金属材料与热处理教案

绪论

引入：

材料 金属材料 机械行业本课程的重要性

主要内容：金属材料的基本知识（晶格结构及变性） 金属的性能（力学及工艺性能） 金属学基础知识（铁碳相图、组织）

热处理（退火、正火、淬火、回火） 学习方法：三个主线 重要概念 ①掌握

基本理论

② 成分

组织 性能 用途

热处理 ③理论联系实际

引入：内部结构决定金属性能 内部结构？

第一章：金属的结构与结晶 §1-1 金属的晶体结构

★学习目的：了解金属的晶体结构

★重点: 有关金属结构的基本概念：晶面、晶向、晶体、晶格、单晶体、晶体，金属晶格的三种常见类型。

★难点：金属的晶体缺陷及其对金属性能的影响。

一、晶体与非晶体

1、晶体：原子在空间呈规则排列的固体物质称为“晶体”。（晶体内的原子之所以在空间是规则排列，主要是由于各原子之间的相互吸引力与排斥力相平衡的结晶。） 规则几何形状 性能特点： 熔点一定 各向异性

2、非晶体：非晶体的原子则是无规则、无次序的堆积在一起的（如普通玻璃、松香、树脂等）。 二、金属晶格的类型 1、晶格和晶胞

晶格：把点阵中的结点假象用一序列平行直线连接起来构成空间格子

称为晶格。

晶胞：构成晶格的最基本单元 2、晶面和晶向

晶面：点阵中的结点所构成的平面。 晶向：点阵中的结点所组成的直线

由于晶体中原子排列的规律性，可以用晶胞来描述其排列特征。 （阵点（结点）：把原子（离子或分子）抽象为规则排列于空间的几何点，称为阵点或结点。点阵：阵点（或结点）在空间的排列方式称 晶体。）

晶胞 晶面 晶向 3、金属晶格的类型是指金属中原子排列的规律。 7个晶系 14种类型

最常见：体心立方晶格、面心立方晶格 、密排六方晶格

（1）、体心立方晶格：(体心立方晶格的晶胞是由八个原子构成的立方体，并且在立方体的体中心还有一个原子 )。

属于这种晶格的金属有：铬Cr、钒V、钨W、钼Mo、及α-铁α-Fe

所含原子数 1/8×8+1=2（个）

（2）、面心立方晶格：面心立方晶格的晶胞也是由八个原子构成的立方体，但在立方体的每个面上还各有一个原子。 属于这种晶格的金属有：Al、Cu、Ni、Pb（γ－Fe）等

所含原子数 1/8×8+6×1/2=4（个）

（3）、密排六方晶格：由12个原子构成的简单六方晶体，且在上下两个六方面心还各有一个原子，而且简单六方体中心还有3个原子。 属于这种晶格的金属有铍（Be）、Mg、Zn、 镉（Cd）等。

所含原子数 1/6×6×2+1/2×2+3=6（个） 三、单晶体与多晶体

金属是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的小晶体组成的， 1、晶界：晶粒间交界的地方称为晶界。