金属材料及热处理工艺

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1、金属材料及热处理工艺------公共选修课程主讲人：李伟2010.09课程的内容(共10讲，32学时)第一讲材料概论与材料性能第二讲材料的结构第三讲金属的塑性变形与再结晶第四讲材料的凝固与铁碳相图第五讲金属的热处理(一)----原理第六讲金属的热处理(二)----工艺第七讲工业用钢第八讲铸铁第九讲有色金属及其合金第十讲新型金属材料及其常用分析技术参考教材1、《金属材料与热处理》，叶宏主编，沟引宁张春艳副主编，化学工业出版社，2009.032、《工程材料》，刘天模、徐幸梓主编，机械工业出版社，2001

2、3、《材料科学基础》，胡赓祥，蔡珣，戎咏华，上海交通大学出版社，2006.07第一章材料概论与材料性能绪论材料与人类文明材料分类与性能引言材料的定义：材料－能为人类制造有用器件的物质。金属、陶瓷、塑料、玻璃、纤维、木材、砂子、石子、复合材料等都属于材料的范畴。材料科学与人类文明的关系密切，可以说，人类的衣、食、住、行均离不开它。一、材料与人类文明发展（历史贡献）人类的文明进程是依据什么而划分的？可以使用的占主导地位的材料。——石器时代、铜器时代、铁器时代、钢铁时代、合成材料时代、复合材料时代……。—

3、—发展得越来越快。绪论1.1材料与人类文明材料应用的发展是人类发展的里程碑！400,000BC——4,500BC石器时代（StoneAge）燧石：神奇的石头绪论陶器（Pottery）陶器的出现是人类跨入新石器時代的重要标志之一。据目前已知的考古资料，中国的陶器制作至少已有8000年以上的历史。西安半坡人面网纹陶盆战国陶制四通水管绪论4,500BC——1,000BC青铜时代（BronzeAge）从矿石中提炼铜——冶金业的黎明这张埃及古墓壁画是人类冶金业的最早纪录之一绪论青铜，古称金或吉金，是铜与其

4、它化学元素（锡、镍、铅、磷等）的合金。史学上所称的“青铜时代”是指大量使用青铜工具及青铜礼器的时期。保守的估计，这一时期主要从夏商周直至秦汉，时间跨度约为两千年左右，这也是青铜器从发展、成熟乃至鼎盛的辉煌期。到春秋戰國時期，齊國工匠總結科技經驗寫成的《考工記》一書中，提出了「金有六齊」，這是世界科技史上最早的冶銅經驗總結。青铜：第一种合金夏钺(yuè)戈绪论三星堆立人像铸于商代晚期，人像高172厘米，底座高90厘米，通高262厘米，是世界上最大的青铜立人像，被尊称为“世界铜像之王”。突目面具铸于商代

5、晚期，原件高64.5厘米，宽138厘米，眼球柱状外突长达13.5厘米，其造型在世界上亦属首见。绪论司母戊鼎司母戊鼎，商代大鼎，1939年出土，鼎高133厘米，重875公斤。为已知的中国古代体量最大的青铜器。铜禁，中国已知最早应用失蜡法铸造的作品，春秋時代的楚国王子午墓出土的，年代为公元前6世纪。绪论1450BC——铁制车轮1500AD——廉价的冶铁业1000BC——铁器时代（IronAge）绪论二、材料与人类现代文明支撑人类现代文明的四大支柱技术：材料科学与技术生物科学与技术能源科学与技术信息科学与

6、技术绪论－－材料是发展高科技的先导和基石其中材料是基础！材料－技术大厦的砖石材料是所有科技进步的核心建筑、交通、能源、计算机、通信、多媒体、生物医学工程无一不依赖材料科学与技术的发展来实现和突破。没有钢铁材料，就没有今天的高楼大厦；没有专门为喷气发动机设计的材料，就没有靠飞机旅行的今天；没有耐高温复合涂层材料，就没有人类探索外空的飞船；没有固体微电子电路，就没有计算机。建筑交通福特2000与西纳给2010这两款由材料工程师设计的汽车将成为未来交通工具。汽车用高强钢，比原先的轻24%，而强度高34%。

7、汽车绪论实例材料强度范围MPa比强度MPa压气机叶片铝合金150-45055－160压气机机匣钛合金350-110080－245飞机尾翼碳纤维复合材料1000－1200（顺纤维方向）625－750轻质材料绪论超导磁悬浮列车西南交通大学已研制成功全国唯一一辆“世纪号”超导磁悬浮列车，这种高温超导磁悬浮列车最大特点就是乘坐平稳、安全和快捷。和世界上最先进的轻轨列车比较，它没有一点轰隆隆的噪声，十分安静。1980’s：高温超导体能源新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材

8、料。主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料Si半导体材料为代表的太阳能电池材料铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。绪论核能材料NuclearpowerstationatLeibstadt,Switzerlanduraniumoxidebeads钨钒钢（W-Vsteel）铬钒钢（Cr-Vsteel）镍基高温合金（Hastelloymaterial）核反应堆材料：耐中子辐射、腐蚀、高温烧结后烧结前绪论信