金屬學(xué)與熱處理緒論

1、1 概念術(shù)語多概念術(shù)語多 理解記憶的知識多理解記憶的知識多 涉及相關(guān)學(xué)科多（物理學(xué)、化學(xué)、熱力學(xué)、涉及相關(guān)學(xué)科多（物理學(xué)、化學(xué)、熱力學(xué)、礦物學(xué)、金屬學(xué)、陶瓷學(xué)以及高分子學(xué)等）礦物學(xué)、金屬學(xué)、陶瓷學(xué)以及高分子學(xué)等）2主要內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排主要內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排34567人類使用材料的七個(gè)時(shí)代的開始時(shí)間公元前 10 萬年石器時(shí)代公元前 3000 年青銅時(shí)代公元前 1000 年鐵器時(shí)代公元 0 年水泥時(shí)代公元 1800 年鋼時(shí)代公元 1950 年硅時(shí)代公元 1990 年新材料時(shí)代81950196519551970197519601990198019952000198520053070504060100908

2、020110120130座座mile/Usgal 航空材料的發(fā)展航空材料的發(fā)展年份年份Comet707-120707-120B880990727-100DC-9-30A320-200747-400MD112.5倍飛機(jī)燃油效率提高飛機(jī)燃油效率提高2.5倍倍 航空材料的發(fā)展航空材料的發(fā)展919501960197019801990200020102020900110015001300材料的表面溫度材料的表面溫度()1700單晶合金單晶合金普通鑄件普通鑄件定向凝固超級合金定向凝固超級合金共晶合金共晶合金彌散強(qiáng)化超級合金彌散強(qiáng)化超級合金隔熱涂層隔熱涂層陶瓷復(fù)合材料陶瓷復(fù)合材料碳碳-碳碳在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的年

3、份在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的年份葉片材料的發(fā)展歷程葉片材料的發(fā)展歷程纖維增強(qiáng)超級合金纖維增強(qiáng)超級合金101490C3150C6490C10930C19270C一次大戰(zhàn)水冷式一次大戰(zhàn)水冷式30年代空冷式年代空冷式風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)蝸輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)蝸輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)超音速燃燒沖壓超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)溫度（溫度（0C）1130年代教練機(jī)年代教練機(jī)二次大戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)二次大戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)80年代截?fù)魴C(jī)年代截?fù)魴C(jī)航天飛機(jī)航天飛機(jī)東方快車號東方快車號10931649538490C93.30C4270C10930C16490C不同類型的飛行器蒙皮溫度不同類型的飛行器蒙皮溫度溫度（溫度（0C）12+175+3

4、90+595金屬金屬玻璃纖維玻璃纖維 KavlarC/C復(fù)合材料復(fù)合材料km導(dǎo)彈射程導(dǎo)彈射程火箭殼體材料與導(dǎo)彈射程火箭殼體材料與導(dǎo)彈射程131200180010001200410950400飛船返回艙艙體溫度情況飛船返回艙艙體溫度情況14灰鑄鐵的顯微組織灰鑄鐵的顯微組織光學(xué)顯微鏡光學(xué)顯微鏡Pb-SnPb-Sn共晶組織共晶組織人類對材料的認(rèn)識是逐步深入的。人類對材料的認(rèn)識是逐步深入的。15Si表面的重構(gòu)圖象表面的重構(gòu)圖象X-射線衍射儀射線衍射儀1619321932年發(fā)明了電子年發(fā)明了電子顯微鏡，把人們帶顯微鏡，把人們帶到了微觀世界的更到了微觀世界的更深層次（深層次（1010-7-7m m）透射電

5、子顯微鏡透射電子顯微鏡 掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡 光鏡下光鏡下電鏡下電鏡下17金屬鈦中的位錯(cuò)金屬鈦中的位錯(cuò)18 構(gòu)成材料科學(xué)與工程的四要素構(gòu)成材料科學(xué)與工程的四要素合成與工藝合成與工藝成分成分Compositions性能性能/應(yīng)用應(yīng)用Performance/Application 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)MicrostructureSynthesis+processing1920鋼錠的宏觀組織鋼錠的宏觀組織顯微組織顯微組織電鏡組織電鏡組織21Al的高分辨透射電鏡象的高分辨透射電鏡象純鐵晶體的純鐵晶體的X-射線衍射譜射線衍射譜22SEM5 nmXRD, TEM Optical 23性能使使用用性性能能工工藝

6、藝性性能能 指在服役條件下，能保證安全可靠工作所必備的性能。力學(xué)性能力學(xué)性能 物理性能物理性能 化學(xué)性能化學(xué)性能 強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、蠕變和疲勞 熔點(diǎn)、密度以及電、磁、光和熱 耐腐蝕和抗老化 24性能使使用用性性能能工工藝藝性性能能 鑄造鑄造 塑性加工塑性加工焊接焊接 液固；流動(dòng)性指材料的可加工性 。熱處理熱處理 粉末冶金粉末冶金 機(jī)械加工機(jī)械加工 25性能使使用用性性能能工工藝藝性性能能 鑄造鑄造 塑性加工塑性加工焊接焊接 液固；流動(dòng)性鍛、拉、擠、軋、彎 ；延展性 ；變形抗力、變形開裂傾向熱處理熱處理 粉末冶金粉末冶金 機(jī)械加工機(jī)械加工 26性能使使用用性性能能工工藝藝性性能能 鑄造鑄造 塑性加工塑性加工焊接焊接 液固；流動(dòng)性鍛、拉、擠、軋、彎 ；延展性 ；變形抗力、變形開裂傾向可焊性 熱處理熱處理 粉末冶金粉末冶金 機(jī)械加工機(jī)械加工 27性能使使用用性性能能工工藝藝性性能能 鑄造鑄造 塑性加工塑性加工焊接焊接 液固；流動(dòng)