金属学及热处理第一章金属的分类第二章金属材料的机械性能第三章金属的晶体结构第四章液态金属的结晶(jiéjīng)和铸锭组织第五章合金的相和合金相图第六章金属的塑性变形和再结晶(jiéjīng)第七章热处理的理论和基础根据金属的密度把金属分为重金属和轻金属。重金属的密度大于4.5g/cm3，轻金属的密度小于4.5g/cm3。冶金工业上把金属分为黑色金属和有色金属。黑色金属有三种(sānzhǒnɡ)：铁、锰、铬。它们或它们的合金的表面常有灰黑色的氧化物，所以称这类金属为黑色金属。除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。有色金属又可以分为九大类：①重金属：铜、铅、锌等；②轻金属：铝、镁等；③轻稀有金属：锂、铍等；④难熔稀有金属：钨、钛、钒等；⑤稀散金属：镓、锗等；⑥稀土金属：钪、钇及镧系元素；⑦放射性金属：镭、锕等；⑧贵金属：金、银、铂等;⑨碱金属：钾、钠等。/第二章金属材料的机械性能工业上常用(chánꞬyònꞬ)的硬度指标：布氏硬度（HB）不能测定>450的材料洛氏硬度（HRA、HRB、HRC、HRD）维氏硬度（HV）肖氏硬度（HS）/第三章金属(jīnshǔ)的晶体结构晶包就是在晶格中能够完全代表(dàibiǎo)晶格特征的最小单元。钨、钼、α－铁等铝、铜、镍、金、r－铁等锌、镁、铍等纯金属(jīnshǔ)的显微组织（多晶体示意图）高低(gāodī)倍组织网篮(wǎnglán)组织TC11金相(jīnxiānꞬ)照片第四章液态金属的结晶(jiéjīng)和铸锭组织液态金属的结晶大体分两个过程：生成细小的晶体核心（简称生核）和晶核长大。晶界是由不同取向的晶粒在生长(shēngzhǎng)时互相接触而形成的界面。晶核的生成：自发生核（均匀(jūnyún)形核）和非自发生核晶核的长大///金属铸锭内部的主要缺陷：缩空、疏松、气孔(qìkǒng)、非金属夹杂物和氧化膜。有些金属（如Ti、Fe）在固态下随温度(wēndù)和压力条件不同，会发生晶体结构变化，这种变化称之为金属的同素异构转变。第五章合金(héjīn)的相和合金(héjīn)相图杠杆定律是用来求某成分(chéngfèn)的合金在某一温度下两平衡相百分含量的法则。///////第六章金属(jīnshǔ)的塑性变形与再结晶金属的塑性(sùxìng)加工金属(jīnshǔ)的塑性变形金属(jīnshǔ)的塑性变形单晶体的塑性变形一、滑移(huáyí)一、滑移(huáyí)滑移(huáyí)系/滑移(huáyí)系二、位错滑移(huáyí)机制通过位错的移动实现滑移时：1、只有位错线附近的少数原子移动；2、原子移动的距离(jùlí)小于一个原子间距；所以通过位错实现滑移时，需要的力较小；金属的塑性变形是由滑移这种方式进行的，而滑移又是通过位错的移动实现的。所以，只要阻碍位错的移动就可以阻碍滑移的进行，从而提高(tígāo)了塑性变形的抗力，使强度提高(tígāo)。金属材料常用的五种强化手段（固溶强化、加工硬化、晶粒细化、弥散强化、时效强化）都是通过这种机理实现的。三、孪生(luánshēng)网篮(wǎnglán)组织四、多晶体的塑性变形多晶体中每个晶粒位向不一致。一些晶粒的滑移面和滑移方向接近于最大切应力方向(称晶粒处于软位向),另一些晶粒的滑移面和滑移方向与最大切应力方向相差较大(称晶粒处于硬位向)。在发生滑移时，软位向晶粒先开始。当位错在晶界受阻逐渐堆积(duījī)时，其它晶粒发生滑移。因此多晶体变形时晶粒分批地逐步地变形，变形分散在材料各处。第二个要注意的问题是晶界的影响。晶界是原子排列不规则的地方，它对位错的移动有阻碍作用(zuòyòng)，要想使位错通过晶界，外界必须对它施加更大的力，所以晶界处的强度比晶内高。晶粒越细，单位体积内的晶界面积越多，对位错的阻碍作用越大，金属的强度越高。晶界与强度之间的关系(guānxì)有一个经验公式（Hall—Petch公式）：σ=σ0+k×d-1/2具有细小晶粒的材料不仅强度高，而且塑性、韧性也较高，这是其他强化手段不能达到的。晶粒越细，金属的变形越分散，减少了应力集中，推迟裂纹的形成和发展，使金属在断裂之前可发生较大(jiàodà)的塑性变形，因此使金属的塑性提高。由于细晶粒金属的强度较高，塑性较好，所以断裂时需要消耗较大(jiàodà)的功，因而韧性也较好。我们一般将通过使材料的组织变细来改善其性能的方法称为细晶强化或晶粒细化，细晶强化是金属的一种很重要的强韧(qiánꞬrèn)化手段。多晶体中每个晶粒位向不一致，各晶粒不是同时开始滑移的，而是分批逐次进行的。多晶体中,由于晶界上原子排列不很规则,阻碍位错的运动,使变形抗力(kànꞬlì)增大。塑性变形对金属组织和性能(xìngnéng)