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金属材料加工导论考试范围

材料成型技术基础复习重点

1.常用的力学性能判据各用什么符号表示它们的物理含义各是什么 塑性,弹性,刚度,强度,硬度,韧性 金属的结晶:即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。 细化晶粒的方法:生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒,以改善金属材料性能。 合金的晶体结构比纯金属复杂,根据组成合金的组元相互之间作用方式不同,可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。 固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。 铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体 钢的牌号和分类 影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 塑料即以高聚物为主要成分,并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。 热塑性塑料:即具有热塑性的材料,在塑料整个特征温度范围内,能反复加热软化和反复加热硬化,且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。 热固性塑料:即具有热固性的塑料,加热或通过其他方法,能变成基本不溶、不熔的产物。 橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。 复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。 通常是其中某一组成物为基体,而另一组成物为增强体,用以提高强度和韧性等。 工程材料的发展趋势

据预测,21世纪初期,金属材料在工程材料中仍将占主导地位,其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料,但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。 今后材料发展的总趋势是:以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。 材料的凝固理论 凝固:由液态转变为固态的过程。 结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 粗糙界面:微观粗糙、宏观光滑; 将生长成为光滑的树枝; 大部分金属属于此类 光滑界面:微观光滑、宏观粗糙; 将生长成为有棱角的晶体; 非金属、类金属(Bi、Sb、Si)属于此类 偏析:金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象 宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象 铸件凝固组织:宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况,铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。 铸件的宏观组织一般包括三个晶区:表面的细晶粒区、柱状晶粒区和内部等轴晶区。 金属塑性成形指利用外力使金属材料产生塑性变形,使其改变形状、尺寸和改善性能,从而获得各种产品的加工方法。 主要应用: (1)生产各种金属型材、板材、线材等; (2)生产承受较大负荷的零件,如曲轴、连杆、各种工具等。 金属塑性成形特点

材料科学与工程导论重点

《材料科学与工程》期末复习题 一、填空题(每空 1 分,共 24 分) 1.根据材料的化学组成,材料可以分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。 2.生态环境材料的三要素为先进性、环境协调性、舒适性。 3.生态环境材料可分为原料无害化材料、绿色环境过程材料、可循环利用材料、高资源生产率材料。 4.按照断口颜色分,铸铁可以分为灰铸铁、白口铸铁和马口铸铁。 5.按照化学类型,贮氢合金可以分为AB5型、AB2型、AB型、A2B型。 6.减震合金的分类:孪晶型、铁磁性型、位错型、复相型、复合型。 7.常用的硬度测试方法:布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法、显微维氏硬度、肖氏硬度 法。 8.按研究的尺度,材料的结构可以分为四个层次:宏观组织结构、显微组织结构、原子(分子)排列结构和原子中的电子结构。 9.塑性变形方式:位错运动、孪晶、蠕变、粘滞性流动。 10.选矿的主要方法有:手工选矿法、重力选矿法、磁选法、浮选法、联合选矿法。 11.从工艺角度看,冶炼可以分为火法冶炼、湿法冶炼、电冶炼。 二、判断题:(所给的是正确表述)(每题1 分,共6 分) 1.用洛氏硬度的三种表示方法 HRC、HRB、HRA 表示出来的硬度无法比较。 2.σmax/гmax 越大,脆性越大。 3.刃型位错的位错线与滑移方向垂直,螺旋位错的位错线与滑移方向平行。 4.位错属于线缺陷。 5.防锈铝合金,不可以采用热处理强化,而是采用冷加工变形硬化。 6.冷变形温度比淬火温度高。 7.工业高纯铝,数字越大,纯度越高。 8.固溶体的晶质类型跟溶剂保持一致。 三、简答题:(每题4 分,共16 分,8 选4) 1.什么是生命周期评价方法? 答:是用数学物理方法结合实验分析对某一过程、产品或事件的资料、能源消耗、废物排放、环境吸收和消耗能力等环境负担性进行评价、定量该过程、产品或事件的环境合理性及环境负荷量的大小。 2.传统陶瓷与现代陶瓷的区别? 答:

初中化学《金属材料》教案

课题1 金属材料教学设计 【教学设想】 1、教材分析与学情分析 本课题选自《义务教育课程标准实验教科书(人教版)九年级》第八单元课题1,本课题包括纯金属和合金两部分内容。第一部分从日常生活和社会发展的历史,让学生感受到金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。教材注意联系学生的生活经验,配合实物照片介绍了金属常见的重要物理性质,同时提供了一些常见金属物理性质的数据,为学生的下一步讨论形成“物质的性质与用途相对应”的化学观念提供了依据,培养了学生综合分析问题的能力。第二部分以厨师在炒菜加入调料的目的来比喻制得的合金具有某些比纯金属更好的性能,形象的比喻使学生容易接受。随后通过实验让学生亲身体验合金与纯金属的性质差异,并结合查阅资料、数据分析进行讨论归纳得出“合金性能优异”的结论。最后教材以列表概括了合金的广泛用途,文字介绍了新型金属材料——钛和钛合金、形状记忆合金,体现了21世纪金属材料的发展趋势,拓展了学生的眼界,同时又再次感受到了金属材料对人类生活和社会发展的贡献。 本课题的编排由浅入深、由感性到理性符合初中学生的认知规律。在物理课的相关学习中,学生对金属的物理性质已熟悉,对金属、金属材料的认识也有一定的生活基础。此前学生已具备了一定的问题探究能力,能够顺利完成实验,对获得的事实证据或提供的资料进行分析归纳得出结论,并能利用网络查阅信息资料,故本课题的学习难度不大。 2、教学思路与设计 本节课内容比较零散,在认知领域的教学属于知道和了解水平。由于教材自身的特点编写以叙述性为主,在教学中若处理不当容易造成空洞枯燥的印象,使学生一节课下来感到索然无味。我在教学中从以下几个方面入手:⑴创设生动活泼的学习情景。如:利用小故事引入课题;展示古代及现代金属材料制品的精美图片、实物,发挥情感在教学中的作用,激发学生的兴趣。⑵根据教学内容设计了形式多样的探究活动,让学生亲身经历丰富的探究活动。如:调查身边的金属制品;设计一组问题引导学生深入思考,让问题的讨论环环相扣、层层推进,逐步建立“物质的性质决定物质的用途,物质的用途体现物质的性质”化学观念,并学会在考虑物质的用途时能综合多方面因素,从而培养学生从多角度综合考虑问题的意识;实验探究、数据分析认识合金与组成它们的纯金属的性质差异。这些活动可以激发化学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,从而初步形成科学探究能力。

材料科学与工程导论样本

材料科学与工程导论 1 本课程的基本概念: 材料科学虽然是一门基础科学, 可是它涉及到诸如本课程的基本概念: 表面物理学、表面化学、金属学、陶瓷学、高分子学、传热学、传质学等多个学科的理论; 同时也与信息科学、生命科学、深海和深空科学等现代科学技术紧密相连。 1.1材料与人类文明一、材料与人类文明发展( 历史贡献) --石器时代、铜器时代、铁器时代、钢铁时代、合成材料时代、复合材料时代…… 陶器( china) 1.陶器出現是人类跨入新石器时代的重要标志之一, 2.据当前已知的考古资料, 中国的陶器制作至少已80 以上的历史。 青铜: 第一种合金 1.青铜, 古称金或吉金, 是红铜与其它化学元素( 锡、镍、铅、磷等) 的合金。 2.史学上所称的”青铜时代”是指大量使用青铜工具及青铜礼器的时期。 3.到春秋战国時期, 齐国工匠总结科技经验写成的《考工记》一书中, 提出了「金有六齐」, 这是世界科技史上最早的冶铜经验总结。 二、材料与人类现代文明 --材料是发展高科技的先导和基石 ( 一) 支撑人类现代文明大厦的四大支柱技术 1.材料科学与技术 2.生物科学与技术 3.能源科学与技术 4.信息科学与技术 * 其中材料是基础! 材料的应用: 计算机与材料; 飞机和材料;复合科学材料能源。 ( 二) 新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。 1.主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料;

2.嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料; 3.Si 半导体材料为代表的太阳能电池材料; 4.铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 1.2 材料科学概论 化学成分不同的材料其性能也不相同。但对于同一成分的材料, 经过不同的加工工艺也能够使其性能发生极大的变化。*可见, 除化学成分外, 材料内部的结构和组织状态也是决定材料性能的重要因素。 *材料科学与工程( MSE ) 四要素:材料的合成与制备;成分与组织结构;材料特性;服役行为与使用寿命。 * 性能: 工程材料的性能主要是指材料的使用性能和工艺性能。 一使用性能: 材料的使用性能是指在服役条件下, 能保证安全可靠工作所必备的性能, 其中包括材料的力学性能、物理性能和化学性能。 ①力学性能:主要包括工程材料的强度、硬度、塑性、韧性、蠕变和疲劳性能。 ②物理性能:主要包括工程材料的熔点、密度以及电、磁、光和热性能。 ③化学性能:是指工程材料在环境作用下的耐腐蚀和抗老化性能。 ( 一) 、力学性能——材料在外加载荷( 外力或能量) 作用下或载荷环境因素( 温度、介质和加载速率) 联合作用下表现出来的行为。 -主要是指材料在力的作用下抵抗变形和开裂的性能。 机械设计中应首先考虑材料的力学性能。通俗地讲力学性能决定了在多大和怎样形式的载荷条件下而不致于改变零件几何形状和尺寸的能力。 指标:弹性、塑性、韧性、强度、硬度和疲劳强度等。1、材料的强度(strength)—材料所能承受的极限应力。 物理意义:材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。 抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。公式: σ=P/F o 单 位: 单位: MPa(MN/mm 2 ) ( 1) 屈服强度σs( yield strength) 和条件屈服强度σ0.02

金属材料成型工艺及设备

《金属材料成型工艺及设备》课程教学大纲 (Metal Forming Process and Equipments) 学时数:32 其中:实验学时: 课外学时: 学分数:2 适用专业:模具设计及制造 执笔者:王兴波 审核人: 编写日期:2010年9月 一、课程的性质、目的和任务 本课程是模具设计及制造专业本科的专业必修课程之一,主要根据模具设计与制造的专业特点,以金属材料成型技术为核心,围绕金属材料液态(铸造)、金属材料固态塑性变形(冲压)、金属材料液态连接(焊接)以及粉末成型四个方向的成型技术和基本操作,介绍铸造成型、冲压成型、焊接成型、粉末成型的相关工艺及设备。通过本课程的学习,学生在理论上能够了解并掌握金属材料成型的工艺、材料变形与分析的基本方法以及相关成型设备的特征与使用。 二、课程教学的基本要求 课程是模具设计与制造专业的专业必修课程。通过本课程的教学,学生应该: (一)掌握铸造成型的基本原理,熟练掌握压铸成型的工艺及设备是使用方法; (二)熟练掌握塑性成型的工艺过程、设备的使用以及材料变形的控制; (三)掌握焊接成型的工艺原理、设备特征; (四)掌握粉末成型的工艺原理、设备特征。 三、课程的教学内容、重点和难点 第一章金属材料及其成型 一、金属材料 (一)碳素钢与合金钢 (二)铸钢 (三)有色金属及粉末冶金材 二、金属成型的种类及特点 (一)液态成型 (二)压力加工成型 (三)焊接成型 (四)粉末成型 三、金属成型制件的价值

(一)汽车工业 (二)飞机工业 (三)其他民用与国防工业 第二章金属液态成型——铸造成型 一、概述 二、铸造成形方法 (一)浇铸 (二)压铸 三、精铸成形 四、压铸成型和半固态成型 (一)压铸成型原理 (二)压铸的基本工艺过程 (三)铸件成形缺陷与防止措施 四、压铸设备 (一)压铸机及其工作原理 (二)压铸设备的技术参数 第三章金属塑性成型——压力加工成型 一、金属塑性成型基础 (一)金属的弹性与塑性变形 (二)应力应变关系——本构关系 (三)金属塑性成型的屈服理论 (四)金属压力加工成型的种类 二、锻压成型 (一)自由锻成型 (二)模锻成型 (三)锻压成型的工艺过程 三、冲压成型 (一)板材冲压成型 (二)冲压成型的工艺过程及特征 1.冲裁 2.弯曲 3.拉伸 (三)冲压成形材料 1.板料的冲压性能及试验方法

金属材料工程导论

《金属材料工程导论》 结业论文 金属材料的种类、性能、用途及其发展展望 专业班级: 姓名: 学号:

指导老师:曹鹏军 参考文献 1、刘宗昌,任慧平,郝少祥《金属材料工程概论》。北京:冶金工业 出版社。2007 2、百度文库《金属材料》 3、戴启勋。《金属材料学》北京:化学工业出版社;2005 4.E. Merchant ,章慈定;近代制造技术、机床及试验技术的发展趋势[J];制造 技术与机床;1980年10期 5.孙庚午;国外重型机床的发展趋势[J];制造技术与机床;1980年12期 6.李正邦《钢铁冶金前沿技术》北京:冶金工业出版社;1997年9月 7.北京科技大学《中国冶金史论文集》北京:科学出版社;2006年 8. 9.金锡根《有色金属冶炼技术》北京:冶金工业出版社;1992年2月

10.中国钢铁学会《钢铁辞典》北京;物价出版社;1995年7月 11.陈裹武《钢铁冶金物理化学》北京:冶金工业出版社;1990年10 月 12.王从曾《材料性能学》北京;北京工业大学出版社;2001年6月 摘要 金属材料是以金属材料或以金属材料为主构成的具有金属特性的以泪材料的统称。金属材料种类繁多性能差异较大,可分为纯金属、合金、金属化合物和特种金属材料等。作为人类最早使用的材料之一,金属材料在几千年后的今天仍然是人类社会最重要的材料。可以预见,在未来,金属材料必将在人文明的发展与进步中起到关键作用。 关键词 材料钢铁应用发展 金属材料的概念 金属材料是以金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应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。由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应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。

材料成型技术基础复习重点

材料成型技术基础复习重点-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1.1 1.常用的力学性能判据各用什么符号表示它们的物理含义各是什么 塑性,弹性,刚度,强度,硬度,韧性 1.2 金属的结晶:即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。 细化晶粒的方法:生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒,以改善金属材料性能。 合金的晶体结构比纯金属复杂,根据组成合金的组元相互之间作用方式不同,可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。 固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。 1.3 铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体 1.4 钢的牌号和分类 影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 1.5 塑料即以高聚物为主要成分,并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。 热塑性塑料:即具有热塑性的材料,在塑料整个特征温度范围内,能反复加热软化和反复加热硬化,且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。 热固性塑料:即具有热固性的塑料,加热或通过其他方法,能变成基本不溶、不熔的产物。 橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。 1.6 复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。 通常是其中某一组成物为基体,而另一组成物为增强体,用以提高强度和韧性等。 1.8工程材料的发展趋势

据预测,21世纪初期,金属材料在工程材料中仍将占主导地位,其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料,但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。 今后材料发展的总趋势是:以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。 2.0材料的凝固理论 凝固:由液态转变为固态的过程。 结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 粗糙界面:微观粗糙、宏观光滑; 将生长成为光滑的树枝; 大部分金属属于此类 光滑界面:微观光滑、宏观粗糙; 将生长成为有棱角的晶体; 非金属、类金属(Bi、Sb、Si)属于此类 偏析:金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象 宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象 2.1 铸件凝固组织:宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况,铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。 铸件的宏观组织一般包括三个晶区:表面的细晶粒区、柱状晶粒区和内部等轴晶区。

最新化学│中考化学金属和金属材料(有难度)

最新化学│中考化学金属和金属材料(有难度) 一、金属和金属材料选择题 1.X、Y、Z为三种金属,已知①X+H2SO4=XSO4+H2↑ ②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z ③Y与稀硫酸不反应,则下列符合要求的X、Y、Z分别是() A.Fe Cu Ag B.Cu Hg Ag C.Mg Zn Fe D.Fe Ag Cu 【答案】A 【解析】 试题分析:X、Y、Z为三种金属,已知①X+H2SO4=XSO4+H2↑,说明了活动性X>氢; ②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z,说明了活动性Y>Z;③Y与稀硫酸不反应,说明了Y的金属活动性比氢弱,即H>Z。A、Fe、Cu、Ag,符合上述条件,故选项正确。B、铜的金属活动性比氢弱,Cu、Hg、Ag不符合上述条件,故选项错误。C、铁的金属活动性比氢强,Mg、Zn、Fe不符合上述条件,故选项错误。D、银的金属活动性比铜弱,Fe、Ag、Cu应不符合上述条件,故选项错误。故选A。 考点:金属活动性顺序及其应用 2.对甲、乙、丙三种金属活动性的实验研究过程如下: (1)取大小相等的三种金属片,分别放入硫酸铜溶液中,一段时间后,甲、丙表面出现红色物质,乙没有现象. (2)取大小相等的甲、丙两种金属片,分别放入相同的稀盐酸中,甲、丙表面都产生气泡,但甲产生气泡的速率明显比丙的快.则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是()A.甲>丙>乙B.丙>乙>甲C.甲>乙>丙D.丙>甲>乙 【答案】A 【解析】 ①取大小相等的三种金属片,分别放入相同的CuSO4溶液中,一段时间后,X、Z表面出现红色物质,Y没有现象,可判断X、Z的活动性比Cu强而Y的活动性不如Cu强.②取大小相等的X、Z两种金属片,分别放入相同的稀盐酸中,X、Z表面都产生气泡,但X产生气泡的速度明显比Z的快,可判断在金属活动性顺序中,X、Z都位于氢之前且X的活动性比Z强.综合以上分析,则X、Y、Z三种金属的活动性顺序是X>Z>Y;故选A. 【点评】金属活动性顺序中位于氢之前的金属能从酸中置换出氢,活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来. 3.下列图象能正确反映对应变化关系的是()

常用金属材料中各种化学成分对钢性能的影响

常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 常用金属材料中各种化学成分对性能的影响921254735682 1.生铁: 生铁中除铁外,还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。 碳(C):在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),主要存在于铸造生铁中,另一种是化合碳(碳化铁),主要存在于炼钢生铁中,碳化铁硬而脆,塑性低,含量适当可提高生铁的强度和硬度,含量过多,则使生铁难于削切加工,这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软,强度低,它的存在能增加生铁的铸造性能。 硅(Si):能促使生铁中所含的碳分离为石墨状,能去氧,还能减少铸件的气眼,能提高熔化生铁的流动性,降低铸件的收缩量,但含硅过多,也会使生铁变硬变脆。 锰(Mn):能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时,含锰量适当,可提高生铁的铸造性能和削切性能,在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰,进入炉渣。 磷(P):属于有害元素,但磷可使铁水的流动性增加,这是因为硫减低了生铁熔点,所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性,优良的生铁含磷量应少,有时为了要增加流动性,含磷量可达1.2%。 硫(S):在生铁中是有害元素,它促使铁与碳的结合,使铁硬脆,并与铁化合成低熔点的硫化铁,使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性,顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%(车轮生铁除外)。 2.钢: 2.1元素在钢中的作用 2.1.1 常存杂质元素对钢材性能的影响 钢除含碳以外,还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)和氢(H)等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的,而是由矿石及冶炼过程中带入的,故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响,为了保证钢材的质量,在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。 1)硫 硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中,FeS和 Fe形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150~1200℃以上,所以当钢材热加工时,由于 FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂,这种现象称为“热脆”。含硫量愈高,热脆现象愈严重,故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢:S<0.02%~0.03%;优质钢:S<0.03%~0.045%;普通钢:S<0.055%~0.7%以下。 2)磷 磷是由矿石带入钢中的,一般说磷也是有害元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高,但引起塑性、冲击韧性显著降低。特别是在低温时,它使钢材显著变脆,这种现象称"冷脆"。冷

材料科学与工程(金属材料科学与工程)

材料科学与工程(金属材料科学与工程) Materials Science & Engineering (Metallic Materials Science & Engineering) 专业代码: 080205 学制: 4年 Speciality Code: 080205 Schooling Years: 4 years 培养目标: 培养具有良好素质,德智体全面发展的材料科学与工程方面的高级工程技术人才。 目标1:(扎实的基础知识)培养学生掌握扎实的材料科学与工程学科的基础知识,特别是金属材料的成分—加工—组织—性能之间的关系,掌握各种材料的表征方法及应用,掌握材料设计、制备、加工、检测和评价等方面的先进理论和方法。 目标2:(解决问题能力)培养学生能够创造性地利用材料科学与工程基本原理和方法解决研发和工业生产中遇到的问题。 目标3:(团队合作与领导能力)培养学生在团队中的沟通和合作能力,进而能够具备材料科学与工程领域的管理能力。 目标4:(工程系统认知能力)使学生认识到材料科学与工程在国民经济以及科学技术领域中所起的重要作用,并通过学习和实践成为解决与材料有关的理论与实际问题的人才。 目标5:(专业的社会影响评价能力)培养学生正确看待材料选择、设计和应用对人们日常生活、工商业的经济结构以及人类健康所产生的潜在影响。 目标6:(全球意识能力)培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识,有竞争力地、负责任地行使自己的职责。 目标7:(终身学习能力)培养具有良好素质,德智体全面发展的材料科学与工程方面的高级工程技术人才。学生毕业后既能从事各种传统材料、先进材料、特殊新材料的研制开发与应用,又能从事与制造、信息、汽车、生物、能源等领域和行业相关材料的工程设计及生产管理,具备终身学习的能力。 Educational Objectives: To become advanced engineering and technical personnel with good quality, comprehensive physical and moral qualities in the aspect of materials science and engineering.The students should be able to reach the following goals upon the completion of the degree program: Objective 1:[Foundations] To gain a solid understanding of the fundamental knowledge of materials science and engineering discipline, in particular of the composition-processing-microstructure-performance relationships in metallic materials;

金属材料成分与代号

7 铸铁_ DZ2.15.10.1-1999 灰铸铁HT150 DZ2.15.10.2-1999 灰铸铁HT200 DZ2.15.10.3-1999 合金铸铁HT28-48CrMo DZ2.15.10.14-1999 球墨铸铁QT400-15 DZ2.15.10.5-1999 灰铸铁QT500-7 DZ2.15.10.6-1999 灰铸铁QT600-3 6 铸钢 DZ2.15.9.1-1999 碳素铸钢ZG230-450 DZ2.15.9.8-1999 合金铸钢ZG15Cr1Mo1 DZ2.15.9.7-1999 合金铸钢ZG15Cr2Mo1 DZ2.15.9.6-1999 合金铸钢ZG15Cr1Mo1V DZ2.15.9.4-1999 合金铸钢ZG20CrMo DZ2.15.9.5-1999 合金铸钢ZG20CrMoV DZ2.15.8.2-1999 精铸不锈钢ZG1Cr13 DZ2.15.8.3-1999 精铸不锈钢ZG2Cr13 DZ2.15.8.4-1999 精铸不锈钢ZG1Cr11MoV 11铜及铜合金 DZ2.15.11.1-1999 工业纯铜T3 DZ2.15.11.2-1999 黄铜H62 DZ2.15.11.3-1999 铅黄铜HPb59-1 DZ2.15.11.4-1999 锡黄铜HSn62-1 DZ2.15.11.5-1999 锡黄铜HSn70-1 DZ2.15.11.16-1999 加硼锡黄铜HSn70-1B DZ2.15.11.6-1999 铝青铜QAl9-4 DZ2.15.11.7-1999 锡青铜QSn4-3 DZ2.15.11.8-1999 铍青铜QBe2 DZ2.15.11.9-1999 铁白铜BFe30-1-1 DZ2.15.10.8-1999 铸铝青铜ZCuAl10Fe3 DZ2.15.10.11-1999 铸锡青铜ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 DZ2.15.10.10-1999 铸锡青铜ZCuSn10P1 DZ2.15.10.9-1999 铸锡青铜ZCuSn5Pb5Zn5 DZ2.15.10.7-1999 铸硅黄铜ZCuZn16Si4 DZ2.15.10.15-1999 铸铅镍黄铜ZCuZn15Ni12 5 耐热、耐酸不锈钢、高温合金 DZ2.15.4.16-1999 耐热铬钼不锈钢0Cr15Mo DZ2.15.4.19-1999 不锈钢0Cr17Ni12Mo2 DZ2.15.4.18-1999 不锈钢0Cr18Ni9 DZ2.15.4.1-1999 不锈钢1Cr13 DZ2.15.4.4-1999 不锈钢1Cr11MoV

金属材料基础知识汇总

《金属材料基础知识》 第一部分金属材料及热处理基本知识 一,材料性能:通常所指的金属材料性能包括两个方面: 1,使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能够正常工作,材料所应具备的性能,主要有力学性能(强度、硬度、刚度、塑性、韧性等),物理性能(密度、熔点、导热性、热膨胀性等)。使用性能决定了材料的应用范围,使用安全可靠性和寿命。 2,工艺性能即材料被制造成为零件、设备、结构件的过程中适应的各种冷、热加工的性能,如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。 工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。 二,材料力学基本知识 金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用,当达到或超过某一限度时,材料就会发生变形以至于断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。 承压类特种设备材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等。这些指标可以通过力学性能试验测定。 1,强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测出。抗拉强度σb和屈服强度σs是评价材料强度性能的两个主要指标。一般金属材料构件都是在弹性状态下工作的。是不允许发生塑性变形,所以机械设计中一般采用屈服强度σs作为强度指标,并加安全系数。2,塑性材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。 伸长率δ=[(L1—L0)/L0]100% L0---试件原来的长度L1---试件拉断后的长度 断面收缩率φ=[(A1—A0)/A0]100% A0----试件原来的截面积A1---试件拉断后颈缩处的截面积 断面收缩率不受试件标距长度的影响,因此能够更可靠的反映材料的塑性。 对必须承受 强烈变形的材料,塑性优良的材料冷压成型的性能好。 3,硬度金属的硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。硬度与强度有一定的关系,一般情况下,硬度较高的材料其强度也较高,所以可以通过测试硬度来估算材料强度。另外,硬度较高的材料耐磨性也较好。 工程中常用的硬度测试方法有以下四种 (1)布氏硬度HB (2)洛氏硬度HRc(3)维氏硬度HV (4)里氏硬度HL 4,冲击韧性指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗的能量大小的特性。 材料的冲击韧性通常是在摆锤式冲击试验机是测定的,摆锤冲断试样所作的功称为冲击吸收功。以Ak表示,Sn为断口处的截面积,则冲击韧性ak=Ak/Sn。 在承压类特种设备材料的冲击试验中应用较多。 三金属学与热处理的基本知识 1,金属的晶体结构--物质是由原子构成的。根据原子在物质内部的排列方式不同,可将物质分为晶体和非晶体两大类。凡内部原子呈现规则排列的物质称为晶体,凡内部原子呈现不规则排列的物质称为非晶体,所有固态金属都是晶体。 晶体内部原子的排列方式称为晶体结构。常见的晶体结构有:

初三化学知识点复习金属和金属材料

金属和金属材料 【单元分析】 本单元知识中金属活动性顺序表的应用,以及金属的保护和利用是中考的热点,其中金属活动性顺序也是本单元复习的难点 【复习目标】 1.了解一些常见的金属的性质和用途 2.理解,并会应用金属活动性顺序表 3.了解和掌握金属的保护和利用 4.知道金属材料及合金的特性 5.知道金属锈蚀的条件及防护方法。 【重点】:金属活动性顺序表;知道金属锈蚀的条件及防护方法。 【难点】:金属活动性顺序表的应用。 【考点透视】 命题落点 根据金属的性质推断其应用, 根据金属活动性顺序判断金属的化学性质。 由金属锈蚀的条件对金属进行保护和利用。 【考点清单】 一、基本考点 考点1.几种重要的金属及合金 (1)金属的物理特性:常温下除汞(液体)外都是固体,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。 (2)合金:①概念:在一种金属中加热熔合其他金属或非金属,而形成的具有金属特性的物质称为合金。②合金的性质能:合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更易适合不同的用途,日常生活中使用的金属材料,大多数为合金。③重要的铁合金:生铁和钢都是铁的合金,其区别是含碳量不同。④生铁的含铁量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。考点2.金属与氧气的反应 大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同,越活泼的金属,越容易与氧气发生化学反应,反应越剧烈。

考点3.金属活动性顺序及置换反应 (1)金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au (2)金属活动性顺序的作用:①判断金属与酸的反应:a. 一般说来,排在氢前面的金属能 置换出酸中的氢,排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢;b. 酸不包括浓硫酸和硝酸,因 为它们有很强的氧化性,与金属反应不能生成氢气,而生成水。②判断金属与盐溶液反应。 在金属活动性顺序里,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换 出来。③判断金属活动性强弱:在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越 强。 考点4.金属矿物及铁的冶炼 (1)金属矿物(矿石):①概念:工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。②常见的矿 石:赤铁矿(Fe 2O 3)、黄铁矿(FeS 2)、菱铁矿(FeCO 3)、铝土矿(Al 2O 3)、黄铜矿(CuFeS 2)、 辉铜矿(Cu 2S )。 (2)铁的冶炼:①原理:利用高温条件下,焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。如用赤铁矿石炼铁的化学方程式为: 。②原料:铁矿 石、焦炭、石灰石及空气。③设备:高炉。④炼铁时选择铁矿石的标准:a.铁矿石中铁元素 的质量分数大(即含铁量高);b.炼铁过程中产物对空气不能造成污染;满足以上两个条件 的矿石是理想的绿色矿石。 考点5.金属的腐蚀和防护 (1)铁生锈的条件:铁生锈的主要条件是与空气和水蒸气直接接触。铁制品锈蚀的过程, 实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生复杂的化学反应,铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O 。 (2)铁的防锈:原理是隔绝空气或水,使铁失去生锈的条件。防锈措施:防止铁制品生锈, 一是保持铁制品表面的洁净和干燥,二是在铁制品表面涂上一层保护膜,防止铁与氧气和水 的反应,例如:①刷一层油漆;②涂上一层机油;③电镀一层不易生锈的金属,如镀锌等; ④经加工使金属表面生成一层致密的氧化膜,如烤蓝;⑤在金属表面覆盖搪瓷、塑料等。 考点6.金属资源的保护 (1)矿物的储量有限,而且不能再生。(2)废旧金属的回收和利用可以减少对环境的污染, 还可以节约金属资源。(3)保护金属资源的有效途径:①防止金属腐蚀;②回收利用废旧 金属;③合理有效地开采矿物;④寻找金属的替代品。 二、能力与综合考点 Fe 2O 3+CO====2Fe+3CO 2 高温

材料科学与工程专业导论课认识和感受

材料科学与工程专业导论课认识和感受 作为一名材料科学与工程专业的本科生,专业导论课是学习本专业的最先接触的一门专业知识课程。材料科学与工程专业导论课由几位杰出的本领域的老师讲授,在此过程中,我们对本专业有了整体而细致地了解,而且还能在一定程度上激发我们对本专业的学习兴趣,它的关键在于课业比较系统的了解材料科学领域的研究方向和研究内容,同时,这门课还有着培养学生学习材料科学相关知识的兴趣的作用。 进入材料科学与工程专业导论的学习已经有一段时间了,经历这个阶段,有了对这个专业知之甚少到现在有所了解的转变。通过王金玉等老师专业导论课对于本专业细致讲解,让我们颇为真实地感受了材料的魅力,引起我们的广泛兴趣。老师们从材料和人类与社会各个方面的联系作为出发点,深切地指出材料在人类生活,社会发展,科技进步以及文化等各个方面的重要意义和作用。 材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中,材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料,材料加工等。过去,现在和将来,材料在整个人类发展过程始终扮演着十分重要的作用。材料是人类文明的物质基础和先导,是人类认识自然和改造自然的工具,是直接推动社会发展的动力。材料的发展及其应用是人类社会文明和进步的重要里程碑。没有材料科学的发展,就不会有人类社会的进步和经济的繁荣。人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革,“新材料”的发现和使用伴随着人类的文明进程。比如中国古代,人们往往把人类历史分为石器、青铜器和铁器时代。陶瓷材料的发明和应用,创造了新石器时代的仰韶文化,后来在制陶技术的基础上又发明了瓷器。这是陶瓷材料发展的一次飞跃,瓷器的出现已成为中华民族文化的象征之一,对世界文化产生过深远的影响。再如,人们在大量地烧制陶瓷的实践中,熟练地掌握了高温加工技术,利用这种技术来烧炼矿石,逐渐冶炼出铜及其合金青铜。可以说这是人类社会最早出现的金属材料,它使人类社会从新石器时代转入到青铜器时代。中国商代的司母戊大方鼎和四羊方尊都是古代青铜材料制品的代表。 在近代社会,上个世纪70年代以来,人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。进入21世纪,以纳米材料、超导材料、光电子材料、生物医用材料及新能源材料等为代表的新材料技术。 创新显得更为异常活跃,新材料诸多领域正面临着一系列新的技术突破和重大的产业发展机遇。材料科学与工程学导论着眼于材料科学的基本问题、共性问题,将金属材料、无机非金属材料、高分子材料紧密结合在一起,使学生在初步把握材料共性的同时了解材料的个性。现代材料科学技术的发展,促进了金属、非金属无机材料和高分子材料之间的密切联系,从而出现了一个新的材料领域——复合材料。复合材料以一种材料为基体,另一种或几种材料为增强体,可获得比单一材料更优越的性能。复合材料作为高性能的结构材料和功能材料,不仅用于航空航天领域,而且在现代民用工业、能源技术和信息技术方面不断扩大应用。材料是人类进化最重要的动力,任何工程技术都离不开材料的设计和制造工艺,一种新材料的出现,必将支持和促进当时世界文明的发展和技术的进步。从人类的出现到二十一世纪的今天,人类的文明程度不断提高,材料及材料科学也在不

金属材料成型工艺基础重点

第一章:金属的液态成型 一、充型: 1.充型概念:液态合金填充铸型的过程,简称充型。 2.充型能力: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。 ?充型能力不足时,会产生浇不足、冷隔、夹渣、气孔等缺陷 ?影响充型能力的主要因素 ?⑴合金的流动性—液态合金本身的流动能力 a 化学成分对流动性的影响—纯金属和共晶合金的成分的流动性好 b工艺条件对流动性的影响—浇注温度、充型能力、铸型阻力 c流动性的实验 ?⑵工艺条件:a、浇注温度一般T浇越高,液态金属的充型能力越强。 b、铸型填充条件—铸型的许热应力 c、充型压力:态金属在流动方向上所受的压力越大,充型能力越强。 d、铸件复杂程度:构复杂,流动阻力大,铸型的充填就困难 e、浇注系统的的结构浇注系统的结构越复杂,流动阻力越大,充型能力越差。 f、折算折算厚度也叫当量厚度或模数,为铸件体积与表面积之比。折算厚度大,热量散失慢,充型能力就好。铸件壁厚相同时,垂直壁比水平壁更容易充填。 ——影响铸型的热交换影响动力学的条件(充型时阻力的大小),必须在保证工艺条件下金属的流动性好充型能力才好。 二、冷却 ⑴影响凝固的方式的因素:a.合金的结晶温度范围—合金的结晶温度范围愈小,凝固区 域愈窄,愈倾向于逐层凝固。金属和共晶成分的合金是在恒温下结晶的。由表层向中心逐层推进(称为逐层凝固)方式,固体层内表面比较光滑,流动阻力小,流动性好。 b.铸件的温度梯度—在合金结晶温度范围已定的前提下,凝固区域的宽窄取决与铸 件内外层之间的温度差。若铸件内外层之间的温度差由小变大,则其对应的凝固区由宽变窄。 ⑵凝固: a.逐层凝固—充型能力强,便于防止缩孔、缩松。灰铸铁和铝硅合金等倾向于逐层凝固。 b.糊状凝固—充型能力差,难以获得结晶紧实的铸件球铁倾向于糊状凝固。 c.中间凝固— ⑶收缩:a.液态收缩从浇注温度到凝固开始温度之间的收缩。由温度下降引起。 T浇—T液用体收缩率表示 b.凝固收缩从凝固开始到凝固终止温度间的收缩。由状态改变、温度下降和相 变三部分组成。 T液—T固用体收缩率表示 ——液态收缩与凝固收缩产生的缺陷:1)缩孔 产生部位:通常在铸件上部,或最后凝固的部分,呈倒锥形,内表面粗糙。 产生条件:铸件由表及里地逐层凝固,即纯金属或共晶成分的合金易产生缩孔。 影响因素:合金的液态收缩↑,凝固收缩↑→缩孔容积↑浇注温度↑→缩孔容积↑;铸件较厚→缩孔容积↑ 2)缩松 缩松:分散在铸件某些区域内的细小孔洞,分为宏观缩松和显微缩松两种,显微缩松分布更为广泛。

最新中考化学金属和金属材料专题

最新中考化学金属和金属材料专题 一、金属和金属材料选择题 1.下列含金属元素的物质是() A.H2SO4 B.Al2O3 C.NO2 D.P2O5 【答案】B 【解析】 【详解】 A、硫酸是由氢元素、硫元素和氧元素组成,他们都是非金属元素,故错误; B、Al2O3是由铝元素和氧元素组成,故含有金属元素,故正确; C、二氧化氮是由氮元素和氧元素组成,氮元素和氧元素都是非金属元素,故错误; D、P2O5是由磷元素和氧元素组成,磷元素和氧元素都是非金属元素,故错误。故选B。 2.4.5g 镁和铝的合金加入到一定质量、一定质量分数的稀盐酸中,恰好完全反应,产生0.4g 氢气。向反应后的溶液中加入一定质量的 NaOH 溶液,恰好使上述产生的 MgCl2 和AlCl3 完全转化为沉淀,则生成 NaCl 的质量为() A.23.4g B.29.25g C.11.7g D.5.85g 【答案】A 【解析】 【详解】 根据H~HCl~NaCl,则设生成NaCl的质量为x。 H HCl NaCl ~~ 158.5 0.4g x 10.4g = 58.5x 则x=23.4g, 故生成NaCl 的质量为23.4g。故选A。 【点睛】 解决本题的技巧在于发现最终生成的氯化钠中氯元素全部来自于与镁铝合金发生反应的盐酸,这样就把看似无法解决的化学方程式的计算转变为根据化学式的计算,从而巧妙地解决问题。 3.下列图象能正确反映对应变化关系的是()

Mg、Zn、Fe与稀盐酸反应等质量等质量分数的 盐酸与足量的镁粉、 锌粉 将铜片加入一定量 的硝酸银溶液中 向一定质量的氯化锌 和盐酸溶液中加入锌 粒 A.A B.B C.C D.D 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A、根据可 知,每24份质量的镁生成2份质量的氢气,每65份质量的锌生成2份质量的氢气,每56份质量的铁会生成2份质量的氢气, Mg、Zn、Fe与稀盐酸反应时,生成等质量的氢气,需要的镁的质量最小,需要锌的质量最多,与图像不符,故A错误; B、根据可知,用等质量的相同质 量分数的盐酸分别与足量的镁粉和锌粉反应,最终生成的氢气的质量相等,镁的活动性强于锌,故对应的曲线是镁的比锌的斜率大,与图像相符,故B正确; C、根据可知,铜与硝酸银生成硝酸铜和银,每64份质量的 铜和硝酸银反应生成硝酸铜和216份质量的银,反应后固体质量会增大,不会减小,与图像不符,故C错误; D、往一定质量的ZnCl2和HC1溶液中加入锌粒,溶液的质量增加,当稀盐酸反应完全时,溶液的质量不再能增加,故D错误。故选B。 【点睛】 本题是一道图像坐标与化学知识相结合的综合题,解题的关键是结合所涉及的化学知识,正确分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,确定正确的图像。 4.向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中加入锌粉。反应过程中,混合物中溶液的质量与

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