金屬材料及熱處理緒論演示文稿第一頁，共二十一頁。材料的分類工程材料其他工程材料機(jī)械工程固體材料非金屬材料金屬材料有色金屬黑色金屬鋼鐵材料銅、金、鋁、銀等高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料等第二頁，共二十一頁。工程材料發(fā)展概況1.石器時(shí)代（人類開始加工工具-6000BC）2.紅銅時(shí)代（6000BC-3000BC）3.青銅時(shí)代（3000BC-1000BC）4.鐵器時(shí)代（1000BC-400AD）13.蒸汽時(shí)代（1700AD-1800AD）16信息時(shí)代（1970AD-至今）第三頁，共二十一頁。石器時(shí)代從出現(xiàn)人類到銅器的出現(xiàn)、大約始于距今二三百萬年、止于距今6000至4000年左右。這一時(shí)代是人類從猿人經(jīng)過漫長的歷史、逐步進(jìn)化為現(xiàn)代人的時(shí)期。第四頁，共二十一頁。紅銅時(shí)代紅銅時(shí)代，又稱銅石并用時(shí)代、金石并用時(shí)代。是指介于新石器時(shí)代和青銅時(shí)代之間的過渡時(shí)期，以紅銅的使用為標(biāo)志。紅銅即天然銅，質(zhì)地軟，不適合制造工具，所以紅銅時(shí)代的人類仍以使用石器為主。第五頁，共二十一頁。青銅時(shí)代（3000BC-1000BC）青銅時(shí)代是以使用青銅器為標(biāo)志的人類物質(zhì)文化發(fā)展階段。青銅是紅銅(純銅)與錫或鉛的合金，因?yàn)轭伾嗷?，故名青銅，熔點(diǎn)在700～900℃之間，比紅銅的熔點(diǎn)(1083℃)低。含錫10%的青銅，硬度為紅銅的4.7倍，性能良好。第六頁，共二十一頁。鐵器時(shí)代（1000BC-400AD）鐵器時(shí)代是人類發(fā)展史中一個(gè)極為重要的時(shí)代。人們最早知道的鐵是隕石中的鐵，古代埃及人稱之為神物。在很久以前，人們就曾用這種天然鐵制作過刀刃和飾物，這是人類使用鐵的最早情況。當(dāng)人們在冶煉青銅的基礎(chǔ)上逐漸掌握了冶煉鐵的技術(shù)之后，鐵器時(shí)代就到來了。第七頁，共二十一頁。在過去兩千年中的很長一段時(shí)間，中國是世界上最大和最先進(jìn)的國家，直到18世紀(jì)末，中國的國內(nèi)生產(chǎn)總值約占全球25%，1820年為33%。中國的人均收入在12世紀(jì)前一直領(lǐng)先于西歐，在18世紀(jì)前一直領(lǐng)先于世界平均水平。后來，它錯(cuò)過了工業(yè)革命，經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)停滯，1949年GDP僅占世界5%。第八頁，共二十一頁。蒸汽時(shí)代（1700AD-1800AD）工業(yè)革命于18世紀(jì)60年代首先從英國開始，大量向外擴(kuò)展則在19世紀(jì)初。因此，從宏觀的角度分析，世界近代史的第二個(gè)時(shí)期——蒸汽時(shí)代起于19世紀(jì)初，止于19世紀(jì)70年代的第二次工業(yè)革命。在這個(gè)時(shí)期，資本主義的機(jī)器大革命開始出現(xiàn)，資本主義的世界體系開始初步確立。一種新的動(dòng)力機(jī)器：蒸汽機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用，將人類帶入了蒸汽時(shí)代。第九頁，共二十一頁。信息時(shí)代信息技術(shù)的發(fā)展對人們學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)提出了新的挑戰(zhàn)。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，人們的學(xué)習(xí)速度在不斷加快，也就是說從數(shù)字處理時(shí)代到微機(jī)時(shí)代，到網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，學(xué)習(xí)速度越來越快，這要求我們的管理模式也要適應(yīng)新的特點(diǎn)和新的模式。第十頁，共二十一頁。11鐵器時(shí)代青銅時(shí)代多元材料時(shí)代石器時(shí)代第十一頁，共二十一頁。材料的發(fā)展史，就是人類科技的發(fā)展史。信息、材料、能源、生物技術(shù)

現(xiàn)代高科技材料—人類社會(huì)發(fā)展的里程碑！新材料—現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)和支柱！社會(huì)文明支柱，科技創(chuàng)新的重要標(biāo)志！第十二頁，共二十一頁。金屬材料發(fā)展的四個(gè)階段一原始鋼鐵生產(chǎn)4300B.C.金、銅、鐵，鑄造、鍛打中國的寶劍、西歐的大馬士革刀，日本武士劍二金屬材料學(xué)科的基礎(chǔ)1778，第一座鐵橋；1818，鐵船下水；1825，鐵路；鐵構(gòu)成金屬材料學(xué)科的基礎(chǔ)第十三頁，共二十一頁。19世紀(jì)，金屬學(xué)、金相學(xué)、相變理論的發(fā)展1803，道爾頓的原子學(xué)說，阿伏加德羅分子論1830，Hessel的32種晶體類型1839，Miller指數(shù)的普及1891，點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)立1864，Sorby，第一張金相組織照片，9倍1827-1888，F(xiàn)e3C的分離(Karsten)和認(rèn)知(Abel)十九世紀(jì)中后，鋼的金相學(xué)發(fā)展：WillardGibbs的相律推導(dǎo)，Robert-Austen奧氏體固溶特性，Roozeboom的Fe-Fe3C相圖建立第十四頁，共二十一頁。151669,N.Steno,晶面角守恒定律1885,A.Bravais,晶體空間點(diǎn)陣學(xué)說1912,M.Laue*,晶體的X射線衍射1915,W.H.BraggandW.L.Bragg**X射線晶體結(jié)構(gòu)分析方法電子顯微鏡（SEM、TEM）掃描探針顯微術(shù)***（STM、AFM）三微觀組織理論大發(fā)展合金相圖、X射線，位錯(cuò)理論第十五頁，共二十一頁。Reaumur(1722)Hill(1748)在放大鏡下觀察出晶粒Sorbit發(fā)現(xiàn)并描述了細(xì)珠光體Young(1807)提出材料彈性模量概念Barlow(1826)關(guān)于材料強(qiáng)度的測定Tehernoff(1861)發(fā)表了鋼臨界點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告Wshery(1860-1870)關(guān)于拉伸、扭轉(zhuǎn)、變曲應(yīng)力的工作及得出的第一條S-N曲線，開辟了材料、組織與性能間關(guān)系的科學(xué)研究第十六頁，共二十一頁。四微觀理論的深入研究原子擴(kuò)散、馬氏體相變、沉淀相、位錯(cuò)滑移電子顯微鏡、掃描透射電鏡（SYEM）、掃描隧道顯微鏡（STM）、原子顯微鏡（AFM）等新儀器的發(fā)明為微觀研究進(jìn)一步發(fā)展提供可能，隨之產(chǎn)生了表面和界面科學(xué)第十七頁，共二十一頁。金屬材料與熱處理：

是一門研究金屬材料的成分、組織、熱處理與金屬材料性能之間的關(guān)系和變化規(guī)律的學(xué)科。第十八頁，共二十一頁。課程主要內(nèi)容：（1）金屬材料基本知識(shí)：主要介紹金屬的晶體結(jié)構(gòu)及變形的相關(guān)知識(shí)。（2）金屬的性能：主要介紹金屬的力學(xué)性能和工藝性能。（3）金屬學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)：講述鐵碳合金的組織及鐵碳合金相圖。（4）金屬材料：講述碳素鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及硬質(zhì)合金等金屬材料的牌號(hào)、成分、組織、性能及用途。（5）熱處理的基本知識(shí)：講述熱處理的原理和熱處理工藝。第十九頁，共二十一頁。學(xué)習(xí)要求：弄清重要的概念和基本理論，按照材料的成分和熱處理決定其組織、組織決定性