《金属学与热处理-绪论课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属学与热处理-绪论课件（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,材料科学基础,李明亚 办公室：实验楼407 电 话：8052910,2,性质：必修课，专业基础课 学时：64学时 本课程特点： 概念术语多 理解记忆的知识多 涉及相关学科多（物理学、化学、热力学、矿物学、金属学、陶瓷学以及高分子学等）,3,主要内容及学时安排,第1章 金属的晶体结构（6学时） 第2章 纯金属的结晶（6学时） 第3章 二元合金的相结构与结晶（10学时） 第4章 铁碳合金（4学时） 第5章 三元合金相图（6学时） 第6章 金属及合金的塑性变形与断裂（6学时） 第7章 金属及合金的回复与再结晶（4学时） 第8章 扩散（4学时） 第9章 钢的热处理原理（8学时） 第10章 钢的热处
2、理工艺（6学时）,4,考核方式,平时成绩与考试相结合,5,主要参考书目,材料科学基础 蔡珣等编 上海交通大学出版社 热处理原理与工艺 编 西北工业大学出版社,课件信箱,信箱： 密码：jinshuxue&rechuli,6,绪 论,7,什么是材料? 世界万物，凡于我有用者，皆谓之材料。 材料具有一定性能，可以用来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。 广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质 材料存在于我们的周围，与我们的生活、我们的生命息息相关。材料是人类文明、社会进步、科技发展的物质基础。,8,人类使用材料的七个时代的开始时间,9,1950,1965,1955,1970,1975,196
3、0,1990,1980,1995,2000,1985,2005,30,70,50,40,60,100,90,80,20,110,120,130,座mile/Usgal,航空材料的发展,年份,Comet,707-120,707-120B,880,990,727-100,DC-9-30,A320-200,747-400,MD11,航空材料的发展,10,1950,1960,1970,1980,1990,2000,2010,2020,900,1100,1500,1300,材料的表面温度(),1700,单晶合金,普通铸件,定向凝固超级合金,共晶合金,弥散强化超级合金,隔热涂层,陶瓷复合材料 碳-碳,在发
4、动机上应用的年份,叶片材料的发展历程,纤维增强超级合金,11,1490C,3150C,6490C,10930C,19270C,飞机发动机温度,一次大战水冷式,30年代空冷式,风扇喷气发动机,蜗轮喷气发动机,超音速燃烧冲压 式喷气发动机,温度（0C）,12,30年代教练机,二次大战战斗机,80年代截击机,航天飞机,东方快车号,1093,1649,538,490C,93.30C,4270C,10930C,16490C,不同类型的飞行器蒙皮温度,温度（0C）,13,+175,+390,+595,金属,玻璃纤维,Kavlar,C/C复合材料,km,导弹射程,火箭壳体材料与导弹射程,14,1200180
5、0,10001200,400,飞船返回舱舱体温度情况,15,1863年，光学显微镜首次应用于金属研究，诞生了金相学，使人们能够将材料的宏观性能与微观组织联系起来。,人类对材料的认识是逐步深入的。,16,1912年发现了X-射线对晶体的作用并在随后被用于晶体衍射分析，使人们对固体材料微观结构的认识从最初的假想到科学的现实。,Si表面的重构图象,17,1932年发明了电子显微镜，把人们带到了微观世界的更深层次（10-7m）,18,1934年位错理论的提出，解决了晶体理论计算强度与实验测得的实际强度之间存在的巨大差别的矛盾，对于人们认识材料的力学性能及设计高强度材料具有划时代的意义。,金属钛中的位错
6、,19,构成材料科学与工程的四要素,合成与工艺,成分 Compositions,性能/应用 Performance/Application,结构 Microstructure,Synthesis,+processing,20, 化学成分：组成材料各元素在材料中的浓度。 组织：用肉眼或借助于不同放大倍数的显微镜所观察到的金属内部的情景。 习惯上把用肉眼或几十倍放大镜观察到的组织称低倍组织或宏观组织。 放大1002000倍的组织称高倍组织或显微组织。 在电子显微镜下放大几千几十万倍的组织称精细组织或电镜组织。,21,钢的宏观组织、显微组织和电镜组织,22, 结构：材料中各原子的具体组合状态。一般通
7、过X-射线衍射或透射电镜研究。,Al的高分辨透射电镜象,23,SEM,XRD, TEM,Optical,24,性能,使用性能,工艺性能,指在服役条件下，能保证安全可靠工作所必备的性能。,力学性能,物理性能,化学性能,强度、硬度、塑性、韧性、蠕变和疲劳,熔点、密度以及电、磁、光和热,耐腐蚀和抗老化,25,性能,使用性能,工艺性能,铸造,塑性加工,焊接,液固；流动性,指材料的可加工性 。,热处理,粉末冶金,机械加工,26,性能,使用性能,工艺性能,铸造,塑性加工,焊接,液固；流动性,锻、拉、挤、轧、弯 ；延展性 ；变形抗力、变形开裂倾向,热处理,粉末冶金,机械加工,27,性能,使用性能,工艺性能,铸造,塑性加工,焊接,液固；流动性,锻、拉、挤、轧、弯 ；延展性 ；变形抗力、变形开裂倾向,可焊性,热处理,粉末冶金,机械加工,28,性能,使用性能,工艺性能,铸造,塑性加工,焊接,液固；流动性,锻、拉、挤、轧、弯 ；延展性 ；变形抗力、变形开裂倾向,可焊性,热处理,粉末冶金,机械加工,热诱发组织转变；,经压制、烧结成固体,切削加工,29,工艺-组织-性能之间关系的例子,Steel with 0.4%C,30,
