材料科学基础 绪论(精简)

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1、材料科学基础2021/6/121魏健宁简介1998年西北师范大学物理教育专业学士2000年中国科学技术大学材料学专业硕士2003年中国科学院固体物理研究所凝聚态物理专业博士教授博士研究生导师指导研究生7人科研课题6项科研经费1000万元电话：13870278973E-mail:cl_weijianning@jju.edu.cn2021/6/122本课程的主要内容材料的结构与缺陷材料的凝固与相图塑变与再结晶扩散2021/6/123材料科学基础第一章材料的结构材料的结合方式，晶体学基础，材料的晶体结构。202

2、1/6/124材料科学基础第二章晶体缺陷点缺陷，线缺陷，面缺陷。2021/6/125材料科学基础第三章纯金属的凝固纯金属的结晶过程，结晶的热力学条件，形核规律，长大规律，结晶理论的某些实际应用。2021/6/126材料科学基础第四章二元相图(1)相图的基本知识，二元相图的基本类型，二元相图的分析和使用。2021/6/127材料科学基础第四章二元相图(2)铁碳相图2021/6/128材料科学基础第五章三元相图三元相图的成分表示法，三元系平衡转变的定量法则，三元匀晶相图，三元共晶相图，三元相图的四相平衡转变，

3、具有化合物的三元相图及三元相图的简化分割，三元相图应用举例。(自学)2021/6/129材料科学基础第六章固体材料的变形与断裂弹性变形，单晶体的塑性变形，多晶体的塑性变形，塑性变形对金属组织与性能的影响，金属及合金强化的位错解释，断裂。2021/6/1210材料科学基础第七章回复与再结晶形变金属及合金在退火过程中的变化，回复，再结晶，晶粒长大，金属的热变形。2021/6/1211材料科学基础第八章扩散扩散定律，扩散机制，影响扩散的因素，反应扩散。2021/6/1212高锰钢（ZGMn13)受到激烈摩擦或剧

4、烈冲击时，其表面部分就会产生微量塑性变形，随之产生强烈的加工硬化，使其硬度和强度快速提高，从而能够作为耐磨钢使用。2021/6/1213建造中的Titanic号，可以看到船身上长长的焊缝Titanic的沉没是必然还是偶然？2021/6/1214Titanic号钢板（左图）和近代船用钢板（右图）的冲击试验结果Titanic的沉没是必然还是偶然？矿石S、P含量太高2021/6/1215课程要求考勤提问记笔记课堂表现思考题作业课程论文辅导答疑(地点:文友楼311B;时间:周五上午)2021/6/1216考试形式

5、闭卷满分100分试卷情况：选择题、判断题填空题、名词解释简答题、计算题2021/6/1217什么是材料广义的材料：所有的生命物质和非生命物质狭义的材料：传统材料新材料2021/6/1218绪论2021/6/1219一、材料的重要性人类进化的标志社会现代化的物质基础与先导现代文明的三大支柱（能源、信息与材料）国家科学技术与工业水平综合国力与安全1978年我国科学大会（为8个新兴的综合性之一）2021/6/1220二、材料的结构与性能制造某种产品选择合适材料选择最佳的加工工艺改善现有材料或者研制新材料材料的结

6、构与材料的性能之间的关系材料的结构材料的性能2021/6/1221三、什么是材料科学“材料科学”的提出：20世纪60年代1957年，前苏联人造卫星上天美国在一些大学相继成立了十余个材料科学研究中心“材料科学”的定义？（争论）2种定义2021/6/1222（一）材料科学的定义材料科学是研究各种材料的结构、制备加工工艺与性能之间关系的科学结构表示材料结构所包含的四个层次：原子结构、结合键、原子排列方式(晶体与非晶体)和组织制备加工工艺性能固有性能服役性能物理性能化学性能力学性能寿命、速度能量利用率安全可靠程

7、度和成本2021/6/1223（二）材料科学的定义材料科学是自然科学的一个分支，它从事于材料本质的发现、分析和了解方面的研究，其目的在于提供材料结构的统一描绘或模型，以及解释这种结构与性能之间的关系如何控制性能和结构之间的关系屈服过程、断裂过程、导电过程、磁化过程、相变过程过程是理解性能和结构的重要环节2021/6/1224四、材料的结构2021/6/1225五、材料的性能材料的性能是一种参量，用于表征材料在给定外界条件下的行为外界条件是指温度、载荷、电场、磁场、化学介质等外力作用下拉伸行为的载荷—位移曲

8、线或应力一应变曲线，采用屈服、颈缩、断裂等行为判据，便分别有屈服强度、抗拉强度、断裂强度等力学性能外磁场作用下，磁化及退磁行为的磁滞回线，采用不同的行为判据，便分别有矫顽力、剩余磁感、贮藏的磁能等磁学性能2021/6/1226六、材料性能的分类简单性能物理性能、力学性能和化学性能复杂性能复合性能、工艺性能、使用性能热光声电磁强度弹性塑性韧性抗氧化性耐腐蚀性简单性能的组合铸造性、可焊性、切削性耐磨性、抗弹穿入性、刀刃锋利性202