金属材料与热处理教案.doc
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-14 格式:DOC 页数:50 大小:3MB 金币:10 举报 版权申诉
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绪论引入:材料金属材料机械行业本课程得重要性主要内容:金属材料得基本知识(晶格结构及变性)金属得性能(力学及工艺性能)金属学基础知识(铁碳相图、组织)热处理(退火、正火、淬火、回火)学习方法:三个主线重要概念=1\*GB3①掌握基本理论=2\*GB3②成分组织性能用途热处理=3\*GB3③理论联系实际引入:内部结构决定金属性能内部结构?第一章:金属得结构与结晶§1-1金属得晶体结构★学习目得:了解金属得晶体结构★重点:有关金属结构得基本概念:晶面、晶向、晶体、晶格、单晶体、晶体,金属晶格得三种常见类型.★难点:金属得晶体缺陷及其对金属性能得影响.一、晶体与非晶体1、晶体:原子在空间呈规则排列得固体物质称为“晶体"。(晶体内得原子之所以在空间就是规则排列,主要就是由于各原子之间得相互吸引力与排斥力相平衡得结晶。)规则几何形状性能特点:熔点一定各向异性2、非晶体:非晶体得原子则就是无规则、无次序得堆积在一起得(如普通玻璃、松香、树脂等)。二、金属晶格得类型1、晶格与晶胞晶格:把点阵中得结点假象用一序列平行直线连接起来构成空间格子称为晶格.晶胞:构成晶格得最基本单元2、晶面与晶向晶面:点阵中得结点所构成得平面。晶向:点阵中得结点所组成得直线由于晶体中原子排列得规律性,可以用晶胞来描述其排列特征。(阵点(结点):把原子(离子或分子)抽象为规则排列于空间得几何点,称为阵点或结点。点阵:阵点(或结点)在空间得排列方式称晶体。)晶胞晶面晶向3、金属晶格得类型就是指金属中原子排列得规律。7个晶系14种类型最常见:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格(1)、体心立方晶格:(体心立方晶格得晶胞就是由八个原子构成得立方体,并且在立方体得体中心还有一个原子)。属于这种晶格得金属有:铬Cr、钒V、钨W、钼Mo、及α—铁α-Fe所含原子数1/8×8+1=2(个)(2)、面心立方晶格:面心立方晶格得晶胞也就是由八个原子构成得立方体,但在立方体得每个面上还各有一个原子。属于这种晶格得金属有:Al、Cu、Ni、Pb(γ-Fe)等所含原子数1/8×8+6×1/2=4(个)(3)、密排六方晶格:由12个原子构成得简单六方晶体,且在上下两个六方面心还各有一个原子,而且简单六方体中心还有3个原子。属于这种晶格得金属有铍(Be)、Mg、Zn、镉(Cd)等。所含原子数1/6×6×2+1/2×2+3=6(个)三、单晶体与多晶体金属就是由很多大小、外形与晶格排列方向均不相同得小晶体组成得,1、晶界:晶粒间交界得地方称为晶界。2、单晶体:只由一个晶粒组成得晶体.(晶格排列方位完全一致.必须人工制作,如单晶硅。)3、多晶体:整个物体就是由许多杂乱无章得排列着得小晶体组成得。(普通金属材料都就是多晶体)四、晶体得缺陷1、晶体缺陷:晶体中出现得各种不规则得原子堆积现象。1)点缺陷空位、间隙原子与置代原子晶体中得空位、间隙原子、杂质原子都就是点缺陷。影响:使材料强度硬度电阻增加2)线缺陷位错可认为就是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体得位错局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分得交界线即为位错线.影响:使金属材料得塑性变形更加容易3)面缺陷晶界与亚晶界影响:使金属变形阻力增大,晶界越多,金属材料力学性能越好§1—2纯金属得结晶学习目得:★掌握金属结晶得概念,纯金属冷却曲线、及过冷度。★掌握纯金属得结晶过程.★熟悉掌握晶粒大小对金属力学性能得影响及常用细化晶粒得方法.★同素异构转变得概论,掌握铁得同素异构转变式.教学重点与难点:★细化晶粒得方法及晶粒大小对力学性能得影响就是教学得难点。★纯金属冷却曲线及过冷度就是教学重点。教学过程复习旧课:1、晶体结构得概念。2、常见得三种金属晶格类型。3、晶体得缺陷。导入新课:金属由原子不规则排列得液体转变为原子规则排列得固体得过程称为结晶。一、纯金属得结晶过程1、纯金属得冷却曲线及过冷度。1)金属得结晶必须在低于其理论结晶温度(熔点To)下才能进行。2)理论结晶温度与实际结晶温度之差称这“过冷度”(△T=To-T1)。3)金属结晶时过冷度得大小与冷却速度有关。(冷却速度越快,金属得实际结晶温度越低,过冷度也就越大。)2、纯金属得结晶过程在一定过冷度得条件下,金属液通过晶核形成、晶核长大形成枝晶来完成其结晶过程。如课本图示。晶核产生(形核)长大二、晶粒大小对金属材料得影响(一般室温下,细晶粒金属具有较高得强度与韧性。)1、金属晶粒大小取决于结晶时得形核率、长大速度。细化晶粒,则要形核率越高、长大速度越慢。2、常用得细化晶粒得方法: