金属学原理复习提纲PPT课件

1、位错理论理想晶体实际晶体晶体结构晶体缺陷凝固理论相图塑性形变晶体学回复和再结晶扩散点 缺 陷界面理论第1页/共16页p掌握晶体结构、空间点阵、晶胞、晶系、点阵常掌握晶体结构、空间点阵、晶胞、晶系、点阵常数、晶面、晶向、晶面族、晶向族和数、晶面、晶向、晶面族、晶向族和晶面间距晶面间距等基等基本概念；本概念；p了解晶体结构与空间点阵的联系与区别；了解晶体结构与空间点阵的联系与区别；p了解晶体的宏观特性；了解晶体的宏观特性；p熟练掌握晶面指数和晶向指数熟练掌握晶面指数和晶向指数特别是六角晶系指特别是六角晶系指数的的标定数的的标定；p了解面间距和晶面夹角的计算以及晶带定理；了解面间距和晶面夹角的计算以

2、及晶带定理；p了解晶体对称性和晶体投影的相关概念以及理解了解晶体对称性和晶体投影的相关概念以及理解晶体投影的意义。晶体投影的意义。1 晶体学晶体学第2页/共16页p熟悉三种典型金属晶胞中原子的排列形式，包括晶格常熟悉三种典型金属晶胞中原子的排列形式，包括晶格常数与原子半径的关系、晶胞内原子数、配位数、致密度、数与原子半径的关系、晶胞内原子数、配位数、致密度、四面体间隙和八面体间隙数目四面体间隙和八面体间隙数目p了解相、组织、了解相、组织、固溶体固溶体、金属间化合物金属间化合物、固溶强化、固溶强化、置置换固溶体换固溶体、间隙固溶体间隙固溶体、有序固溶体有序固溶体、电子化合物、间隙、电子化合物、间

3、隙相和间隙化合物等基本概念；相和间隙化合物等基本概念；p掌握固溶体与金属间化合物的区别；掌握固溶体与金属间化合物的区别；p掌握间隙固溶体与间隙相及间隙化合物的联系和区别；掌握间隙固溶体与间隙相及间隙化合物的联系和区别；p熟悉影响置换固溶体和间隙固溶体固溶度的因素；熟悉影响置换固溶体和间隙固溶体固溶度的因素；p了解金属间化合物的分类及形成控制因素。了解金属间化合物的分类及形成控制因素。 2 晶体结构晶体结构第3页/共16页p了解晶体缺陷的基本类型和特征；了解晶体缺陷的基本类型和特征；p掌握位错线（刃型位错、螺型位错）与柏氏矢量、位错运掌握位错线（刃型位错、螺型位错）与柏氏矢量、位错运动方向、晶体

4、滑动方向与外加切应力之间的关系；动方向、晶体滑动方向与外加切应力之间的关系；p了解位错的应力场和应变能、位错的增殖以及了解位错的应力场和应变能、位错的增殖以及交割交割（割阶割阶与与弯折弯折）；）；p了解位错运动的方式（滑移、交滑移、攀移）；了解位错运动的方式（滑移、交滑移、攀移）；p掌握位错与位错、溶质原子和晶界的交互作用，从位错理掌握位错与位错、溶质原子和晶界的交互作用，从位错理论角度理解加工硬化、细晶强化、弥散强化和固溶强化等产论角度理解加工硬化、细晶强化、弥散强化和固溶强化等产生的原因；生的原因；p熟悉熟悉单位位错单位位错、不全位错不全位错、堆垛层错堆垛层错、扩展位错、固定位扩展位错、固

5、定位错错和和L-C位错位错等基本概念。等基本概念。3 晶体缺陷晶体缺陷第4页/共16页p了解面缺陷的分类；了解面缺陷的分类；p了解晶界的分类、模型、特征、能量和运动；了解晶界的分类、模型、特征、能量和运动；p了解相界的分类和结构特征；了解相界的分类和结构特征；p了解界面形貌以及界面能对界面形貌的影响。了解界面形貌以及界面能对界面形貌的影响。3 晶体缺陷晶体缺陷第5页/共16页p熟悉自扩散、互扩散、熟悉自扩散、互扩散、柯肯达尔效应柯肯达尔效应、上坡扩散、上坡扩散、反应扩散反应扩散、稳态扩散、非稳态扩散、稳态扩散、非稳态扩散、扩散通量扩散通量、空位空位扩散扩散、间隙扩散间隙扩散、扩散常数、扩散系数

6、、扩散激活能、扩散常数、扩散系数、扩散激活能等基本概念；等基本概念；p了解扩散的真正驱动力；了解扩散的真正驱动力；p运用菲克定律解决一些简单的扩散问题如渗碳等；运用菲克定律解决一些简单的扩散问题如渗碳等；p熟悉各种因素对扩散的影响。熟悉各种因素对扩散的影响。4 固体中的扩散（不作重点考查）固体中的扩散（不作重点考查）第6页/共16页p了解了解相相、相平衡、相平衡、组织组织、组织组成物、组织组成物、相律相律和和杠杆定律杠杆定律等基等基本概念；本概念；p熟悉匀晶、共晶、共析和包晶等相图并能利用相图分析相应熟悉匀晶、共晶、共析和包晶等相图并能利用相图分析相应合金的结晶过程；合金的结晶过程；p熟悉铁碳

7、合金的平衡结晶过程及室温下所得到的组织，并能熟悉铁碳合金的平衡结晶过程及室温下所得到的组织，并能够应用杠杆定律进行相组成物和组织组成物相对含量计算；够应用杠杆定律进行相组成物和组织组成物相对含量计算；p熟悉熟悉铁素体铁素体、奥氏体奥氏体、珠光体珠光体、莱氏体莱氏体和和渗碳体渗碳体等概念；等概念；p熟悉浓度三角形、熟悉浓度三角形、直线法则直线法则、重心法则重心法则、单变量线、投影图、单变量线、投影图、垂直截面垂直截面和和等温截面等温截面等基本概念；等基本概念；p能够运用三元相图投影图、垂直截面和等温截面分析三元合能够运用三元相图投影图、垂直截面和等温截面分析三元合金随温度变化发生的相平衡转变及形

8、成的组织组成物。金随温度变化发生的相平衡转变及形成的组织组成物。5 相图相图第7页/共16页p熟悉熟悉过冷度过冷度、动态过冷度、结晶潜热、动态过冷度、结晶潜热、均匀形核均匀形核、非均匀形核非均匀形核、形核功、形核功、临界晶核临界晶核、临界形核功临界形核功、能量起伏能量起伏和和结构起伏结构起伏等概念；等概念；p掌握金属凝固的热力学条件、能量条件和结构条件；掌握金属凝固的热力学条件、能量条件和结构条件；p了解均匀形核、非均匀形核时临界晶核半径和形核功的计算；了解均匀形核、非均匀形核时临界晶核半径和形核功的计算；p掌握形核率和晶体长大速率与过冷度的关系；掌握形核率和晶体长大速率与过冷度的关系；p了解

9、了解成分起伏成分起伏、平衡凝固、不平衡凝固、平衡凝固、不平衡凝固、平衡分配系数平衡分配系数、有效分有效分配系数配系数、枝晶偏析枝晶偏析、伪共晶伪共晶、离异共晶离异共晶、非平衡共晶等基本概念；、非平衡共晶等基本概念；p了解单相固溶体合金凝固时固液界面前沿的溶质原子分布特点；了解单相固溶体合金凝固时固液界面前沿的溶质原子分布特点；p了解纯金属和合金界面生长稳定性与界面前沿液相中的温度梯度了解纯金属和合金界面生长稳定性与界面前沿液相中的温度梯度和溶质分布的关系；和溶质分布的关系；p理解成分过冷的形成、影响因素以及对组织形态的影响；理解成分过冷的形成、影响因素以及对组织形态的影响；p结合凝固理论说明生

10、产实际问题如细化晶粒工艺。结合凝固理论说明生产实际问题如细化晶粒工艺。6 凝固凝固第8页/共16页p了解滑移、了解滑移、滑移系滑移系、滑移面、滑移方向、滑移面、滑移方向、临界分切临界分切应力应力、多滑移、多滑移、取向因子取向因子、形变带、扭折带、纤维组、形变带、扭折带、纤维组织、亚结构、织、亚结构、加工硬化加工硬化、孪生孪生、形变织构形变织构等概念；等概念；p熟悉金属塑性变形的基本方式及主要特点；熟悉金属塑性变形的基本方式及主要特点；p了解多晶体塑性变形的特点；了解多晶体塑性变形的特点；p了解金属及合金塑性变形后的组织和性能变化以及了解金属及合金塑性变形后的组织和性能变化以及这些变化的实际意义

11、；这些变化的实际意义；p了解形变后残余内应力的存在形式及其影响。了解形变后残余内应力的存在形式及其影响。7 晶体的塑性变形晶体的塑性变形第9页/共16页p熟悉回复、多边形化、静态回复、动态回复、熟悉回复、多边形化、静态回复、动态回复、再结再结晶晶、二次再结晶二次再结晶、静态再结晶、静态再结晶、动态再结晶动态再结晶、临界变临界变形度形度、再结晶织构再结晶织构、晶粒正常长大晶粒正常长大和和晶粒非正常长大晶粒非正常长大等基本概念；等基本概念；p理解再结晶全图在生产上的意义；理解再结晶全图在生产上的意义；p了解再结晶过程的驱动力以及影响再结晶动力学过了解再结晶过程的驱动力以及影响再结晶动力学过程的因素

12、；程的因素；p了解晶粒正常长大的原因、驱动力和晶粒非正常长了解晶粒正常长大的原因、驱动力和晶粒非正常长大的特点。大的特点。8 回复和再结晶回复和再结晶 第10页/共16页p理解记忆：金属学原理中基本概念非常多，需要强理解记忆：金属学原理中基本概念非常多，需要强制记忆并加以理解。制记忆并加以理解。p中心思想：加工工艺影响材料的内部结构，进而影中心思想：加工工艺影响材料的内部结构，进而影响其性能。响其性能。p融汇贯通：把知识点联系起来形成一个知识体系。融汇贯通：把知识点联系起来形成一个知识体系。 第11页/共16页选择填空题选择填空题名词解释名词解释辨析题辨析题简答题简答题论述题论述题计算题计算题 第12页/共16页p名词解释名词解释 临界晶核临界晶核p选择题选择题 金属凝固形成临界晶核时体积自由能的减少只金属凝固形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿新增表面能的（能补偿新增表面能的（ ）。）。A. 1/3 B. 2/3 C. 3/4 D.以上答案均不正以上答案均不正确确p辨析题辨析题 所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全补所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全补偿表面自由能的增加时的晶胚大小。偿表面自由能的增加时的晶胚大小。考查核心：临界晶核考查核心：临界晶核 第13页/共16页p名词解释名词解释 再结晶再结晶p辨