金属学与热处理
金属学与热处理
1万+ 人选课
更新日期:2026/04/03
开课时间2026/01/21 - 2026/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
金属学与热处理是材料科学类,材料类,机械类相关专业的一门重要专业技术基础课程。是一门与工业生产和工程技术密不可分的应用科学,它以数学、物理、化学、材料力学、机械制造原理等为基础,从金属材料的晶体结构、结晶规律、塑性变形规律、合金相图、热处理技术、材料应用等方面阐述金属材料的成分,组织结构与性能之间的基本规律以及提高材料性能、充分发挥材料性能潜力的途径。全面学习和掌握这门课程能为材料的正确生产、选用、设计、加工、处理和研究开发打下坚实的专业基础。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
金属的晶体结构
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金属
金属原子的结构特点
刘慧敏
金属键
刘慧敏
金属的理想晶体结构
金属的晶体结构
刘慧敏
三种常见的典型的晶体
刘慧敏
晶体中原子的堆垛方式
刘慧敏
晶向指数和晶面指数
刘慧敏
实际金属的晶体结构
点缺陷
刘慧敏
线缺陷
刘慧敏
面缺陷
刘慧敏
纯金属的结晶
金属结晶的现象
梁亚红
金属结晶的热力学条件
梁亚红
金属结晶的结构条件
梁亚红
晶核的形成
均匀形核
梁亚红
均匀形核-形核率
梁亚红
非均匀形核
梁亚红
晶核长大
晶核长大
梁亚红
晶体长大形态及长大速度
梁亚红
金属铸锭的宏观组织
梁亚红
二元合金的相结构与结晶
合金中的相
张瑞英
合金的相结构
固溶体
张瑞英
金属化合物
张瑞英
二元合金相图的建立
二元相图的表示方法与测量方法
张瑞英
相律及杠杆定律
张瑞英
匀晶相图及固溶体的结晶
相图分析
张瑞英
固溶体的不平衡结晶
张瑞英
成分过冷及其对晶体成长形状和铸锭组织的影响
张瑞英
共晶相图及其合金的结晶
共晶相图及其合金的结晶(上)
张瑞英
共晶相图及其合金的结晶(中)
张瑞英
共晶相图及其合金的结晶(下)
张瑞英
包晶相图及其合金的结晶
二元包晶相图及其合金的结晶
张瑞英
不平衡结晶及其组织
张瑞英
铁碳合金
铁碳合金的基本相
苏娟
Fe-Fe₃C相图分析
苏娟
铁碳合金的平衡结晶过程及组织
工业纯铁及钢的平衡结晶
苏娟
白口铁的平衡结晶过程
苏娟
铁碳合金的性能
苏娟
铁碳合金平衡组织观察实验
白亮
金属及合金的塑性变形
金属的变形特性
苏娟
单晶体的塑性变形
单晶体滑移(上)
苏娟
单晶体滑移(中)
苏娟
单晶体滑移(下)
苏娟
孪生
苏娟
多晶体的塑性变形
苏娟
合金的塑性变形
苏娟
塑性变形对金属组织和性能影响
苏娟
金属及合金的回复与再结晶
形变金属与合金在退火过程中的变化
苏娟
回复
苏娟
再结晶
再结晶(上)
苏娟
再结晶(下)
苏娟
晶粒正常长大
苏娟
晶粒反常长大与热加工
苏娟
钢的热处理原理
概述
对钢的热处理的作用
李峰
固态相变的特点及转变类型
李峰
钢在加热时的转变
共析钢加热时奥氏体的形成
李峰
影响奥氏体形成速度的因素
李峰
奥氏体晶粒大小及其影响因素
李峰
钢在冷却时的转变
过冷奥氏体转变
李峰
影响过冷奥氏体等温转变的因素
李峰
珠光体转变
李峰
马氏体转变(1)
苏娟
马氏体转变(2)
苏娟
马氏体转变(3)
苏娟
马氏体转变(4)
苏娟
贝氏体转变(1)
苏娟
贝氏体转变(2)
苏娟
连续冷却曲线(上)
苏娟
连续冷却曲线(下)
苏娟
钢在回火时的转变
钢的回火转变(上)
苏娟
钢的回火转变(下)
苏娟
淬火钢在回火时性能的变化
苏娟
钢的热处理工艺
概述
许萍
钢的退火与正火
钢的退火与正火(上)
许萍
钢的退火与正火(下)
许萍
钢的淬火
淬火应力
许萍
淬火加热温度的选择:淬火加热缺陷的防止
许萍
淬火介质
许萍
淬火方法
许萍
钢的淬透性
许萍
回火
许萍
其它类型的热处理
钢的表面淬火
许萍
钢的化学热处理
许萍
钢的形变热处理
许萍
热处理操作及硬度测定
王晓欢
  • 第一章金属的晶体结构

    主要介绍金属的原子结构、键合方式、原子结合特性;晶体的基本特征,布拉菲点阵及晶体的表示方法;实际金属的点缺陷、线缺陷、面缺陷的特点。

  • 1.1金属

    金属的原子结构、键合方式、原子结合特性;

  • 1.2金属的理想晶体结构

    晶体的基本特征,布拉菲点阵及晶体的表示方法

  • 1.3实际金属的晶体结构

    实际金属的点缺陷、线缺陷、面缺陷的特点。

  • 第二章纯金属的结晶

    主要介绍金属的结晶的条件,形核方式;金属晶粒长大规律及控制方法。

  • 2.1金属结晶的现象

    纯金属结晶的微观现象及宏观现象

  • 2.2金属结晶的热力学条件

    解释为什么金属结晶需要过冷度

  • 2.3金属结晶的结构条件

    解释是否所有晶胚都可以转变为晶核

  • 2.4晶核的形成

    介绍形核的方式,临界晶核半径及临界形核功的计算,以及影响形核率的主要因素

  • 2.5晶核长大

    介绍固液界面的微观结构,晶核长大机制,金属晶核长大主要特征。

  • 2.6金属铸锭的宏观组织

    介绍铸锭三晶区的形成特点及性能特点

  • 第三章二元合金的相结构与结晶

    主要介绍合金相结构基本概念,置换固溶体和间隙固溶体主要特点,金属化合物的形成条件与性能特征;二元合金相图测定方法,二元相图基本类型;二元匀晶,共晶,包晶相图的形态特征,二元合金平衡和非平衡结晶分析。

  • 3.1合金中的相

    介绍合金相结构基本概念

  • 3.2合金的相结构

    介绍置换固溶体和间隙固溶体主要特点,金属化合物的形成条件与性能特征。

  • 3.3二元合金相图的建立

    二元合金相图测定方法,二元相图基本类型

  • 3.4匀晶相图及固溶体的结晶

    二元匀晶形态特征,二元合金匀晶平衡和非平衡结晶分析。

  • 3.5共晶相图及其合金的结晶

    二元共晶形态特征,二元合金共晶平衡和非平衡结晶分析。

  • 3.6包晶相图及其合金的结晶

    二元包晶形态特征,二元合金包晶平衡和非平衡结晶分析。

  • 第四章铁碳合金

    介绍铁碳二元合金的基本性质,Fe-Fe3C相图,典型合金的平衡结晶过程,铁碳合金的成分,组织和性能之间的关系。

  • 4.1铁碳合金的基本相

    介绍铁和碳元素性质铁的同素异晶转变

  • 4.2Fe-Fe₃C相图分析

    相图各点线区的物理意义,像图中的基本反应

  • 4.3铁碳合金的平衡结晶过程及组织

    典型合金平衡结晶过程分析和杠杆定律的应用

  • 4.4铁碳合金的性能

    铁碳合金的成分,组织和性能之间的关系

  • 4.5铁碳合金平衡组织观察实验

    铁碳合金平衡组织观察实验

  • 第五章金属及合金的塑性变形

    介绍金属变形的三个阶段,常用金属力学性能的指标与含义。并且介绍金属塑性变形基本过程以及三种典型金属晶体结构的滑移系。滑移的基本过程及实质,临界分切应力计算。以及塑性变形对组织和性能的影响。固溶强化,弥散强化,加工硬化的基本含义

  • 5.1金属的变形特性

    介绍拉伸的应力应变曲线,材料力学性能指标及其物理意义

  • 5.2单晶体的塑性变形

    介绍滑移和孪生的基本概念,以及滑移基本过程和原理

  • 5.3多晶体的塑性变形

    介绍多晶体的塑性变形以及晶界、晶粒位向对塑性变形的影响

  • 5.4合金的塑性变形

    介绍合金的塑性变形,以及固溶体溶质和第二相质点,对塑性变形的影响

  • 5.5塑性变形对金属组织和性能影响

    介绍塑性变形变形过程中组织和性能在不同阶段的变化规律,以及加工硬化的基本原理

  • 第六章金属及合金的回复与再结晶

    介绍回复与再结晶基本过程。再结晶温度和临界变形度对再结晶晶粒大小的影响

  • 6.1形变金属与合金在退火过程中的变化

    介绍冷塑性变形金属在加热时组织和性能的变化特点

  • 6.2回复

    介绍回复动力学和回复机制

  • 6.3再结晶

    介绍再结晶动力学,再结晶温度表达方法,临界变形度与再结晶晶粒大小的关系

  • 6.4晶粒正常长大

    再结晶晶粒大小的控制,冷、热塑变形的区别

  • 6.5晶粒反常长大与热加工

    晶粒反常长大与热加工

  • 第七章钢的热处理原理

    介绍钢在加热和冷却时的转变:奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体转变的特点、三种组织形态、性能及影响因素;淬火钢回火的组织转变过程和与之相对应的基本组织。

  • 7.1概述

    介绍热处理的作用及固态相变的分类方法及转变类型

  • 7.2钢在加热时的转变

    介绍钢在加热时的奥氏体化的过程以及奥氏体晶粒大小及其影响因素

  • 7.3钢在冷却时的转变

    介绍过冷奥氏体的恒温转变--珠光体转变、贝氏体转变;以及钢的连续冷却转变及马氏体转变。

  • 7.4钢在回火时的转变

    淬火钢回火的组织转变过程和与之相对应的基本组织。

  • 第八章钢的热处理工艺

    介绍整体热处理、表面热处理和化学热处理;普通热处理的四把火(退火、正火、淬火、回火)。

  • 8.1概述

    钢的热处理工艺的简单介绍

  • 8.2钢的退火与正火

    介绍钢的退火概念与正火的概念,以及退火与正火的工艺

  • 8.3钢的淬火

    介绍淬火概念、淬火应力、淬火加热温度、淬火介质及淬火方法

  • 8.4回火

    介绍低温回火、中温回火、高温回火

  • 8.5其它类型的热处理

    介绍钢的表面处理工艺以及形变热处理工艺

  • 8.6热处理操作及硬度测定

    介绍热处理操作及硬度测定

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 金属的晶体结构

    1.1 金属

    1.2 金属的理想晶体结构

    1.3 实际金属的晶体结构

    视频数9
  • 第二章  作业测试
    第二章 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 晶核的形成

    2.5 晶核长大

    2.6 金属铸锭的宏观组织

    视频数9
  • 第三章  作业测试
    第三章 二元合金的相结构与结晶

    3.1 合金中的相

    3.2 合金的相结构

    3.3 二元合金相图的建立

    3.4 匀晶相图及固溶体的结晶

    3.5 共晶相图及其合金的结晶

    3.6 包晶相图及其合金的结晶

    视频数13
  • 第四章  作业测试
    第四章 铁碳合金

    4.1 铁碳合金的基本相

    4.2 Fe-Fe₃C相图分析

    4.3 铁碳合金的平衡结晶过程及组织

    4.4 铁碳合金的性能

    4.5 铁碳合金平衡组织观察实验

    视频数6
  • 第五章  作业测试
    第五章 金属及合金的塑性变形

    5.1 金属的变形特性

    5.2 单晶体的塑性变形

    5.3 多晶体的塑性变形

    5.4 合金的塑性变形

    5.5 塑性变形对金属组织和性能影响

    视频数8
  • 第六章  作业测试
    第六章 金属及合金的回复与再结晶

    6.1 形变金属与合金在退火过程中的变化

    6.2 回复

    6.3 再结晶

    6.4 晶粒正常长大

    6.5 晶粒反常长大与热加工

    视频数6
  • 第七章  作业测试
    第七章 钢的热处理原理

    7.1 概述

    7.2 钢在加热时的转变

    7.3 钢在冷却时的转变

    7.4 钢在回火时的转变

    视频数19
  • 第八章  作业测试
    第八章 钢的热处理工艺

    8.1 概述

    8.2 钢的退火与正火

    8.3 钢的淬火

    8.4 回火

    8.5 其它类型的热处理

    8.6 热处理操作及硬度测定

    视频数13
  • 期末考试
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