金属材料与热处理--ppt课件.pptx
金属材料与热处理
绪论
主要内容
一、金属材料的历史地位
二、金属材料的分类
三、金属结构材料的应用情况
四、金属材料发展的历史
五、金属材料的发展热点
六、关于本课程
一、金属材料的历史地位
1.材料发展与社会进步有着密切关系，它是衡量人类社会文明程度的标志之一，金属材料是现代文明的基础。
石器时代→青铜器时代→铁器时代
2.目前，人类还处在金属器时期。虽然无机非金属材料、高分子材料的使用量与日俱增，但在可预见的时期内，仍不会改变这种状况。
特殊性能用钢(不锈钢及耐热钢)
轻金属(铝，镁，钛)
贵重金属(金，银)重金属(铜，锌，铅，镍)
稀有金属(钨钼钒铌钴)放射金属(镭铀钍)
工程构件用钢
机器零件用钢
工具钢
黑色金属
有色
金属
二、金属材料的分类
结构金属材料
功能金属材料
铸铁
钢
金属材料
三、金属结构材料的应用情况(1)
1.从总产量来看，钢铁材料的产量占绝对优势，
占世界金属总产量的95%,而且有许多良好的性能，能满足大多数条件下的应用，价格低廉。
2.在世界金属矿储量中，铁矿资源虽然比较丰富和集中，但就世界地壳中金属矿产储量来讲，则非铁金属矿储量大于铁矿储量，如铁只占
5.1%,而非铁金属中铝为8.8%.镁为2.1%,
钛为0.6%。
三、金属结构材料的应用情况(2)
3.非铁金属冶炼较困难，所需能源消耗大，因而生产成本高，限制了生产总量的增长。
4.非铁金属所创造的价值高，并且它有钢铁所不具备的特殊性能，例如比强度高，耐低温、耐腐蚀等，因而非铁金属产量仍在迅速增长。
四、金属材料发展的历史(1)
1.公元前3800年，出现人工冶炼的铜器，我国在公元前3000年出现锡青铜——甘肃东乡马家窑文
化的青铜刀(含6%~10%Sn)。商、周时期是中国青铜器的鼎盛时期。
2.自公元前12世纪起铁器在地中海东岸地区使用日广。到公元前10世纪，铁工具比青铜工具应用更普遍。公元前8世纪到公元前7世纪，北非和欧洲相继进入铁器时代。
四、金属材料发展的历史
(2)
3.中国古代钢铁及非铁金属的生产技术和热处理技术，在明末科学家宋应星所著《天工开物》中有详细的阐述。
4..现代金技术的发展自19世纪中叶的转炉
炼钢和平炉炼钢开始。19世纪末的电弧炉炼钢和20世纪中叶的氧气顶吹转炉炼钢及炉外精炼技术，使钢铁工业实现了现代化。
四、金属材料发展的历史(3)
5.在非铁金属冶金方面，19世纪80年代发电机的发明，使电解法提纯铜的工业方法得以实现，开创了电冶金新领域；同时，用熔盐电解法将氧化铝加入熔融冰晶石，电解得到廉价的铝，使铝成为仅次于铁的第二大金属；20世纪40年代，用镁作还原剂从四氯化钛制得纯钛，并使真空熔炼加工等技术逐步成熟后，钛及钛合金的广泛应用得以实现。同时，其他非铁金属也陆续实现工业化生产。
四、金属材料发展的历史(4)
6.19世纪末，出现了新型的合金钢如高速工具钢、高锰钢、镍钢和铬不锈钢，并在20世纪发展为门类众多的合金钢体系。与此同时，铝合合、镁合金、铜合金、钛合金和难熔金属及合金等也先后形成工业规模生产。
7.20世纪中叶，新金属材料研究发展迅猛。如非晶态合金、金属基复合材料、金属间化合物结构材料、金属纳米材料等。
五、金属材料的发展热点
1.继续重视高性能的新型金属材料
具有高强度、高韧性、耐高、低温、抗腐蚀等性能。
2.非晶(亚稳态)材料日益受到重视
非晶态或亚稳态合金材料、金属纳米材料。
3.特殊条件下应用的金属材料
低温、高压、高温、外场以及辐照条件材料的结构、
组织和性能的研究。
4.材料的设计及选用科学化
按照指定的性能对材料进行结构、成分的科学设计。
六、关于本课程(1)
1.本课程的目的是讲授金属结构材料的物理冶金问题，使学生掌握金属及合金中的化学成分、组织结构、生产过程、环境对金属材料各种性能的影响的基本规律；
掌握常用金属材料的化学成分设计、生产、
热处理和使用中的问题。
六、关于本课程(2)
2.本课程的主要内容
金属材料的合金化基础理论
碳钢、合金钢
铸铁
有色金属及合金
六、关于本课程(3)
3.学习要求
▶掌握金属材料合金化原理、合金元素对钢相变、组织、性能影响的一般规律。
▶掌握常用钢、铸铁、高温合金、有色金属等材料的牌号、成分、热处理规范、组织、力学性能和用途。
▶能够根据工程构件、机器零件(或工具)的服役条件，合理选用材料，确定热处理工艺等。
▶能对产品质量作初步分析，提出消除或预防热处理缺陷的措施。
六、关于本课程(4)
4.成绩考核方式
期末试卷