Mo、 Cr、 Si、 Ni等。
作用：一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求；另一方面，在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。
8.能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？ 答。

10、Cu-Mg） 铝镁合金 铸铝合金 紫铜 无锡青铜ZQAl9-4 ZQAl10-3-1.5 锡青铜 ZQSn10-1 锡青铜ZQSn6-6-3 黄铜 H62， H68 黄铜 H80 特殊黄铜 蒙乃尔合金(Ni-Cu-Fe-Mn) 巴氏合金 铅 钛 镍 锡 钨 银 金 铂 镁 7.85 7.85 7.7 7.9 7.9 7.83 7 7.3 6.97.1 2.7 2.71 2.8 2.67 2.652.94 8.94 7.57.55 8.58 8.82 8.58.6 8.65 8.5 8.84 7.310.5 11.34 4.5 8.8 7.27.75 18.619.1 10.5 13711500 1425 10881260 12001250 660 643 641 568652 520645 1084 10401045 934 967 910938 1003 900 13001350 232320 327 1800 1455 232 1800 2310 1620 3000 2800 2270 6000 1950 2600 4000 1100 907 3。

11、9技术说明第二部分 GB/T228 与GB/T22802标准对比第三部分 GB/T228 标准技术内容说明第四部分 GB/T228 引用标准介绍说明,2,概述 GB/T228 标准发展历史,GB228-1963 金属拉力试验法 （制定）GB228-1976 金属拉力试验法 （第1次修订）GB228-1987 金属拉伸试验方法（第2次修订）GB228-2002 金属材料 室温拉伸试验方法（第3次修订）GB228-20- 金属材料 室温拉伸试验方法（第4次修订）,3,金属材料 室温拉伸试验 技术内容变化,我国的金属室温拉伸试验标准GB/T228主要技术 内容完全与国际标准ISO6892新标准相同。
（见国际标准ISO6892-1:2009）,4,第二部分 拉伸性能的测定,本标准定义了12种可测拉伸性能，这些性能是：强度性能： 上屈服强度（ReH） 下屈服强度（ReL） 规定塑性延伸强度（RP） 规定总延伸强度（Rt） 规定残余延伸强度（Rr） 抗拉强度（Rm）,5,塑性性能,屈服点延伸率（Ae） 最大力总延伸率（Agt） 最大力塑性延伸率（Ag） 断裂总延伸率（At） 。

12、识,年产1000万吨炼油厂,TITANIC:沉没与船体材料的质量直接有关,1材料力学基础知识,总重量为46,328吨 泰坦尼克号于1912年4月15日被冰川撞沉。
其遗骸于1985年9月1日被发现。
船只已经首尾分离，裂成了两半。
船头仍然保持相对完整，而船尾则位于2000英尺之外，已经严重受损变形。
,在第二次世界大战期间，美国制造的4694艘船只中，发现在970艘船上有1442处裂纹。
其中24艘甲板全部横断，一艘船底发生完全断裂，八艘从中腰断为两半，其中四艘沉没。
,1材料力学基础知识,2007年8月2日，美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥坍塌,1材料力学基础知识,金属：通常把元素周期表中具有金属光泽，可塑性，导电性及导热性良好的化学元素成为金属。
金属最突出特点易失去电子，形成化合物状态存在。
金属材料：指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属性质的材料的统称。
纯金属 ，合金等 使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。
包括力学性能、物理性能和化学性能。
工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。
包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。
,1材料力学基础知识,力学性能：材料在一。

13、涂清漆和塑料膜。
A102 奥氏体不锈钢 .耐热钢 盐酸 10 份 硝酸 1 份 水 10 份 (容积比 ) 60-70热蚀 时间 : 5-25min A103 碳素钢 合金钢 高速工具钢 盐酸 38 份 硫酸 12 份 水 50 份 (容积比 ) 60-80热蚀 时间 : 15-25min A104 大多数钢种 盐酸 500ml 硫酸 35ml 硫酸铜 150g 室温浸蚀 在浸蚀过程中 ,用 毛刷不断擦拭试样表面 , 去除表面沉淀物 可用 A108 号浸蚀剂作冲刷液 A105 大多数钢种 三氯化铁 200g 硝酸 300ml 水 100ml 室温浸蚀或擦拭 1-5min A106 大多数钢种 盐酸 30ml 三氯化铁 50g 水 70ml 室温浸蚀 A107 碳素钢 合金钢 10%-40%硝酸水溶液 (容积比 室温浸蚀 25%硝酸水溶液为通用浸蚀剂 a.可用于球墨铸铁的低倍组织显示。
b.高浓度适用于不便作加热的钢锭截面等大试样。
A108 碳素钢 合金钢 显示技晶及粗晶组织 。

14、炼油厂,TITANIC:沉没与船体材料的质量直接有关,1材料力学基础知识,总重量为46,328吨 泰坦尼克号于1912年4月15日被冰川撞沉。
其遗骸于1985年9月1日被发现。
船只已经首尾分离，裂成了两半。
船头仍然保持相对完整，而船尾则位于2000英尺之外，已经严重受损变形。
,在第二次世界大战期间，美国制造的4694艘船只中，发现在970艘船上有1442处裂纹。
其中24艘甲板全部横断，一艘船底发生完全断裂，八艘从中腰断为两半，其中四艘沉没。
,1材料力学基础知识,2007年8月2日，美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥坍塌,1材料力学基础知识,金属：通常把元素周期表中具有金属光泽，可塑性，导电性及导热性良好的化学元素成为金属。
金属最突出特点易失去电子，形成化合物状态存在。
金属材料：指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属性质的材料的统称。
纯金属 ，合金等 使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。
包括力学性能、物理性能和化学性能。
工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。
包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。
,1材料力学基础知识,力学性能：材料在一定温度条件和外力作用下，。

15、）、中碳钢（含碳量在0.25%-0.6%）和高碳钢（含碳量大于0.6%，对于建筑用碳素钢材一般应小于0.8%）。
,合金钢按照合金元素总量分为低合金钢（合金元素总含量小于5%）、中合金钢（5-10%）和高合金钢（大于10%）。
按照有害元素（S、P、O、N）的含量分为普通钢、优质钢和高级优质钢。
按照脱氧程度，可以分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢。
按照钢材的形貌可以分为钢筋（主要品种有低碳钢热轧圆盘条、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力混凝土热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线等）和型钢（主要品种有热轧型钢、冷弯薄壁型钢、钢板和压型钢板等）。
按照加工工艺可以分为热轧、冷轧、冷拉、冷扭等钢材。
按照冶炼方式分为氧气转炉、平炉或电炉冶炼。
,3、建筑钢材的主要力学性能：（1）抗拉性能：建筑钢材主要性能，有屈服点、抗拉强度和伸长率三个主要技术指标；（2）冷弯性能：弯曲角度、弯心直径（部分钢材要求测试反复弯曲次数）；（3）冲击韧性；（4）表面硬度，常用的方法有布氏法（该方法可用于原位无损的测试钢结构性能）；洛氏法（一般用于热处理效果测试）；（5）耐疲劳性能，应力循环次数和疲劳寿命，对于大型钢。

16、 ） 塑料油瓶 电话 电视机 溜冰鞋 A.合成材料 B.天然纤维 C.金属 D.玻璃 4.（ 2012.潍坊市）下列金属中，最活泼的是（ ） A.银 B.铜 C.镁 D.铝 5.（ 2012.鸡西市）下列有关实验现象的描述正确的是 （ ） A.铁丝在氧气中燃烧时火星四射，有黑色四氧化三铁固体生成 B.铁锈与稀盐酸反应后溶液由无色变成了浅绿色 C.硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 D.打开浓盐酸试剂瓶的瓶塞，瓶口上方出现大量白烟 6.(2012.淮安市 )物质的性质决定其用途下列因果关系不成立的是（ ） A. 洗洁精具有乳化功能，用于去除油污 B. 稀硫酸能与金属反应，用于去除铁锈 C. 钨的熔点高且能导电，用于制作白炽灯丝 D. 镁粉燃烧发出耀眼白光，用于制作照明弹 7.（ 2012 资阳市） 关于钢铁及制品的说法 错误 的是 （ ） A含有某些金属和碳元素的铁合金，其性能比纯铁更优良 B高炉中炼铁的主要反应可表示为： Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 C 其它金属单。

17、料,瓦,砖,石,木,土,砌墙、园林道路,大方素雅,堆山,屋顶,承重结构、装饰物,砌墙,构筑物、栏杆,现代硬质景观材料,景观材料的分类,现代铺装材料,金属材料,石材,木材与竹材,混凝土铺装材料,工业化生成的成品材料,铺装支撑材料,土层排水板,缝隙式排水槽,建筑材料在景观中,地砖,玻璃材料,混凝土材料,人类文明的发展与金属材料的运用密切相关，金属材料的生产和使用极大地推进了人类社会的进步及经济的发展。
人类社会先后经历了“铜器时代”、“铁器时代”的洗礼，逐步迈入“轻金属时代”，实现了现代的人类文明。
金属材料已广泛运用于建筑设计中，它在园林景观的墙体、构筑物和小品上也可使用，能产生高科技和未来感。
,应用新型的金属材料和工业技术的建造过程首先表达为一种“精确”，与木材、石材等这这些天然材料相比，它有一种冷漠的气质，比较适合于表现工业化的形式，另一方面来说容易造成与人的隔离。
,金属材料的发展史,工业革命之前-铜,人类使用金属的历史，开始于天然金属的发现和金属工艺的发展。
早在金属被用于建筑材料之前，便大量应用于工艺品的加工、生活器皿的制造、以及工具武器的生产。
,金是人类认识的。

18、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。
5奥氏体形成元素： C,N,Cu,Mn,Ni,Co,W等 6铁素体形成元素： Cr， V， Si， Al， Ti， Mo等 7二次淬火：在回火过程中从残余奥氏体中析出合金碳化物，从而贫化残余奥氏体中的碳和合金元素，导致其马氏体转变温度高于室温，因而在冷却的过程中转变为马氏体。
这种现象称为二次淬火。
8二次硬化：回火温度在 500-600之间，钢的硬度、强度和塑性均有提高，而在 550-570时可达到硬度、强度的最大值。
在此温度区间，自马氏体中析出弥散的钨 (钼 )及钒的碳 化物(W2C、 Mo2C、 VC)，使钢的硬度大大提高，这种现象称为二次硬化。
9调质钢：调质钢是指经过调质处理，即淬火并经高温回火后使用的结构钢。
二、合金元素 V、 Cr、 W、 Mo、 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 a-Fe 中形成无限固溶体？哪些能在 -Fe 中形成无限固溶体？为什么？ 答：，奥氏体形成元素： C,N,Cu,Mn,Ni,Co,W等。
铁素体形成元素： Cr，。

19、和焊接性能等。
,一.金属材料的力学性能,一、强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
强度有多种，在通常情况下，大多以抗拉强度作为判别金属材料强度高低的依据。
1、拉伸试样,一.金属材料的力学性能,图1-1 标准拉伸试样,2、力伸长曲线拉伸试验过程中随着载荷的均匀增加，试样不断地由弹性伸长过渡到塑性伸长直至断裂。
一般试验机都具有自动记录装置，可以把作用在试样上的力和伸长描绘成拉伸图，也叫拉伸曲线。
如图1-2所示为低碳钢的拉伸曲线，图中纵坐标表示力F，单位为N；横坐标表示伸长量，单位为mm。
,一.金属材料的力学性能,一.金属材料的力学性能,图1-2中明显地表现出下面几个变形阶段。
1）Op弹性变形阶段 2）p点后的水平或锯齿状线段屈服阶段 3）屈服后至m点强化阶段 4）mk缩颈阶段（局部塑性变形阶段）,图1-2 低碳钢拉伸曲线,3、强度指标 （1）弹性极限e （2）屈服强度s （3）抗拉强度b对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。
,一.金属材料的力学性。

20、 1.增添了新品种， 2.改变了部分牌号的表示方法，3.淘汰了一批旧牌号， 4.成分、性能有提高， 5.有较大的 灵活性。
釆用新标准，是我国社会主义建设中的一项重要任务，作为金工教师，宣传、应用新标准是应尽的职责。
考虑到常用金屑材料的新标准近年来更换很快，统计目前发行的几十种金工及工程材料教材，除个别已采用新标准外，绝大多数仍沿用旧标准。
这可能是许多老师对新标准了解不够，到新华书店也很难买全所霈用的全部新标准。
我们在较短的时间内编印了这本常用金屑材料标准选用，共收集 42个常用金属材料的牌号、代号、化学成分、力学性能和用途举例仅供各类院校教师及工程技术人员参照使用 .不妥或错误之处，敬请指正。
本书由南京航 务专科学校张启芳、东南大学曹习编辑并承陕西机械学院、清华大学、中央广播电视大学、高等教育出版社、南京市金属材料公司等提供资料；又承华东工学院印刷厂以最经济、最迅速的办法赶在江苏省金工研究会第六届年会召开之际印成，谨致谢意。
江苏省高校金属工艺教学研究会 1991年 5月 常用金属材料标准选用 目录 第一部分结构钢 1.1碳素结构钢 (GB70088)1 1.2优质。

21、179;的金属称为 轻金属；密度大于5.010 kg/m的金属称为重金属。
高速运 动的机件采用密度小的金属。
（如发动机活塞采用铝合金）,2、熔点金属由固态向液态转变时的温度。
,易熔金属：熔点低（锡、铅等）如保险丝材料；难熔金属：熔点高（钨、铬等）如白炽灯的灯丝材料。
,3、热膨胀性金属受热体积增大，冷却时则收缩的能力， 用线膨胀系数表示。
,L2-L1 L2T,：线膨胀系数， L1：膨胀前的长度， L2：膨胀后的长度，T：膨胀前后的温度差,应用举例：铁路钢轨、发动机活塞、活塞销与销孔等。
,4、导热性金属在加热或冷却时能够传导热能的性能，用热导率表示。
,如汽车发动机散热器采用热导率较高的材料（铜等）,5、导电性金属传导电流的能力。
用电阻率来衡量金属的导电性能,应用举例：电缆（导线）多采用铜、铝；电阻元件多采用合金。
,6、磁性金属所具有的导磁能力。
,金属为何能导磁？,应用举例：汽车用发电机、电动机等,常用金属的物理性能,第二节 金属的化学性能,1、耐腐蚀性金属抵抗氧、水蒸气、酸、碱等介质侵蚀的能力。
,提高能力的方法：改变金属材料成分。

22、样硬度测定 5 3.显微组织观察与拍照记录 5 3.1样品的制备 5 3.2显微组织的观察与记录 6 五、 实验结果与分析 6 1.样品硬度与显微组织分析 6 2.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响 6 2.1淬火温度的影响 6 2.2淬火介质的影响 7 3回火温度对钢组织与性能的影响 7 3.1回火温度对 45钢组织的影响 7 3.2回火温度对 45 钢硬度和强度的影响 7 4合金元素对钢的淬透性、回火稳定性的影响 8 4.1合金元素对钢的淬透性的影响 8 4.2合金元素对钢的回火稳定性的影响 9 5碳含量对钢的淬硬性的影响 9 六、 结论 9 参考文献 9 一、 实验目的 1. 掌握碳钢的常用热处理（淬火及回火）工艺及其应用。
2. 研究加热条件、保温时间、冷却条件与钢性能的关系。
3. 分析淬火及回火温度对钢性能的影响。
4. 观察钢经热处理后的组织，熟悉碳钢经不同热处理后的显微组织及形态特征。
5. 了解金相照相的摄影方法，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
二、 实验原理 钢的热处理就是利。

23、的金属元素 _,目前世界年产量最高的金属 _。
知识精讲 一、 金属材料包含的内容 ： 纯金属以及它们的合金 。
二、 金属的 物理性质和用途 三、合金与纯金属的比较 1.铁与铁的合金 2.钛和钛合金 金属具有很多共同的物理性质。
例如，常温下他们都是固体（汞除外），有金属光泽，大多数为电和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。
金属的性质决定用途，但还要考虑价格、资源、是否美观，是否便利，对环境的影响等因素。
铁合金主要包括生铁和钢，两者区别是，生铁含碳量比钢高。
金属 状态 颜色 硬度 导电性 导热性 用途 铜 固体 紫红色 硬 优良 良好 电线 铁 固体 银白色 硬 良 良好 菜刀，镰刀，水龙头 铝 固体 银白色 较 软 优良 良好 电线，锅 硬度 成分 性质 用途 纯铁 较软 铁 导电性，导热性 少 铁合金 硬 铁、碳、镍、铬、锰 抗腐蚀性较生铁强，硬度较 生铁大，熔点较生铁低 自行车架，手术刀，碗筷 熔点 密度 抗腐蚀性 用途 钛 高 小 强 航天飞机、导弹、火箭 、船舶 钛合金 - 2 - / 18 点击中考 考点一、金属。

24、 6 一、培养目标 6 二、基本学制 6 三、招 生对象 6 四、服务面向 6 五、专业人才培养能力结构及课程体系 . 6 六、专业核心课程简介 . 6 七、毕业条件 9 第四部分 金属材料与热处理技术专业核心课程课程标准 . 11 金属学课程标准 . 11 热处理原理课程标准 . 15 热处理工艺课程标准 . 19 金属材料课程标准 . 23 金属材料检测技术课程标准 . 28 读万卷书 行万里路 热处理设备课程标准 . 33 热处理工操作技能培训与考核课程标准 . 37 第五部分 金属材料与热处理专业实训基地实训项目与设 备配置推荐方案（草案） . 43 读万卷书 行万里路 第一部分 金属材料与热处理技术专业办学条件 一、师资队伍 1生师比 学生 教师 18 2师资结构 青年教师中具有研究生学历或硕士及以上学位教师所占比例 15%；具有高级职称的教师所占比例 20%；专业基础课和专业课教师中双师素质教师所占比例 50%。
配备专业带头人和教学管理人员。
3师资质量 专业教师应具有高校教师资格证书，具有与本专业。

25、用为其时代的显著标志。
现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
种类 :金属材料通常分为黑色金属、有色金 属和特种金属材料。
?黑色金属又称钢铁材料，包括含铁 90,以上的工业纯铁，含碳 2,4,的铸铁，含碳小于 2,的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢耐热钢、高温合金 不锈钢 精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
?有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
?特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶 、微晶、纳米晶金属材料等 ;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
性能 : 一般分为工艺性能和使用性能两类。
所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。
金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。
由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性。

26、0 30-50镀锌 （G002） II 型结构件 防护 96 8-12镀亮镍（G005） II 型结构件 防护、装饰/耐磨 48 30-35镀装饰铬（G008） II 型结构件 装饰/耐磨 48 30-35镀锌+有机涂层（G134、G221等） I 或 II 型结构件 局部导电；装饰 500 / 968-12 /60-120(或30-50)热轧钢板 SPHC 08SPHC 酸洗表面 不限 4.3-4.8 1.5，2.0， 2.5 普通粉末涂层（G1*） II 型结构件，无导电要求 防护 500 60-120户外型粉末涂层（G103、G108、G128等） I 型结构件； 防护；装饰 1000 60-120局部普通粉末涂层（G1*） II 型结构件 局部导电；装饰 500 / 24 60-120局部油漆（G2*） II 型结构件 局部导电；装饰 500 / 24 30-50 /2不处理（A000）II 型结构件：装配后不易查看到的内部结构件,且切边不位于A级表面、或切口断面不作为功能面。
导电 24 2GI 台湾St01ZSGCC 不限热浸锌+户外型粉末涂层（G132、G133） 。

27、 250 oC, 连接器的接插件材料（2）,材料的电气性能，比重，融化温度材料 导电率 电阻率 比重 融化温度m/mm2 mm2 /m g/cm3 oC铜 57 0.017 8.9 1084 黄铜 40 0.025 8.6 930 锡青铜 18 0.050 8.8 1000 铍青铜 15 0.060 8.6 960 铜合金 35 0.028 8.5 1010 钢 5 0.200 7.8 1350 镍 14 0.070 8.9 1450,连接器的接插件材料（3）,金属件材料 铜 Copper (Cu) 黄铜 Brass (CuZn) 锡磷青铜 PhosphorBroze (CuSn) 铍青铜 BerylliumCopper (CuBe) 铜合金 Nickel-Silver (CuNiZn) 钢 Steel (Fe) 镍 Nickel (N。

28、等,工艺性能：铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处 理性能及切削加工性能等。
,金属的物理性能,金属的物理性能是指金属在固态下所表现出的一系列物理现象。
物理性能不仅影响材料的应用范围和产品质量，而且对加工工艺，特别是对焊接的工艺性和焊接质量有较大影响。
1.密度 密度是单位体积物质的质量，密度是金属材料的特性之一。
不同金属的密度不同。
按密度的大小，将金属分为轻金属与重金属两类。
在生产中，常利用金属的密度来计算毛坯或零件的质量。
此外密度有 时是选择材料的依据。
2.熔点 金属的熔点是指金属由固态熔化为液态时的温度。
纯金属的熔点是固定不变的，合金的熔点取决于它的成分 熔点是金属和合金进行冶炼、铸造、焊接时重要工艺参数,金属的物理性能,3.导热性 金属的导热性是指在其内部或相互接触的物体之间存在温差时，热量从高温部分到低温部分或从高温物体到低温物体的移动能力，用热导率表示，单位为W/（mK）。
导热性是金属材料的重要性能之一，在制定焊接、铸造、锻造和热处理工艺时，必须考虑防止金属材料在加热和冷却过程中形成过大的内应力，产生变形和开裂。
4.导电性 金属传导。

29、到有规则外形的固体，冬天在寒冷的玻璃窗上面结成的冰花、奇妙的雪花；吃的食盐和冰糖；各种各样的宝石、玉石、水晶等等，它们都是晶体，这些都是大家熟悉的东西，但是谁会想到炒菜的铁锅或者是金属窗户以及路上跑的汽车金属外壳等等也是晶体呢？尽管想不到，但是它们确实是晶体。
,晶体的基本概念,物质是由原子、原子团、分子和分子团这些物质微粒构成的。
根据物质微粒在三维空间排列方式的不同，物质可分为晶体和非晶体两类。
自然界的绝大多数物质在固态下都为晶体，只有少数为非晶体。
晶体是指组成物质的微粒在三维空间做有规则、周期性排列形成的物体。
金属和合金在固态下通常都是晶体。
非晶体是指组成物质的微粒在三维空间做无规则、随机性排列形成的物体。
,晶体的基本概念,晶体与非晶体的本质区别只是物质微粒的排列方式不同，不涉及物质的化学成分和物质状态，因此，同样成分的物质可以有晶体和非晶体两种状态。
此外，如果物质的微粒在三维空间做有规则、周期性排列形成的是液体状态，那么这个就是所谓的液晶。
特点：晶体具有规则的几何形状，有一定的熔点，具有各向异性；非晶体则没有规则的几何形状，没有固定的熔点，具有各向同性。
,晶体的基本概念,晶。

30、理论结晶温度,实际结晶温度,T,过冷度,T= T0 - Tn,纯金属结晶的条件就是应当有一定的过冷度,二、金属的结晶现象 1、过冷现象 从冷却曲线可知，纯金属的实际结晶温度Tn总是低于理论结晶温度T0的，这种现象称为过冷现象。
理论结晶温度T0减去实际结晶温度Tn的差值T称为过冷度。
过冷度T不是一个恒定值，与金属含的杂质、冷却速度等元素相关。
金属纯度越高，可达到的过冷度越大，冷却速度越快，过冷度也越大。
过冷度越大，实际结晶温度就越低。
,2、结晶潜热 金属由固态转化为液态吸收的热量叫熔化潜热，由液态转化为固态放出的热量叫结晶潜热。
如果结晶潜热大于向周围环境散失的热量，温度会上升 如果结晶潜热等于向周围环境散失的热量，温度保持不变 如果结晶潜热小于向周围环境散失的热量，温度会持续下降 结晶潜热的释放和散失影响结晶过程。
,任务提出 液态金属是如何形成固态晶体的呢？结晶过程是怎样进行的呢？它的微观过程又是如何进行的呢？,课题2晶体的形核与长大,技能训练,实验一 盐类结晶过程观察 1、观察透明盐类的结晶过程及结晶后的形态，对不透明金属的结晶过程建立感性认识。
2、观察具有枝晶的。

31、手段来进行研究。
二元合金相图有匀晶相图、共晶相图、包晶相图三种基本形式,模块五 合金的结晶,二元合金相图的基本知识 相图:是利用图解方法表达合金系平衡条件下，在不同温度、不同成分下的各相之间关系的图解，也称为状态图或平衡图。
利用相图可以了解任意成分的合金在任意温度下所处的 状态、相组成，也可通过杠杆定律来计算各相的成分和相对含量，还可了解合金在加热和冷 却过程中可能发生的相变。
相图是进行微观分析，制定铸造、锻造、焊接、热处理等热加工工艺的重要参考依据，也是研究材料十分重要的工具。
,二元合金相图的建立,1.二元相图的表示方法 二元合金相图用温度-成分的直角坐标系来表示，横坐标表示成分，纵坐标表示温度。
横坐标上的任意一点均表示一种合金的成分，A、B两点表示组成合金的两组元 C点的成分为 A含量（即质量分数）为40%、B含量为60%。
在成分和温度坐标平面上的任意一点的坐标表示一种合金的成分和温度。
D点表示合金的成分同C点，即含A 40%，含 B 60%，温度为90,二元合金相图的坐标表示,二元合金相图的建立,2.二元合金相图的建立 目前所用的相图大多是用实验方法建立起来的。
实验方。

32、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。
指标 :弹性 、刚度、强度、塑性 、 硬度、冲击韧性 、断裂韧度和疲劳强度等。
、断裂韧度和疲劳强度等。
,强度：指金属在静载荷下抵抗变形和断裂的能力。
是一般零件设计、选材时的重要依据 。
硬度：它是衡量材料软硬的一个指标，是 金属表面抵抗塑性变形和破坏的能力。
检查和控制金属零件的热处理质量 塑性：指金属发生塑性变形而不被破坏的能力。
,几个常见概念的定义,作用在机件上的外力载荷,静载荷,动载荷,静载荷：逐渐而缓慢地作用在工作上的力如机床床身的压力、钢索的拉力 动载荷：包括冲击及交变载荷如空气锤杆所受的冲击力、齿轮、弹簧,载荷,静拉伸试验（所加载荷为静载荷）,是一种较简单的力学性能试验，能够清楚地反映出材料受力后所发生的弹性、弹塑性与断裂三个变形阶段的基本特性。
经拉伸试验对所测试的力学性能指标的测量稳定可靠，而且理论计算方便，因此各国及国际组织都制定了完善的拉伸试验方法标准，将拉伸试验方法列为力学性能试验中最基本、最重要的试验项目。
,强度指标：弹性极限e、屈服强度s 、抗拉强度b,塑性指标：断后伸长率、断面收缩率等,拉。

33、0 =150 、0 =100 、Kr =450 、Kr =300） 3）内圆车刀（0 =100 、0 =80 、Kr =600 、Kr =100）,1）车外圆,n,f,切削平面,主剖面,0,0,kr,Kr,切削平面,主剖面,0,0,kr,Kr,(2) 端面车刀,0,0,kr,Kr,n,(3) 内圆车刀,3. 切削刀具材料应具备 较高的硬度； 有足够的强度和韧性； 有较好的耐磨性； 较高的耐热性； 有较好的工艺性等性能。
常用的刀具材料有： 碳素工具钢； 合金工具钢； 高速钢； 硬质合金,4. 可加工内圆表面的切削加工方法有：钻、扩、铰、车、镗、拉、铣、磨、珩磨，其中在实体上加工孔时，必须首先进行钻削加工。
,5. 可加工平面的切削加工方法有：刨、铣、车（端面）、磨、拉、研磨，其中刨和铣是最主要的方法。
,6切削力可分解为主切削力（切向力） 、背向力（径向力）和进给力（轴向力），影响切削力的因素有 工件材料，切削用量，刀具角度和刀具材料及切削液。
,8.切屑的种类。

34、陷（位错）和面缺陷（晶界）。
,4.常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种类型。
Fe属于体心立方晶格，Fe属于面心立方晶格，Fe属于体心立方晶格。
,6.金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。
金属的冷却速度越快，过冷度越大，获得的晶粒越细。
,7.细化金属材料的晶粒，可使金属的强度、硬度 提高，塑性、韧性 提高 ；在生产中常用的细化晶粒的方法有增大过冷度、 变质处理、机械搅拌和振动；压力加工再结晶；热处理。
,8.合金的晶体结构有固溶体和金属化合物，其中固溶体具有良好的塑性，金属化合物具有高的硬度和脆性。
,10.铁碳合金相结构中，属于固溶体的有铁素体和奥氏体；其中铁素体是碳在Fe中形成的固溶体。
,11.铁碳合金的力学性能随含碳量的增加，其强度和硬度增高，而塑性和韧性降低。
但当wC1.0%时，强度随其含碳量的增加而降低。
,9.在铁碳合金的基本组织中，珠光体属于复相结构，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成，珠光体用符号P表示。
,12.铁碳合金中，共析钢wC为0.77%，室温平衡组织为P；亚共析钢wC为0.77%，室温平衡组织为P+Fe3C；共晶白口。

35、化，氧化物多数显碱性如Fe2O 7. 合金化能改变其性能。
二、金属的结构 晶体 结点 晶格 晶胞 金属中的原子以“金属键”的形式结合。
金属键的键能较高，依靠金属键足以把这些结点连接一起形成牢固的金属结晶，并在金属发生一定变形时不至被破坏。
三、 金属的熔融与凝固 金属的结晶过程分为两个阶段 在液态金属中产生结晶微粒 结晶中心或晶核 结晶中心或晶核成长、增多，直到液体完全消失。
液态 固态 凝固（结晶） 熔 融 四、合金的结构与性质 两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素熔合在一起，具有金属性质的物质。
制成合金可以改善金属性能，目前在口腔临床应用的金属材料大多数为合金。
概念 （一） 合金的结构 组元： 组成合金的独立的最基本的单元。
可以是金属元素或非金属元素，也可以是稳定的化合物。
例如铁碳合金中，纯铁和碳都是组元。
（二） 合金的性质 合金的性质与纯金属的差别： 1熔点与凝固点 纯金属的熔点与凝固点为恒定不变的温度且两点温度相同。
合金开始熔化与最后完全熔化的温度相差很大，在凝固时亦然。
合金的熔点一般较凝固点为低。
2延性、展性、韧性 。

36、 A 铁矿石冶炼成铁 B 铁融化成铁水 C 铁钉投入硫酸铜溶液中 D 铁生锈 2（ 2 分）（ 2005海淀区一模）一种金属由于其密度小、延展性好、耐腐蚀性强，它和它的合金在航空、航海和化学工业中 正逐步取代铝和铝合金而被广泛使用，该金属是（ ） A 镁 B 锌 C 钛 D 铜 3（ 2 分）下列有关金属的说法正确的是（ ） A 铝在空气中能生成一层致密的氧化物保护膜 B 铜的化学性质不活泼，在潮湿的空气中也不会生锈 C 铁生锈是铁与氧气作用的结果 D 铝的抗腐蚀性能比铁好，说明铝没有铁活泼 4（ 2 分）关于生铁和钢的说法正确的是（ ） A 生铁就是钢，没什么区别 B 生铁的硬度小于钢，所以钢的用途广 C 生铁和钢的主要成分都是铁 ，都是铁的合金 D 生铁中的含碳量小于钢 5（ 2 分）将铁丝插入硫酸铜溶液中，能观察到的现象是（ ） A 有大量气泡生成 B 溶液有蓝色变成黄色 C 铁丝表面覆盖一层红色物质 D 铁丝表面无变化 6（。

37、好、耐腐蚀性强，它和它的合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备的制造中，这种金属是（）A铜B钢C钛D镁4下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是（）A地球上除少数不活泼金属如金银等有单质形式存在外，其他都以化合物形式存在B地球上的金属资源是取之不尽的C防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境D合理开采矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径5下列化学方程式，正确的是（）ABCD6下列说法正确的是（）A铅的密度比铁大，用铅做菜刀锤子比铁更好B银的导电性比铜好，所以通常可用银制作电线C钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨等D焊锡和铝熔点较低，都可用于焊接各种金属7小明家里收藏了一件清代的铝制佛像，该佛像至今仍保存十分完好。
该佛像未锈蚀的主要原因是（）WORD文档可编辑复制A铝不易发生化学反应B铝的氧化物容易发生还原反应C铝不易被氧化D铝易氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用8把锌片投入到下列溶液中，锌片溶解且溶液质量减轻，又没有气体产生的是（）AH2SO4BCUSO4CZNSO4DAG。