金属材料学概论(1)

金属材料学1测试题及答案1. 锻压性最好的是（） [单选题] *A、低碳钢(正确答案)B、中碳钢C、高碳钢D、高合金钢2. 下列材料焊接性最差的是（）。

[单选题] *A、低碳钢B、高碳钢C、铸铁(正确答案)D、中碳钢3. 强度是属于材料的（）。

[单选题] *A、物理性能B、化学性能C、力学性能(正确答案)D、工艺性能4. 钢的质量以（）划分。

[单选题] *A、碳含量多少B、合金元素含量多少C、S、P含量多少(正确答案)D、杂质Si、Mn含量5. 用拉伸试验可测定材料的（）性能指标。

[单选题] *A、冲击韧性B、硬度C、塑性(正确答案)D、抗拉强度6. 在金属材料的机械性能指标中，“σe”是指（）。

[单选题] *A、屈服强度B、抗拉强度C、弹性强度(正确答案)D、抗弯强度7. 用来反应材料在交变载荷作用下，抵抗破坏能力的物理概念是（）。

[单选题] *A、韧性；B、疲劳强度；(正确答案)C、强度；D、硬度。

8. 下列材料焊接性能最好的是（）。

[单选题] *A、低碳钢(正确答案)B、铸铁C、高碳钢D、铜合金9. 下面关于3Cr13 的说法正确的是（）。

[单选题] *A、含C为3%B、含Cr为0.13%C、含Cr为1.3%D、含C为0.3%(正确答案)10. 在拉伸试验中，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（）。

[单选题] *A、屈服极限B、抗拉强度(正确答案)C、弹性极限D、疲劳极限11. 某钢材的牌号为GCr9SiMn，它的用途为下列中的（）。

[单选题] *A、制造锅炉B、制造弹簧C、制造滚动轴承(正确答案)D、制造量具12. 下列钢中，硬度最高的是（）。

[单选题] *A、T12(正确答案)B、20钢C、65MnD、40Cr13. （）是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。

[单选题] *A．强度(正确答案)B．硬度C．塑性D．韧性14. 材料的硬度越高其耐磨性就（）。

《金属材料概论》课程教学大纲一、基本信息课程编号：01A31203课程名称：金属材料概论英文名称：Panorama of Metal Materials课程类型:□通识必修课□通识核心课□通识选修课□学科基础课□专业基础课□专业必修课■专业选修课□实践环节总学时：32讲课学时：32实验学时：0学分：2.0适用对象：材料科学与工程 复合材料与工程 材料物理课程负责人：滕新营二、课程的性质与作用《金属材料概论》是一门材料科学与工程专业各专业方向（合金材料方向除外）的选修课，其目的与任务是：通过课程的学习，使学生了解常用的金属材料的成分、组织、性能之间的关系；了解掌握强化金属材料的基本途径；掌握钢的热处理原理和常用的热处理方法；学习掌握合金二元相图特别是Fe-C相图；了解常用金属材料的牌号、成分、组织、性能及用途。

三、教学目标1、系统掌握金属材料基本理论及基本知识，初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力，为金属材料成形工艺和制备、热处理工艺制定打下一定的基础。

2、使学生在金属材料基础理论及基本知识方面具备应用阅读一般专业文献及进一步提高自修的能力。

3、初步具备应用光学金相分析金属及合金组织的能力。

课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系10、能够就材料的设计、生产、成型加工等复杂工程问题与同行及社会公众进行有效沟通和交流，并具备一定国际视野。

10.3了解材料学科/行业的国际状况、发展趋势、研究热点√√√四、教学内容及要求绪论 建议学时：1 [教学目的与要求] 引导学生进入金属材料领域，认识金属材料在工程等个领域的应用等。

[教学重点与难点] 激发学生学习金属材料的兴趣。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]第一节 材料与材料科学第二节 材料的分类与概况第三节 材料科学与机械工程第四节 本课程的目的、内容与学习要求第一章 材料性能及应用意义 建议学时：4 [教学目的与要求] 了解掌握金属材料常用的性能指标含义。

第一章合金化原理碳钢中的常存杂质1.锰（Mn ）和硅（Si ）炼钢过程中随脱氧剂或者由生铁残存而进入钢中的。

Mn：可固溶，也可形成高熔点MnS（1600℃）夹杂物。

MnS在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆。

Si：可固溶，也可形成SiO2夹杂物。

Mn和Si是有益杂质，但夹杂物MnS、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降。

2．硫（S）和磷（P）S：S和Fe能形成FeS，并易发生热脆(裂)。

P：可固溶于α-铁，但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性，称为冷脆。

磷可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能。

S和P是有害杂质，但可以改善钢的切削加工性能。

3．氮（N）、氢（H）、氧（O）N：在α-铁中可溶解。

N可以与钒、钛、铌等形成稳定的氮化物，有细化晶粒和沉淀强化。

H：在钢中和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。

O：在钢中形成硅酸盐2MnO•SiO2、MnO•SiO2或复合氧化物MgO•Al2O3、MnO•Al2O3。

N、H、O是有害杂质。

碳钢的分类1．按钢中的碳含量1）按Fe-Fe3C相图分类亚共析钢0.0218%≤w c≤0.77% 共析钢w c=0.77% 过共析钢：0.77%＜w c≤2.11%2）按钢中碳含量的多少分类低碳钢：w c ≤0.25% 中碳钢：0.25%＜w c≤0.6% 高碳钢：w c＞0.6%2．按钢的质量（品质），碳钢可分为（1）普通碳素钢（2）优质碳素钢（3）高级优质碳素钢（4）特级优质碳素钢3．按钢的用途分类，碳钢可分为（1）碳素结构钢（2）优质碳素结构钢（3）碳素工具钢（4）一般工程用铸造碳素钢4．按钢冶炼时的脱氧程度分类，可分为（1）沸腾钢F （2）镇静钢Z （3）半镇静钢b （4）特殊镇静钢TZ碳钢的用途1-普通碳素结构钢（1）主要用于一般工程结构和普通零件（2）热轧后空冷是这类钢通常的供货状态。

（3）普通碳素结构钢的牌号表示方法由代表屈服点的字母（Q）、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z、TZ）等四个部分按顺序组成。

金属材料（一）讲稿同学们好，我是。

今天，我们来学习人教版高中化学必修第一册第三章第二节金属材料。

★★提到金属材料，同学们应该并不陌生。

从普通的炒菜锅，到家用电器；从身边的交通工具，到火箭上天。

有的可以使用很久而不生锈，有些金属能够记得自己原来的样子，有的能够制造超高速铁路，有的能够制造直入云霄的宏伟建筑。

可以说，我们的身边充满了金属材料★金属材料的发展历程也从侧面反应了人类社会发展史。

人从石器时代进入青铜器时代，之后★进入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。

★金属铝的利用比铜和铁晚的多，那仅仅是100多年前的事情。

但也正是在这100多年的发展中，现在世界上铝的年产量已经超过了铜，位于铁之后，居第二位。

★到二十一世纪的今天，各种新型的金属材料层出不穷，对于人们生活水平的提升以及科技的快速发展起到了至关重要的作用。

今天我们就来一起学习一下这些金属材料。

★★金属材料包括纯金属材料与合金材料。

我们在初中已经学习过：★在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金。

★日常使用的金属材料，其实★大多数都是合金。

这是为什么呢？通过添加不同种类的元素，合金可以表现出★许多优良的物理、化学和机械性能。

比如说合金的★熔点和硬度与成分金属会有所不同，这样可满足人们不同的需求。

在这里特别要提醒同学们注意一点：★合金并非要求必须是由不同种类的纯金属制得，金属和非金属元素也可以相互熔合，比如说最常见的合金材料——钢，就是铁碳合金。

合金的性能之所以与纯金属有一定的差异，其根本原因还是由于在纯金属内加入其他元素后，金属的结构发生了一定的变化。

我们来看一个视频，学习一下纯金属与合金在结构上的区别。

★★通过视频的学习，我们得知，正是由于合金的结构上发生了变化，进而表现出了不同于纯金属的性能，在这里需要同学们掌握的是：★合金的熔点往往比纯金属的熔点要低；而硬度大多数比纯金属的硬度要大。

同学们通过纯金属与合金的对比，也可以很好的体会到，★微观结构上的差异决定着二者性能有所不同。

第一章1.材料的四要素：性质和现象、使用性能、结构和成分、合成和加工2.材料的分类按材料组成、结构特点分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料复合材料定义：用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分（或称组元），通过人工复合、组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。

3.金属材料纯金属及其合金。

合金是由两种或两种以上元素组成，其中至少有一种为金属元素组成具有金属性的材料。

金属性的关键特征是具有正的电阻温度系数，这是由于它的导电是自由电子的运动所决定的。

1）.金属材料分类：○1黑色金属（钢和铸铁）钢：碳素钢和合金钢（按成分）；普通钢、优质钢和高级优质钢（按品质）；平炉钢、转炉钢、电炉钢和奥氏体钢（按冶炼法）；结构钢、工具钢、特殊钢及专用钢（按用途）。

铸铁：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和特殊性能铸铁等。

○2有色金属(非铁材料)轻金属(密度﹤5)、重金属(密度﹥5)、贵金属、类金属和稀有金属，如A1、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ni、Ti及其合金。

在工程上占有重要地位。

4.无机非金属材料主要包括晶体、陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等按性能和用途：传统陶瓷和特种陶瓷1).陶瓷的基本特性:①化学键主要是离子键、共价键以及它们的混合键;②硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感;③熔点较高，具有优良的耐高温、抗氧化性能;④自由电子数目少，导热性和导电性较小;⑤耐化学腐蚀;⑥耐磨损;⑦成型方式为粉末制坯、烧结成型.5.高分子材料以C、H、N、O元素为基础，由大量结构相同的小单元聚合组成，分子量大，并在某一范围内变化。

1)塑料是重要的高分子材料，分为通用塑料和工程塑料。

通用塑料包括：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、。

工程塑料（高强、高模、耐高温）：ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亚胺。

2).高分子材料的基本属性①结合健主要为共价健，部分范德华键；②分子量大，无明显的熔点，有玻璃化转变温度、粘流温度；③力学状态有玻璃态、高弹态和粘流态；④强度较高；⑤质量轻；⑥良好的绝缘性；⑦优越的化学稳定性。

金属材料概论开课院系：粉末冶金研究院课程编号：0704-课程英文名称：Introduction of metallic materials课程总学时：34 总学分：2含实验或实践学时：学分：推荐使用教材：机械工程材料编者：齐宝森出版社：哈尔滨工业大学出版社出版时间及版次：2004年第2版教学目标与基本要求：金属材料概论课程是高等院校材料、机电类专业的一门技术基础课。

从工程应用的角度出发，阐明金属材料的基本理论，使学生掌握金属材料的成分，加工工艺、组织、结构与性能之间关系的基本规律；具备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初步能力，并了解金属材料发展的现状和趋势。

本课程的基本要求1)掌握金属材料主要力学性能与组织结构之间的关系2)了解塑性变形、热处理等加工工艺对组织和性能的影响规律3)掌握常用金属材料的种类、牌号、性能特点及应用。

4)熟悉选用工程材料的基本原则，根据零件的使用要求，材料工艺性及经济性，能合理的选用材料及相应的处理方法。

考试形式：闭卷考试，考试成绩100%课程内容与学时分配：授课内容（细化到章、节、目）教学目标授课模式（指传统讲授、讨论、多媒体教学等）学时分配绪论材料科学概述学习本课的目的、要求和方法了解课程意义及作用多媒体1第一章金属材料的力学性能了解材料常用性能指标多媒体31.1静载时的力学性能1.2承受动载时的力学性能1.3金属的疲劳强度1.4断裂韧度1.5 耐磨性第二章金属的基础知识2.1 纯金属晶体结构掌握金属材料微观结构多媒体12.2 合金结构2.3 合金状态图掌握Fe－C合金状态图的规律及其应用多媒体与讨论4第三章金属制备成形与塑性变形3.1金属冶炼3.2金属液态成形3.3金属压力加工3.4金属焊接了解金属制备成形方法多媒体43.5金属的塑性变形与再结晶3.6金属变形后的组织和性能掌握金属的塑性变形与再结晶的原理与应用多媒体1第四章金属的强韧化4.1 金属热处理原理4.1.1钢在加热时的转变4.1.2钢在冷却时的转变4.1.3淬火钢的回火转变掌握热处理原理，掌握5大转变的性质和特点.多媒体24.2钢的热处理工艺4.2.1钢的退火与正火4.2.2钢的淬火与回火4.3钢的淬透性掌握钢的热处理工艺，了解钢的其他强化方法多媒体34.4表面强化与特种热处理4.5钢的合金化第五章常用金属材料5.1工业用钢概述5.2工程结构用钢5.3 机械结构用钢掌握常用材料的牌号、性能特点与应用多媒体35.4 工具钢5.4.1 工具钢特点5.4.2 工具钢、模具钢、量具钢5.5 特殊性能钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢掌握常用材料的牌号、性能特点与应用多媒体35.4 铸铁及有色合金5.4.1 铸铁特点与性能5.4.2 铝及铝合金5.4.3 铜及铜合金5.4.4 滑动轴承合金了解常用材料的牌号、性能特点与应用多媒体4第六章金属材料的选用6.1机械零件的失效分析6.2机械零件选材的基本原则6.3实例分析初步掌握常用零件的选材思路多媒体与讨论3金属成形与加工认识金属常用加工方法到工厂实践教学 2 学习参考书（注明编者，出版社，出版时间及版次）：1.《机械工程材料》，文九巴编，机械工业出版社，2003年1月2.《工程材料》，朱张校编，清华大学出版社，2001年1月3.《机械工程材料》，沈莲编，机械工业出版社，2000年7月。