一、课程的性质和要求
1、课程性质
金属材料学是一门综合性比较强的专业主干课。在学生学过材料科学基础（或金属学原理）、材料组织控制原理、材料组织控制工艺（或材料强韧化）及材料力学性能等课程的基础上，系统地介绍金属材料合金化的一般规律及各类主要金属材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系。通过课堂讲授、综合性实验、综合性作业等环节，培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、课程要求
1）掌握主要金属材料的合金化基本原理，了解材料成分设计和工艺设计的依据，为发掘材料潜力和开发新材料打下一个理论基础；
2）了解各种典型材料的成分、工艺、组织结构和性能之间的有机关系；
3）能初步从零件的服役条件出发，对材料提出合理的技术要求，正确地选择材料并合理制订工艺。
3、课程改革
《金属材料工程》专业是江苏省品牌专业。在新的专业内涵下，进行了课程体系的重构。专业主干课程内容和教学方法的改革也是品牌专业建设的重要内容。《金属材料学》是该专业主干课程中涉及综合性知识的一门课程，从知识结构来说，它是一门该专业最后的综合性主干课，也是学生在今后工作岗位上最有实践指导意义的一门课程。根据专业建设的情况和课程特点，对该课程的教学进行了改革。主要是精简和补充内容、编制多媒体电子课件、改革教学方法、开展课堂讨论、增加综合性作业，选编习题和布置课堂思考题、设计综合性实验等。目的是使学生对专业有一个系统的认识，理解专业知识的主线、核心和思想，培
养学生分析问题和解决问题的能力。编写《习题和思考题》是其中部分的内容。
结合20多年的教学经验和对课程内涵、重点和难点的深入理解，编写了具有特色的相应教材。
二、习题和思考题
绪论
01、1958年世界工业博览会在比利时召开，博览会大楼，是由9个巨大金属球组成，球直径为18米，8球位于立方体角，1球在中心。这象征什么? 说明什么意义?
02、为纪念世界第一位宇航员加加林，莫斯科列宁大街上建造了40英尺高的雕象，雕象材料是钛合金。为什么用钛合金做? 代表什么意义?
03、金子从古到今都作为世界上的流通货币，为什么? 铜是人类最早认识和使用的金属，为什么?
04、1983年在上海召开的第4届国际材料及热处理大会的会标是小炉匠锤打的图案，代表什么意义?为什么古代著名的刀剑都要经过反复锻打?
05、为什么要提出构筑循环型材料产业的发展方向?
钢合金化原理
1、为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的?
2、钢中常用的合金元素有哪些? 哪些是奥氏体形成元素? 哪些是铁素体形成元素?
3、哪些是碳化物形成元素? 哪些是非碳化物形成元素?
4、钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类? 各有什么特点? 什么叫合金渗碳体和特殊碳化物?
5、简述合金钢中碳化物形成规律。
6、合金元素对Fe-Fe3C相图上的S、E点有什么影响? 这种影响意味着什么?
7、试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况?
8、有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大? 阻止奥氏体晶粒的长大有
什么好处?
9、哪些合金元素能显著提高钢的淬透性? 提高钢淬透性有何作用?
10、什么叫回火稳定性? 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?
11、什么叫钢的第一类回火脆性和第二类回火脆性? 各在什么条件下产生?如何减轻或消除?
12、就合金元素对铁素体力学性能、碳化物形成倾向、奥氏体晶粒长大倾向、淬透性、回火稳定性和回火脆性等几个方面总结下列元素的作用：Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ni 。
13、根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能：40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo 。
14、为什么W、Mo、V、Ti等元素对珠光体转变阻止作用大，而对贝氏体转变影响不大?
15、怎样理解有些元素（如Cr）是铁素体形成元素，使奥氏体不稳定，而对过冷奥氏体的影响又起了稳定奥氏体的作用，使“C”曲线右移?
16、为什么合金化原则是“多元少量，复合加入” ? 试举例说明各合金元素作用的机理。
17、合金元素V在普碳钢或某些情况下能起到降低淬透性的作用，为什么?而对于40Mn2和42Mn2V，后者的淬透性稍大，为什么?
18、怎样理解“合金钢和碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。并且合金元素的良好作用，只
有在进行适当的热处理条件下长能表现出来” ?
19、合金元素提高钢的韧性主要有哪些途径?
20、40Cr、40CrNi、40CrNiMo 钢，其油淬临界直径分别为25-30mm、40-60mm、60-100mm 。试解释淬透性成倍地增大的现象。
21、钢的强化机制有哪些? 为什么一般钢的强化工艺都采用淬火-回火?
22、试解释4Cr13已属于过共析钢，而Cr12钢中已经出现共晶组织，属于莱氏体钢。
23、试解释含Mn稍高的钢易过热；而含Si的钢淬火加热温度应稍高，且冷作硬化率较高，不利于冷变形加工。
24、什么叫钢的内吸附现象? 其机理和主要影响因素是什么?
25、试述氮化物的晶体结构和性能特点。
26、试述钢中置换固溶体和间隙固溶体形成的规律。
合金结构钢
27、叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点和性能要求。
28、低碳钢中淬火时效和应变时效的机理是什么? 对构件有何危害?
29、为什么普低钢中基本上都含有不大于1.8%Mn ?
30、为什么贝氏体型普低钢多采用0.5%Mo和微量B作为基本合金化元素?
31、什么是微合金化钢? 微合金化元素的主要作用是什么?
32、在汽车工业上广泛使用的双相钢，其成分、组织和性能特点是什么? 为什么能在汽车工业上得到大量使用，发展很快?
33、在结构钢的部颁标准中，每个钢号的力学性能都注明热处理状态和试样直径或钢材厚度。为什么? 有什么意义?
