材料工程基础教学大纲
课程编号：
课程名称：材料工程基础
英文名称：Fundamentals of Material Engineering
学时：32 学分：2
适用专业：材料化学
课程性质：限选
执笔人：
先修课程：无机化学、高等数学、化工原理
编写日期：2011年3月
修订日期：2012年3月
材料工程基础教学大纲
一、课程教学目标
材料工程基础课程是材料化学专业的一门学科基础课。围绕材料生产过程主要涉及到的工程理论，本课程主要介绍与之相关的基本理论和基础研究方法。通过本课程的学习，要使学生获得工程流体力学、传热与传质基础等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能；掌握材料生产过程中相关的工程理论基本知识，具备一定的工程研究能力。
二、教学内容及基本要求
第一章流体力学基础
（1）了解流体的基本物理属性和流体的输送设备。
（2）理解流体静力学、流体动力学、流体流动及流动阻力的基本概念、特性和工程应用。
第二章两相运动现象
（1）了解两相与多相流的专用术语和基本特性参数。
（2）了解粒子-流体的相互作用、连续相方程、流体-固体两相流的数值模拟。
第三章传热学基础
（1）了解传导传热、对流传热、辐射传热、综合传热等基本概念。
（2）掌握温度梯度、热流量的概念，平壁导热、园筒壁导热的计算，影响对流换热的主要因素及对流换热过程的描述，发射率、角系数的概念，物体之间的辐射传热，强化和削弱传热过程的方法。
第四章质量传递基础
（1）了解传质基本概念、分子扩散传质、传质与化学反应。
（2）掌握对流传质中的浓度边界层与对流传质系数、对流传质准数方程。
第五章物料干燥
（1）了解固体物料的去湿方法、物料的干燥方法、湿空气状态的变化过程、水分在气-固两相间的平衡。
（2）掌握对流干燥、传导干燥、辐射干燥、场干燥技术。
（3）理解恒定干燥条件下的干燥速率、影响干燥速率的因素、间歇干燥过程的干燥时间计算、连续干燥过程。
第六章燃料及其燃烧
（1）了解不同种类燃料的性质及其组成、洁净燃烧技术。
（2）理解燃烧理论及工程，掌握燃烧计算：包括燃料燃烧所需空气量的计算、烟气量及烟气组成计算、生产中烟气量、空气量及过剩空气系数的计算、燃烧温度计算及影响理论燃烧温度的各因素。
三、教学安排及方式
材料工程基础课程的教学方式主要采用课内讲授。课程开设的时间在第六学期，课内讲授32学时。学生课内与课外所用时间之比为1 1。
四、考核方式
材料工程基础课程的考核以平时考核为主，包括出勤、作业和课堂表现等确定学生成绩，采用优秀、良好、中等、及格、不及格五级记分。
五、推荐教材
《材料工程基础》，徐德龙，谢峻林编著，武汉理工大学出版社。
六、参考资料
（1）《硅酸盐工业热工基础》，孙晋涛编著，武汉理工大学出版社
（2）《工程流体力学》，莫乃榕编著，华中科技大学出版社
（3）《工程材料》，朱张校编著，清华大学出版社
（4）《材料工程基础》，谢希文，过梅丽编著，北京航空航天大学出版社（5）《硅酸盐热工工程》，沈慧贤，胡道和编著，武汉工业大学出版社
材料工程基础部分复习参考 1、矿石准备 采掘的矿石含有大量无用的脉石，经过选矿以后的含有较多金属元素的精矿，经过选矿后，还需要对矿石进行焙烧，球化，烧结。 2、 火法冶金：利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法 湿法冶金：利用一些溶剂的化学作用，在水溶液或非水溶液中进行包括氧化，还愿，中和，水解和络合等反应，对原料，中间产物或者二次再生资源中的金属进行提取和分离的冶金过程。 电冶金：利用电能从矿石或者其他原料中提取，回收，精炼金属的冶金过程 3、炼铁：⑴燃料的燃烧22C O CO +→温度达到1800℃(放热)；2CO C CO +→ 1000℃(吸热)，热源和还原剂 ⑵ Fe 的还原2FeO+CO Fe+CO →，FeO+C Fe+CO → ⑶熔剂反应32CaCO 700~1000CaO+CO (g) (Slag ：CaO40%，Al2O3,15%，SiO2,3.5%，FeO, MnO.) FeS (in iron)+CaO CaS(in slag)+FeO → 3、炼钢：⑴元素的氧化 22F e +O 2F e O →，FeO+C Fe+CO →，FeO+Mn Fe+MnO → 22FeO+Si 2Fe+SiO →，255FeO+2P P O → ⑵造渣脱磷，脱硫； ⑶脱氧合金化 4、炼铝：氧化铝的制备（湿碱法） （1）铝土矿的浸出（digestion ） 用NaOH 溶液：2322232·32?4Al O H O NaOH Na O Al O H O +→+；2232SiO ,Fe O ,TiO 不溶解，沉淀，形成红泥 （2）过滤（Fitration ） （3）铝酸钠溶液分解（Precipitation ）22323·4()Na O Al O H O Al OH NaOH +→+ （4）3Al(OH)煅烧（Calsination ）950-1000 ℃下煅烧，生成23-Al O α，获得99.5％的23-Al O α 熔盐电解法制备铝：23Al O 熔点2050℃，采用冰晶石36Na AlF 作为电解质，熔点1010℃ 2336Al O +Na AlF →共晶物，熔点938℃，密度32.1g/cm Al: 32.3g/cm ，阴极33Al e Al ++→；阳极2-224O C e CO +-→阳极不断消耗； 2323432Al O C Al CO +→+ 99.5~99.7％ 5、熔化焊：手工电弧焊，可在室内、室外、高空和各种位置实施焊接，所用设备简单，易于维护，焊钳小，使用灵活。其实用于焊接各种碳素钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、也可用于焊接高强度钢、铸钢、铸铁和有色金
材料工程基础》课程教学大纲 课程代码：050231021 课程英文名称：Fundamentals of Materials Engineering 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：金属材料工程专业大纲编写（修订）时间：2017.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标材料工程基础是金属材料工程专业学生必修的专业基础课，是学位课，是从事材料科学与工程专业技术领域人员必备的课程。 本课程主要讲授液态金属成形工艺、金属塑性成形工艺、金属连接成形工艺、粉末冶金成形、非金属材料成形工艺及各种材料成形工艺方法的选择原则。通过学习，使学生初步具备为不同零件的生产选择合理的制造方法的能力，为其他相关课程如工程材料学、热处理原理与工艺学以及从事新材料成形研究奠定必要的基础，同时使学生具有对典型的金属材料零件分析讨论使用不同的成形方法制造的能力。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1.掌握液态金属成形的工艺设计、浇注系统、冒口、冷铁等的设计基本原则；掌握顺序凝固的应用，同时凝固的应用；掌握砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造等特种铸造方法的原理、特点和应用；了解3D 打印等先进成形技术； 2．掌握自由锻件图设计和模锻工艺；掌握板料冲压、挤压、拉拔、轧制等工艺特点和应用；了解超塑性成形、液态模锻等先进塑性成形工艺。 3.掌握金属连接成形原理和方法；掌握电弧焊、气焊、埋弧自动焊、气体保护电阻焊、等离子弧焊与切割、压力焊、钎焊等焊接工艺原理、特点及应用；了解焊接缺陷的检验方法；了解电子束焊接等现代焊接方法。 4.掌握粉末冶金成形工艺的方法、特点和应用。 5.掌握塑料、橡胶、陶瓷成形方法的特点和应用。 6.掌握各种材料成形工艺选用原则和方法。对具体典型的金属材料零件如暖气片、机床床身、大口径地下输水管、黄铜水龙头、发动机缸体、汽车铝轮毂、大型发电子转子、大批量齿轮毛坯、柴油机曲轴、连杆、半轴、硬币、汽车面板、火车钢轨、铜线、钢瓶、船体、硬质合金刀具、显示器壳体等分析讨论使用不同的成形方法制造的合理性。 7.了解国家相关政策，了解“一带一路”政策给材料成形带来的挑战以及机遇。 8.了解各种成形方法的设备。 9.了解各种新的材料成形方法。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握材料成形方法的一般知识，主要掌握金属材料成形的常用方法及特点。 2.基本理论及方法：掌握液态金属各种成形方法及工艺设计，浇注系统、冒口、冷铁的设计基本原则，掌握铸造缺陷及检验方法，掌握特种铸造方法的原理；掌握塑性成形方法的原理及工艺设计，锻件图设计，板料冲压、挤压、拉拔、轧制等工艺，掌握模型锻造的零件结构特点；掌握金属连接成形的方法及工艺设计，电弧焊、气焊、埋弧自动焊、气体保护电阻焊、等离子弧焊与切割、压力焊、钎焊等工艺，掌握焊接接头的组织和性能，掌握焊接缺陷及检验方法；掌握粉末冶金成形工艺的方法、特点和应用；掌握塑料、橡胶、陶瓷成形方法的特点和应用；
一、解释名词 1、炉渣碱度:炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之比，常用 炉渣中的氧化钙含量与二氧化硅含量之比表示，符号R=CaO/SiO2 2、偏析：钢锭内部出现化学成分的不均匀性称为偏析。 3、疏松:缩孔和疏松分别是由于钢锭凝固时因集中的和分散的体积收缩得不到钢液补充而 形成的空腔和小空隙。 4、白点:当钢中含氢量高达了3ml/100g左右时，经锻轧后在钢材内部会产生白点。在经侵 蚀后的横向低倍断口上可见到发丝状的裂纹，在纵向断口上呈现圆形或椭圆形 的银白色斑点。白点是一种不允许出现的存在的缺陷。 5、镇静钢：当钢液注入锭模后不发生碳氧反应和析出一氧化碳气体，钢液可较平静地凝固 成锭，故称为镇静钢。 6、沸腾钢：沸腾钢是脱氧不完全的钢，一般只用弱的脱氧剂锰铁脱氧。 7、缩孔：液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则 在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的称为缩孔，细小而分散的称 为缩松。 8、缝焊：缝焊与点焊同属于搭接电阻焊，焊接过程与点焊相似，采用滚轮作电极，边焊边 滚，相邻两个焊点重叠一部分，形成一条有密封性的焊缝。 9、氢脆:钢中只要含有0.5ml/100g的氢就可引起氢脆，使钢的塑性特别是断面收缩率明 显降低，而对其他力学性能影响不大。在室温附近最敏感，温度过高或过低，氢 脆均不明显。 10、软钎焊：钎料熔点高于450摄氏度的钎焊。 11、硬钎焊：钎料熔点低于450摄氏度的钎焊。 13、回磷现象：炼钢过程中某一时期（特列是炉内预脱氧到出钢期间，甚至在盛钢桶中）， 当脱磷的基本条件得不到满足时，被脱除的磷重新返回到钢液中的现象。 14、反挤压: 金属流动方向与凸模运动方向相反. 15、正挤压: 金属流动方向与凸模运动方向相同. 16、复合挤压:挤压过程中,坯料上一部分金属的流动方向与凸模运动方向相同,而另一部分 金属流动方向与凸模运动方向相反. 17、氩弧焊：利用氩气作为保护介质的电弧焊方法。 18、胎膜锻：胎模锻是在自由锻设备上使用简单的非固定模具（胎模）生产模锻件的一种 工艺方法。 19、铁焦比：铁焦比就是生产1t生铁所消耗的焦炭重量（Kg）。 20、高炉冶炼强度：1立方米高炉有效容积每天消耗焦炭的重量（t） 21、拉深系数：拉深系数，板料拉深时的变形程度，即拉深后的工件直径与板料直径或半 成品直径之比。 22、纵轧：轧辊轴线与坯料轴线方向垂直。 23、横轧：轧辊轴线与坯料轴线方向平行。 24、斜轧：轧辊轴线与坯料轴线方向互成一定的角度。 25、冲裁：使坯料沿封闭轮廓分离的工序。 27、拉深：是使平面板料变为开口的中空形状零件的冲压工序，又称拉延。 二、填空题 1、铜精矿火法冶金的主要工艺流程为造锍熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼。 2、镇静钢锭的结构由表层细小等轴晶带、中间柱状晶带和中心粗大等轴晶带组成。
《工程材料》教学大纲 一、教学基本目标 《工程材料》课程是高等院校机械类专业的一门必修的技术基础课，是机械设备设计合理选择材料和使用材料的基础。通过教学使学生： 1．了解工程材料的发展，了解非金属材料的分类及其应用，了解新材料、新工艺； 2．掌握机械工程材料的基本理论及基本知识，熟悉金属材料的分类及其应用；（毕业要求1-3） 3．熟悉铁碳相图、钢的热处理工艺、合金化等基本知识，掌握材料的成分、组织、性能之间的关系，具有分析机械工程材料性能的能力；（毕业要求1-3）4．能够根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材的能力；（毕业要求1-3） 5．能够根据机械零件使用条件和性能要求，制定结构零件热处理工艺的能力。（毕业要求1-3） 二、课程涉及知识技能 本课程通过课堂教学、实验、综合作业等综合教学环节，训练以下知识技能（毕业要求1-3）： 1．掌握工程材料基本理论及基本知识，具备根据工业需求选择材料及制定热处理工艺的初步能力； 2．掌握铁碳相图和钢的合金化原理相关知识，具备分析材料、成份和组织和性能关系的能力； 3．掌握钢的热处理工艺、目的及其应用，具备根据材料的性能需求选择热
处理工艺的能力； 4．培养学生自主学习的能力和材料性能分析的工程意识； 5．通过材料金相试样制备及金相组织观察实验，具备分析材料成份、组织和性能关系的能力； 6．设计典型机械零件材料热处理工艺实验，具备分析不同热处理工艺对材料组织和性能影响能力。 三、相关能力培养 1．具有根据工业需求选择材料及制定热处理工艺的初步能力；（毕业要求1-3） 2．具有设计实验方案、进行实验、分析和解释数据的能力； 3．通过分组实验研究与讨论，培养学生具有团队意识和人际交流能力； 4．通过工程材料的选择与应用，培养学生工程设计的安全意识和社会责任感；（毕业要求1-3） 5．具有自主学习的能力。 四、教学基本内容 绪论 1. 了解材料的发展简史及工程材料研究的对象 2. 熟悉工程材料的分类 第 1 章材料的结构与性能 1. 掌握常见的纯金属晶体结构和合金的晶体结构 2. 掌握实际金属中的晶体缺陷 3. 熟悉金属材料的力学性能，了解金属材料的工艺性能和理化性能 4. 了解金属晶体中的晶面和晶向 5. 了解组织和性能的关系 第2章金属材料组织和性能的控制 1. 掌握纯金属的结晶过程 2. 掌握细晶强化的措施 3. 掌握匀晶相图、共晶相图、包晶相图和共析相图的分析 4. 掌握铁碳合金中的相和组织的概念，掌握相图中重要的点和线的含义，
《材料工程基础》复习思考题 第一章绪论 1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？ 2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？ 3、为什么材料是科学技术进步的先导？ 4、材料的制备技术或方法主要有哪些？ 5、材料的加工技术主要包括哪些内容？ 6、进行材料设计时应考虑哪些因素？ 7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？ 8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。 9、材料设计包括哪几个层次？进行材料设计时应遵循哪些原则？ 10、如何区分传统材料与先进材料？ 11、工业1.0、2.0、3.0和4.0分别以什么为特征？ 12、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？ 13、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？ 14、化工材料主要有哪些？ 15、建筑材料有何特点？ 16、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？ 17、航空航天材料的性能特点如何？ 18、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？ 19、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？
20、新能源材料有哪些？各有何特点？ 21、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？ 22、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？ 22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？ 23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？
1、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？ 2、金属的铸造性能主要包括哪些？ 3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？ 4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？ 5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？ 6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？ 7、试分析铸造合金的收缩特性对铸件质量影响的基本规律。 8、铸造应力是怎么产生的？对铸件质量有何影响？ 9、试述铸件产生变形和开裂的原因及其防止措施。 10、铸件中的气体和非金属夹杂物对铸件质量有何影响？如何消除？ 11、常用的造型材料有哪些？对其性能有何要求？ 12、什么是冒口？其作用和设计原则？ 13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？ 14、陶瓷的液态成形方法有哪些？各有何特点？ 15、聚合物的液态成形方法有哪些？各有何特点？
材料工程基础实验指导书王连琪X洁徐兴文 材料科学与工程学院
《材料成形工艺》介绍了铸造、锻压、焊接专业等方面的知识，为配合教材达到教学与实际相结合的目的，使学生能理性认识材料成形的方法，拟定了铸造、锻压、焊接实验。 一铸造性能实验 实验1 铸造合金流动性的测定 1.1实验目的： 1）测定铸造合金成分对该合金流动性的影响。 2）测定浇注温度对该合金流动性的影响。 1.2 实验的基本原理 流动性是铸造合金的重要性能之一，它对铸件质量有较大的影响；如补缩、冷隔、浇不足等。为了获得优质铸件就必须对流动性加以研究。 铸造合金流动性的定义为液态金属本身充满铸型的能力，它与合金的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。 合金的流动性与合金的充型能力是两个概念。合金的充型能力是液态合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。由于影响液态金属充型能力的因素很多，很难对各种合金在不同铸造条件下的充型能力进行比较。所以，常常用固定条件下所测得的合金流动性来表示合金的充型能力。 1.3 实验合金与试样 1）纯铝和铸铝102。 2）试样—取一箱一件螺旋形试样如图1.1 通过实验研究成分对流动性的影响。取纯Al和ZL102合金在相同温度下浇注螺旋形试样，进行比较。在实验时，要求铸型相同（透气性、紧实度等）和过热温度相同条件下进行比较。 研究温度对合金流动性的影响，纯Al和ZL102合金分别在不同温度下浇注螺旋形式样，比较螺旋式样的长度。 1.4 实验设备与材料 1）熔化设备：坩埚电阻炉两台或感应电炉石墨坩埚两个 2）合金材料：工业纯Al 铸铝102 3）铸型：三副模板、三副砂箱、造型型砂及制型工具 4）热电偶（镍铬-镍硅）两支及毫伏表 5）去气剂：氯化锌
材料工程基础复习资料 一、 题型介绍 1.填空题（15/15） 2.名词解释（4/16） 3.简答题（3/21） 4.计算题（4/48） 二、复习内容 1.名词解释（Chapters 2-4） 热传导：两个相互接触的物体或同一物体的各部分之间，由于温差而引起的热量传递现象，称为热传导。（依靠物体微观粒子的热运动而传递热量） 热对流：指流体不同部分之间发生相对位移，把热量从一处传递到另一处的现象。（依靠流体质点的宏观位移而传热） 热辐射：物体通过电磁波向外传递能量并能明显引起热效应的辐射现象称为热辐射。（不借助于媒介物，热量以热射线的形式从高温物体传向低温物体） 温度场：某瞬时物体内部各点温度的集合，称为该物体的温度场。 稳态温度场：温度不随时间变化的温度场。 等温面：温度场中同一瞬间同温度各点连成的面。 导热系数：在一定温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。 热射线：能被物体吸收并转变成热能的部分电磁波。 光谱辐射强度（E λ）：单位时间内物体单位辐射面积表面向半球空间辐射从d λλλ+到波长间隔内的能量。 辐射力（E ）：单位时间内物体单位辐射面积向半球空间辐射的全波段的辐射能，称为辐射力。 立体角：以球面中心为顶点的圆锥体所张的球面角。 角系数：任意两表面所组成的体系，其中一个表面（如F 1）所辐射到另一表面 上的能量占其总辐射能量的百分数，称为第一表面对第二表面的角度系数，简称角系数，记为12?。
有效辐射：本身辐射和反射辐射之和称为物体的有效辐射。 照度：到达表面单位面积的热辐射通量。 黑度：实际物体的辐射力和同温度下黑体的辐射力之比。 空间热阻：由于物体的尺寸形状和相对位置的不同，以致一物体发射的辐射能不可能全部到达另一物体的表面上，相对于全部接受辐射能来说，有热阻的存在，称为空间热阻。 表面热阻：由于物体表面不是黑体，所以它不可能全部吸收投射到它表面上的辐射能，相对于黑体来说，可以看成是热阻，称为表面热阻。 光带：把具有辐射能力的波长范围称为光带。 绝对湿度：单位体积湿空气所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。 相对湿度：指湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度之比。 含湿量：1Kg的干空气所携带的水蒸气的质量。 湿球温度计：在普通温度计外包裹湿纱布，湿纱布的一端浸入水中，使得纱布保持湿润，这种温度计称为失球温度计。 露点：当未饱和湿空气中水蒸气分压或含湿量不变时，湿空气冷却到饱和状态的温度称为露点。 平衡水分：当物料表面水蒸气分压与湿空气水蒸气分压达到平衡时，物料的含水量不再随与空气接触时间的延长而变化，此时物料的含水量就是该空气状态下的该物料的平衡含水量。 恒定干燥条件：是指干燥过程中空气的湿度、温度、速度以及与湿物料的接触状况都不变。 发热量（热值）：单位质量或体积的燃料完全燃烧，当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量。 结渣性：煤在燃烧的高温状态下灰分的粘结能力。 闪点：当有火源接近时，若出现蓝色的闪光，此时的油温称为闪点。 燃点：油温继续升高，用火源接近油表面时在蓝色闪光后能持续燃烧，此时的油温称为燃点。 着火点：油温达到一定程度，油表面蒸气自燃，此时的油温称为着火点。 爆炸浓度极限：当空气中燃料油蒸气达到一定浓度时，遇到明火或温度升高到一
《机械工程材料》教学大纲 修订单位：机械工程学院材料工程系 执笔人：吕柏林 一、课程基本信息 1.课程中文名称：机械工程材料 2.课程英文名称：Mechanical Engineering Materials 3.适用专业：机械设计制造及其自动化 4.总学时：48学时 5.总学分：3学分 二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务 机械工程材料课程是为机械类本科生开设的必修课，本课程的主要目的是使学生通过本课程的学习，掌握金属材料，非金属材料，材料热处理以及材料选用等方面的技术基础知识．本课程的任务是结合校内金工教学实习，使学生通过工程材料的基础知识，材料处理，材料选用基础的学习，获得常用机械工程材料方面的实践应用能力，也为进一步学习毛坯成型和零件加工知识以及其它有关课程及课程设计，制造工艺方面奠定必要的基础。 三、理论教学内容与教学基本要求 （一）教学基本要求： １．熟悉工程材料的基本性能 ２．掌握金属学的基础知识，包括金属的晶体结构，结晶，塑性变形与再结晶，二元合金的结构与结晶． ３．掌握运用铁碳合金相图，等温转变曲线，分析铁碳合金的组织与性能的关系． ４．熟悉各种常规热处理工艺以及材料的表面热处理技术． ５．掌握常用工程材料（包括高分子材料，陶瓷材料）的组织，性能，应用与选用原则．（二）理论教学内容 1．绪论（2学时） 课程的目的和任务 ;教学方法和教学环节 ;学习要求与方法 2．工程材料的机械性能（2学时） 强度，刚度，硬度，弹性，塑性，冲击韧性 3．金属的晶体结构和结晶（6学时） 常见的三种晶体结构 ;金属实际结构及晶体缺陷 ;金属的同素异构转变4．金属的塑性变形与再结晶（6学时）
班级： 学号： 姓 名：
实验一金相试样制备与组织观察综合实验 实验学时：6h 实验性质：综合性 一、实验目的 1了解金相显微镜的结构及主要零部件的作用；学会正确使用显微镜，提高物像的质量；了解显微镜的维护方法。 2学习金相试样的制备方法；了解金相试样质量对金相分析的影响。 3掌握二元铸态合金的固溶体，共晶（包括亚共晶和过共晶）和包晶组织的特征，能识别这些组织；掌握Fe—C合金平衡和非平衡组织的特征。 二、实验内容 本次实验为综合实验，要求综合运用金相显微镜和各种金相制样设备学会各种不同试样的金相制样要点，并能分析合金尤其是铁碳合金的典型组织。 实验分三阶段进行，首先熟悉金相显微镜的结构、操作方法和维护要求，再进行具体试样的金相试样制备，第三步观察分析常见二元合金和铁碳合金的组织。实验中各阶段每位同学独立完成。通过预习了解显微镜结构、维护要求以及金相制样方法和不同合金的组织特征，写出实验步骤，然后到实验室通过自己的操作体会各个过程。 三、实验仪器、设备及材料 3.1实验仪器、设备 砂轮机、预磨机、抛光机、电吹风、金相显微镜 3.2实验材料试样：铁碳合金试样及有色金属合金试样（用于组织观察）；制备试样材料选用碳 钢。制样材料：砂纸、抛光剂、抛光布、3-4%硝酸酒精、滤纸 四实验原理 4.1 金相显微镜结构与使用 4.1.1成像原理 简单地说，成像原理就是将物像两级放大。如图1—1 所示。物AB 经物镜放大成一倒立的实像 A ′ B′，再经目镜放大成虚像A ″B″。 1）显微镜的放大倍数 显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积： 1 250 M M物?M目 f 物f目 f 物，f 目——物镜和目镜的焦距；l——显微镜的光镜筒长度放大倍数的选择决定于组织的粗细和观察的目的。放大倍数大，则组织清晰，但视域小，不能观察全貌，代表性受局限，放大倍数低，则效果完全相反，如图1-2 所示。在金相分析时，根据需要，往往高、低倍变换使用。
材料工程基础复习要点 第一章粉体工程基础 粉体：粉末质粒与质粒之间的间隙所构成的集合。 *粉末：最大线尺寸介于0.1～500μm的质粒。 *粒度与粒径：表征粉体质粒空间尺度的物理量。 粉体颗粒的粒度及粒径的表征方法： 1.网目值表示——（目数越大粒径越小）直接表征，如果粉末颗粒系统的粒径相等时 可用单一粒度表示。 2.投影径——用显微镜测试，对于非球形颗粒测量其投影图的投影径。 ①法莱特（Feret）径D F：与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离 ②马丁（Martin）径D M：在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径 ③克伦贝恩（Krumbein）径D K：在一定方向上颗粒投影的最大尺度 ④投影面积相当径D H：与颗粒投影面积相等的圆的直径 ⑤投影周长相当径D C：与颗粒投影周长相等的圆的直径 3.轴径——被测颗粒外接立方体的长L、宽B、高T。 ①二轴径长L与宽B ②三轴径长L与宽B及高T 4.球当量径——把颗粒看做相当的球，并以其直径代表颗粒的有效径的表示方法。（容 易处理） *粉体的工艺特性：流动性、填充性、压缩性和成形性。 *粉体的基本物理特性： 1.粉体的能量——具备较同质的块状固体材料高得多的能量。 分体颗粒间的作用力——高表面能，固相颗粒之间容易聚集（分子间引力、颗粒间异性静电引力、固相侨联力、附着水分的毛细管力、磁性力、颗粒表面不平滑引起的机械咬合力）。 3.粉体颗粒的团聚。 第二章粉体加工与处理 粉体制备方法： 1.机械法——捣磨法、切磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法。 ①脆性大的材料：捣磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法 ②塑性较高材料：切磨法、涡旋磨法、气流喷射粉碎法 ③超细粉与纳米粉：气流喷射粉碎法、高能球磨法 2.物理化学法 ①物理法（雾化法、气化或蒸发-冷凝法）：只发生物理变化，不发生化学成分的 变化，适于各类材料粉末的制备 ②物理-化学法：用于制备的金属粉末纯度高，粉末的粒度较细 ③还原法：可直接利用矿物或利用冶金生产的废料及其他廉价物料作原料，制的 粉末的成本低 ④电解法：几乎可制备所有金属粉末、合金粉末，纯度高 3.化学合成法——指由离子、原子、分子通过化学反应成核和长大、聚集来获得微细 颗粒的方法
《工程材料》课程教学大纲 总 学 时：12 考核形式：考试 教学目的：《工程材料》是一门综合性、应用性较强的专业基础必修课。学习本课程的目的在于使学生获得有关工程材料及热处理的基本理论、基础知识；了解常用工程材料的成分、组织和性能之间的关系；具有根据零件的使用性能要求，合理选用材料，正确选定热处理方法，妥善安排工艺路线的初步能力。 主要教学内容及要求： 绪论： 讲明本课程的目的、内容、特点与学习方法。 第一章材料结构与性能： 了解晶格概念、常见晶格类型、晶面、晶间指数、晶界特点及应用；掌握金属材料性能、了解刃型位错、固溶体及金属化合物、高分子聚合物构型和构像及如何改变其构型和构像；陶瓷材料的结构、性能。 第二章金属材料组织与性能的控制： 熟悉过冷、过冷度及细化晶粒的基本途径；掌握匀晶相图和二元共晶相图；能利用杠杆定理计算组织组成物和相组成物的质量分数；了解其它相图，掌握Fe — Fe3C 相图，及 Wc 对组织性能的影响；掌握加工硬化、回复、再结晶、冷变形、热变形的概念及应用；掌握钢在加热时的冷却时组织转变，及退火、正火、淬火、回火及表面热处理的目的、工艺及应用。掌握合金元素在钢中的作用，了解表面技术。 第三章金属材料： 掌握钢的分类、钢中常存杂质对钢性能影响，掌握常用合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢的成分、热处理、性能、组织特点及应用；熟悉灰口铁、可锻铸铁、球墨铸铁成分、组织、性能及用途，特殊性能铸铁一般性介绍；掌握铝及铝合金组织、性能之间关系及应用，了解铜及铜合金、钛及钛合金、轴承合金组织、性能之间关系及应用。 第四章高分子材料： 熟悉高分子材料（工程塑料、橡胶、合成纤维）
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实验一 金相试样制备与组织观察综合实验 实验学时：6h 实验性质：综合性 一、实验目的 1 了解金相显微镜的结构及主要零部件的作用；学会正确使用显微镜，提高物像的质量；了解显微镜的维护方法。 2 学习金相试样的制备方法；了解金相试样质量对金相分析的影响。 3 掌握二元铸态合金的固溶体，共晶(包括亚共晶和过共晶)和包晶组织的特征，能识别这些组织；掌握Fe —C 合金平衡和非平衡组织的特征。 二、 实验内容 本次实验为综合实验，要求综合运用金相显微镜和各种金相制样设备学会各种不同试样的金相制样要点，并能分析合金尤其是铁碳合金的典型组织。 实验分三阶段进行，首先熟悉金相显微镜的结构、操作方法和维护要求，再进行具体试样的金相试样制备，第三步观察分析常见二元合金和铁碳合金的组织。实验中各阶段每位同学独立完成。通过预习了解显微镜结构、维护要求以及金相制样方法和不同合金的组织特征，写出实验步骤，然后到实验室通过自己的操作体会各个过程。 三、 实验仪器、设备及材料 3.1实验仪器、设备 砂轮机、预磨机、抛光机、电吹风、金相显微镜 3.2 实验材料 试样：铁碳合金试样及有色金属合金试样（用于组织观察）；制备试样材料选用碳钢。 制样材料：砂纸、抛光剂、抛光布、3-4%硝酸酒精、滤纸 四 实验原理 4.1 金相显微镜结构与使用 4.1.1成像原理 简单地说，成像原理就是将物像两级放大。如图1—1所示。物AB 经物镜放大成一倒立的实像A ′B ′，再经目镜放大成虚像A ″B ″。 1） 显微镜的放大倍数 显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积： 目 物目物f f M M M 2501=?= f 物，f 目——物镜和目镜的焦距；l ——显微镜的光镜筒长度 放大倍数的选择决定于组织的粗细和观察的目的。放大倍数大，则组织清晰，但视域小，不能观察全貌，代表性受局限，放大倍数低，则效果完全相反，如图1-2所示。在金相分析时，根据需要，往往高、低倍变换使用。
1．气体温度升高时其粘度（增大）（填增大或减小）。 2．对于不可压压缩流体，其流体静力学的基本方程为___________，静力水头为_________和_______ 之和。 3. 是流场中某一质点运动的轨迹； 是同一时刻，不同流体质点所组成的曲线。 4. 黑体的辐射力数学表达式为____________________，这说明黑体的辐射力仅与__温度__相关。 5. 烟囱的抽力指烟囱内外气体温度不同而引起气体密度差异，这种密度差异产生压力差 6. 导温系数的物理意义是（ ）。 7. 如图所示两个曲面组成的封闭体系， 角系数φ22为（ ）。 8. 燃料在燃烧过程中，其中的H 2、CO 的燃烧需要（ ）作为链锁反应 的刺激物；气态烃的燃烧需要（ ）作为刺激物。 9. 克希霍夫定律表达式说明（ ）。 10. 干燥是 、 同时进行的过程，但传递 不同。 11. 热射线的传播具有与光同样特性，不需要 。 12. 湿空气的I —X 图由湿度、热含量、（ ）（ ）（ ）组成。 13. 对于饱和空气，其干球温度t 、湿球温度t wb 和露点温度t d 三者之间的大小关系为 。 14.传热方式有 、 、 三种。 15.对于凸面，其自见性等于 。 16.投射辐射指 。 17.导热系数的物理意义是 。 18.煤的工业分析法是由 来表示的。 19. 努谢特准数为 和 之比。 20.气体燃料的燃烧方法分为 、 、 。 F 2 F 1 7题图
21.热辐射是一种由来传播能量的现象。 22.高温系数为与之比。 23.燃料组成的分析方法有和两种方法。 24. 流体力学中研究流体的运动有两种不同的方法，一种是方法，另一种是方法。 27.煤的工业分析法是由（）来表示的。 28.煤矿提供的煤一般是（）的组成，实验室所给的是（），而实际使用时则为（）。 29.低位发热量是指（）。 30.高位发热量是指（）。 31.煤的挥发物指（）。 32.煤的挥发物由（）成分组成。 33.工业上通常用（）来判断煤是否易结渣。 34.燃料在燃烧过程中，其中的H2、CO的燃烧需要（）作为链锁反应的刺激物；气态烃的燃烧需要（）作为刺激物。 35.层燃燃烧室内一次风指（），二次风指（）。 36.煤粉燃烧室内一次风指（），二次风指（）。 37.气体燃料的燃烧过程包括（）（）（）。 38.固体燃料的燃烧过程包括（）（）（）。 39.目前使用的低N x O烧嘴有（）（）（）（）四种类型。 40.液体燃料燃烧的方式有（）和（）。 41.重油雾化方式有（）和（）。
材料工程基础实验指导书王连琪郑洁徐兴文 材料科学与工程学院
《材料成形工艺》介绍了铸造、锻压、焊接专业等方面的知识，为配合教材达到教学与实际相结合的目的，使学生能理性认识材料成形的方法，拟定了铸造、锻压、焊接实验。 一铸造性能实验 实验1 铸造合金流动性的测定 1.1 实验目的： 1）测定铸造合金成分对该合金流动性的影响。 2）测定浇注温度对该合金流动性的影响。 1.2 实验的基本原理 流动性是铸造合金的重要性能之一，它对铸件质量有较大的影响；如补缩、冷隔、浇不足等。为了获得优质铸件就必须对流动性加以研究。 铸造合金流动性的定义为液态金属本身充满铸型的能力，它与合金的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。 合金的流动性与合金的充型能力是两个概念。合金的充型能力是液态合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。由于影响液态金属充型能力的因素很多，很难对各种合金在不同铸造条件下的充型能力进行比较。所以，常常用固定条件下所测得的合金流动性来表示合金的充型能力。 1.3 实验合金与试样 1）纯铝和铸铝102。 2）试样—取一箱一件螺旋形试样如图1.1 通过实验研究成分对流动性的影响。取纯Al和ZL102合金在相同温度下浇注螺旋形试样，进行比较。在实验时，要求铸型相同（透气性、紧实度等）和过热温度相同条件下进行比较。 研究温度对合金流动性的影响，纯Al和ZL102合金分别在不同温度下浇注螺旋形式样，比较螺旋式样的长度。 1.4 实验设备与材料 1）熔化设备：坩埚电阻炉两台或感应电炉石墨坩埚两个 2）合金材料：工业纯Al 铸铝102 3）铸型：三副模板、三副砂箱、造型型砂及制型工具 4）热电偶（镍铬-镍硅）两支及毫伏表 5）去气剂：氯化锌
北京工业大学 “材料工程基础综合实验”——教学大纲 英文名称：Systematic Experiment on Fundamental of Materials Engineering 课程编号：***** 课程类型：学科基础必修课 学时：64 学分：2.0 适用对象：材料类本科生 先修课程：大学物理、材料科学基础、材料工程基础、材料性能学、材料现代分析方法 使用教材及参考书： [1] 许并社，材料工程基础综合实验指导书，北京工业大学出版社，2010 [2] 张廷楷、高家诚、冯大碧，金属学及热处理实验指导书，重庆大学出版社，1998 [3] 葛春霖、盖雨聆，机械工程材料及材料成型技术基础实验指导书，冶金工业 出版社，2001 [4] 王祥生，铸造实验技术，东南大学出版社，1990 [5] 吕立华，金属塑性变化与轧制原理，化学工业出版社，2007 [6] 刘军、佘正国，粉末冶金与陶瓷成型技术，化学工业出版社，2005 [7] 果世驹，粉末烧结理论，冶金工业出版社，1998 [8] 廖寄乔，粉体材料科学与工程实验技术原理及应用，中南大学出版社，2001 [9] 刘新年、赵彦钊，玻璃工艺综合实验，化学工业出版社，2005 [10] 赵彦钊、殷海荣，玻璃工艺学，化学工业出版社，2006 [11] 张文钺，焊接工艺与失效分析，机械工业出版社，1989 [12] 吴林，焊接手册/ 第1卷/ 焊接方法及设备，机械工业出版社，2001 [13] 左铁镛、聂祚仁，环境材料基础，科学出版社，2003 [14] 聂祚仁，生态环境材料学，机械工业出版社，2004 一、课程性质、目的和任务
《材料工程基础综合实验》是面向北京工业大学材料学院三年级本科生开设的专业基础必修课。课程内容以学生的创新能力及环境友好意识的培养为核心，目的是提高学生的实践能力、知识运用能力及团队合作能力，培养综合能力强、具有环境责任感的人才。为此，以材料四要素（成分、制备加工、组织及性能）为主线，结合我院在国内外具有广泛影响的特色优势学科（环境材料）的重要科研成果--自行研发的材料环境评估系统，开设了六类综合实验。本门课程属于实验教学类课程，集中安排在两周之内完成，共64学时。 实践教学内容 实践教学地点在北京工业大学材料学院中的各个实验中心、实践教学基地内进行，主要包括了新材料开发中心、药芯焊丝生产中心、材料分析中心、材料力性检测室、焊接实验室、轧制实验室、高分子材料研究室及环境材料评价中心。主要内容是进行金属材料、无机非金属材料、高分子材料等典型材料的生产加工过程实验。通过实践教学，使学生认识到材料四要素中“合成与加工”与“成分结构”、“性质与使用性能”各要素间的关系，强化课堂教学内容。此外通过环境评价了解材料生产的环境负荷主要环节，并提出降低其环境负荷的方法和途径，培养学生的环境意识和作为材料科学工作者的环境责任。 理论教学内容 主要讲解材料四要素之间的内在联系，将课程的宏观结构及内容大纲进行介绍。系统地讲解本课程的基本理论、基本方法、主要实验内容及与所学课程的关系。 二、课程教学内容及要求 材料工程基础综合实验绪论（4学时） 综合实验一铝合金制备、加工及改性（10学时） 1.1 铝合金的熔炼、铸锭与固溶-时效处理实验（3学时） 1.2 铝合金轧制工艺实验（3学时） 1.3 铝合金铸锭、轧制、改性的金相组织的检验及力学性能实验（4学时）综合实验二铝材料及其产品的环境协调性评价（3学时） 2.1 铝合金材料制备工艺流程（0.5学时） 2.2 功能单位的数据收集与计算（1学时） 2.3 清单分析，材料环境影响评价（1学时）
第一章 第二章 第三章材料的性能及应用意义 变形：材料在外力作用下产生形状与尺寸的变化。 强度：材料在外力作用下对变形与断裂的抵抗能力。（对塑性变形的抗力） 比例极限（σp） 弹性极限（σe） 屈服点或屈服强度（σs、σ0.2） 抗拉强度（σb） 比强度：各种强度指标与材料密度之比。 屈强比：材料屈服强度与抗拉强度之比。 塑性：指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力，即材料断裂前的塑性变形的能力。硬度：反映材料软硬程度的一种性能指标，表示材料表面局部区域内抵抗变形或破裂的能力。韧性：材料强度和塑性的综合表现。 布氏硬度HBW 洛氏硬度HR （优点：操作迅速简便，压痕较小，几乎不损伤工件表面，故而应用最广。）维氏硬度HV 疲劳断裂特点：①断裂时的应力远低于材料静载下的抗拉强度甚至屈服强度；②断裂前无论是韧性材料还是塑性材料均无明显的塑性变形。 疲劳过程的三个基本组成阶段：疲劳萌生、疲劳扩展、最后断裂 第四章材料的结构 键：在固体状态下，原子聚集堆积在一起，其间距足够近，它们之间便产生了相互作用力，即为原子间的结合力或结合键。 根据结合力的强弱，可把结合键分为两大类：强键（包括离子键、共价键、金属键）和弱
键（即分子键）。 共价键晶体和离子键晶体结合最强，金属键晶体次之，分子键晶体最弱。 晶体：原子在三维空间中有规则的周期性重复排列的物质。 各向异性：晶体具有固定熔点且在不同方向上具有不同的性能。 晶格：晶体中原子（或离子、分子）在空间呈规则排列，规则排列的方式就称为晶体结构。结点：将构成晶体的实际质点抽象成纯粹的几何点。 体心立方晶格：晶胞原子数2 面心立方晶格：晶胞原子数4 密排六方晶格：晶胞原子数6 晶体缺陷：原子的排列不可能像理想晶体那样规则完整，而是不可避免地或多或少地存在一些原子偏离规则排列的区域，这就是晶体缺陷。 晶体缺陷按几何特征可分为点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（如晶界、亚晶界）三类。点缺陷：空位、间隙原子、置换原子 线缺陷特征：两个方向的尺寸很小，在另一个方向的尺寸相对很大。 位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。 实际金属晶体中存在的位错等晶体缺陷，晶体的强度值降低了2-3个数量级。 面缺陷：晶界、亚晶界 第五章材料的凝固与结晶组织 凝固：物质从液态转化为固态的过程。 结晶：物质从液态转化为固态后，固态物质是晶体，这种凝固的过程就是结晶。 过冷：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。二者之差称为过冷度（△T），△T=Tm-Tn。 过冷度越大，实际结晶温度越低。 同一种金属，其纯度越高，则过冷度越大；冷却速度越快，则实际结晶温度越低，过冷度越大。
材料工程基础复习资料 一、绪论 1、概念： 科学：对于现象的观察、描述、确认、实验研究及理论解释。 技术：泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。 工艺：使各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程。 工程：将科学原理应用到实际目标，如设计、组装、运转经济而有效的结构、设备或系统。材料工程：是工程的一个领域，其目的在于经济地，而又为社会所能接受地控制材料的结构、性能和形状。 2、材料科学与工程的任务？ 材料科学与工程是关于材料成分、结构、工艺和它们的性能与用途之间有关的知识和应用的科学。 3、传统材料加工包括哪几个方面？ ①传统的金属铸造②塑性加工③粉末材料压制、烧结或胶凝固结为制品④材料的焊接与 粘接 材料的切除，材料的成型，材料的改性，材料的连接 二、材料的熔炼 1、钢铁冶金 1）、高炉炼铁生产过程：①还原：矿石中的铁被还原；②造渣：高温下石灰石分解形成的氧化钙与酸性脉石形成炉渣；③传热和渣底反应：被还原的矿石降落使温度升高加速反应将全部氧化铁还原成氧化亚铁，风口区残余的氧化亚铁还原成铁，与炉渣一起进入炉缸。2）、炼钢过程中的理化过程： ①脱碳：碳被氧气直接氧化： 在温度高于1100℃条件下 2C＋O2→2CO 间接氧化: 在温度低于1100℃条件下 2Fe＋O2→2FeO C＋FeO→Fe＋CO ②硅、锰的氧化：a.直接氧化反应： Si＋O2 → Si02 2Mn＋O2 → 2MnO b.间接氧化，但主要是间接反应： Si＋2FeO → Si02＋2Fe Mn＋FeO → MnO＋Fe ③脱磷：磷是以磷化铁(Fe2P)形态存在，炼钢利用炉渣中FeO及CaO与其化合生成磷酸 钙渣去除 Fe2P＋5FeO＋4CaO→(CaO)4·P2O5＋9Fe ④脱硫：硫是以FeS形式存在，利用渣中足够的CaO，把其中FeS去除。
、解释下列名词 1淬透性：钢在淬火时获得的淬硬层深度称为钢的淬透性，其高低用规定条件下的淬硬层深度来表示 2淬硬性：指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力 3相：金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其它部分有晶只界分开的均匀组成部分称为相 4组织：显微组织实质是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。 5组织应力：由于工件内外温差而引起的奥氏体( Y或A)向马氏体(M)转变时间不一致而产生的应 6热应力：力 由于工件内外温差而引起的胀缩不均匀而产生的应力 7过热：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒长大的现象 8过烧：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒局部熔化或氧化的现象 9回火脆性： 10回火稳定性：在某些温度范围内回火时，会岀现冲击韧性下降的现象，称为回火脆性又叫耐回火性，即淬火钢在回炎过程中抵抗硬度下降的能力。 11马氏体： 12回火马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。 在回火时，从马氏体中析出的￡ -碳化物以细片状分布在马氏体基础上的组织称为回火马氏体。 13本质晶粒度14实际晶粒度：15化学热处理：:钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为本质晶粒度 在给定温度下奥氏体的晶粒度称为实际晶粒度，它直接影响钢的性能。 将工件置于待定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层，从而改变工件表层化学成分与组织，进而改变其性能的热处理工艺。 16表面淬火：指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 17固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。 18、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。 19合金强化：20热处理：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度 钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。 21、金属化合物；与组成元素晶体结构均不相同的固相 22、铁素体；碳在a-Fe中的固溶体 23、球化退火；将工件加热到 Ac1以上30―― 50摄氏度保温一定时间后随炉缓慢冷却至600摄氏度后出炉 空冷。 24、金属键；金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。 25、再结晶；冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程. 26、枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。 27、正火：是将工件加热至 Ac3或Accm以上30?50°C ,保温一段时间后，从炉中取出在空气中冷却的金 属热处理工艺。 28、固溶体：合金在固态时组元间会相互溶解，形成一种在某一组元晶格中包含有其他组元的新相，这 种新相称为固溶体 29、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。 二、判断题 1. ( x )合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物。 2. ( y )实际金属是由许多位向不同的小晶粒组成的. 3. ( y )为调整硬度，便于机械加工，低碳钢，中碳钢和低碳合金钢在锻造后都应采用正火处理。 4. ( y )在钢中加入多种合金元素比加入少量单一元素效果要好些，因而合金钢将向合金元素少量多元 化方向发展。 5. ( x )不论含碳量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 6. ( x ) 40Cr钢的淬透性与淬硬性都比 T10钢要高。 7. ( y )马氏体是碳在a -Fe中的过饱和固溶体，由奥氏体直接转变而来的，因此马氏体与转变前的 奥氏体含碳量相同。 8( x )铸铁中的可锻铸铁是可以在高温下进行锻造的。错。所有的铸铁都不可以进行锻造。 9. ( x ) 45钢淬火并回火后机械性能是随回火温度上升，塑性，韧性下降，强度，硬度上升。 10. ( x )淬硬层深度是指由工件表面到马氏体区的深度。 11. ( x )钢的回火温度应在 Ac1以上。 12. ( x )热处理可改变铸铁中的石墨形态。