金属材料科学是研究金属材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能和应用之间相互关系的基础学科。本课程系统地介绍了金属与合金的晶体结构、金属与合金的相图与结晶、塑性变形与再结晶、固态金属相变与扩散的基本理论,重点讲解了与金属材料科学有关的基本现象、基本概念、基本规律和基本方法等,主要培养具备金属材料科学基础理论与工程专业知识,能够从事金属材料工业的设计、生产加工、研究开发的高级工程技术专业人才。
第1周:金属的晶体结构
1.1 金属
1.2 金属晶体结构
1.3 体心立方结构
1.4 面心立方结构
1.5 密排六方结构
1.6 原子堆垛方式
1.7 晶向指数
1.8 晶面指数
1.9 晶体缺陷(点缺陷)
1.10 晶体缺陷(线缺陷)
1.11 晶体缺陷(面缺陷)
第1周测试
第1周单元作业
第2周 纯金属的结晶
2.1金属结晶的现象
2.2 金属结晶的热力学条件
2.3 金属结晶的结构条件
2.4 均匀形核
2.5 非均匀形核
2.6 固液界面的微观结构
2.7 晶体长大机制
2.8 晶体生长的界面形状
2.9 晶体长大速度与晶粒大小控制
第2周测试
第2 周单元作业
第3周 二元合金的相结构与结晶
3.1 合金的相结构
3.2 二元合金相图的建立
3.3 匀晶相图—固溶体合金的平衡结晶
3.4 匀晶相图—固溶体合金的不平衡结晶
3.5 成分过冷
3.6 共晶相图—合金的平衡结晶
3.7 共晶相图—合金的不平衡结晶
3.8 包晶相图及其合金的结晶
3.9 其他类型的二元合金相图
第3周测试
第3周单元作业
第4周:铁碳合金
4.1 铁碳合金的组元及基本相
4.2 Fe-Fe3C相图
4.3 工业纯铁的平衡结晶过程及组织
4.4 碳钢的平衡结晶过程及组织
4.5 白口铸铁的平衡结晶过程及组织
4.6 含碳量对铁碳合金组织与性能的影响
4.7 钢中的杂质元素及钢锭组织
第4周测试
第4周单元作业
第5周:三元合金相图
5.1 三元合金相图的表示方法
5.2 三元系平衡相的定量法则
5.3 三元匀晶相图
5.4 组元在固态完全不溶的三元共晶相图
5.5 组元在固态有限互溶的三元共晶相图
5.6 三元合金相图基本规律
第5周测试
第5周单元作业
第6周:金属及合金的塑性变形与断裂
6.1 单晶体的塑性变形—滑移
6.2 滑移的位错机制
6.3 单晶体的塑性变形—孪生
6.4 多晶体的塑性变形
6.5 合金的塑性变形
第6周测验
第6周单元作业
第7周:金属及合金的回复与再结晶
7.1 形变金属的退火
7.2 回复
7.3 再结晶
7.4 晶粒长大
第7周测验
第7周单元作业
第8周:扩散
8.1 扩散现象
8.2 扩散机制
8.3 扩散定律
8.4 影响扩散的因素
8.5 反应扩散
第8周测验
第8周单元作业
第9周:固态相变
9.1 固态相变特点
9.2 固态相变的形核与长大
9.3 共析转变
9.4 过饱和固溶体脱溶
9.5 调幅分解
9.6 马氏体转变(上)
9.7 马氏体转变(下)
9.8 贝氏体转变
第9周单元作业
第9周测验