《金属材料及热处理》课程标准

《金属材料及热处理》课程标准（适用于焊接、材料、机制专业）第一部分前言一、课程性质和任务《金属材料及热处理》是焊接、材料、机制专业的一门必修课，是考试课。本课程是学生在接受专业知识之前的基础课，掌握工程材料的性能、常见金属的晶体结构与结晶、铁碳合金相图、钢的热处理，以及碳素钢、合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属等材料的牌号与性能。它的作用是使学生对金属材料及非金属材料有比较全面的了解，为后续课程的学习打下良好的基础。二、课程标准设计的思路（一）课程将保证学生熟悉常见金属材料的牌号与性能，对热处理工艺有形象了解，对铁碳合金相图有一个系统的认识。（二）教学内容要兼顾广度和深度，为后续课程的学习打好基础；（三）对实践中直接应用的内容，注重学生实践能力的培养，提高学生的岗位就业适应能力；（四）采用多媒体教学软件，将所传授的知识通俗化，简单易懂，提高教学效果。第二部分课程目标通过本门课程的学习，使学生对所学基本知识和基本技能有较好的掌握，初步形成解决实际问题的能力，为学习专业知识和职业技能打下良好的基础，并注重渗透思想教育，逐步培养学生的辨证思维和创新能力，加强学生的职业道德观念。一、知识目标（一）熟悉金属材料的力学性能指标。（二）熟悉铁碳合金相图，应用相图解答生产问题。（三）了解热处理原理、种类、应用。（四）掌握各种金属材料的性能，理解牌号含义。二、技能目标能够识读铁碳合金相图，操作热处理工艺，掌握各种金属材料的性能。第三部分内容标准项目一、工程材料的性能学时：8学时1、学习目标（1）熟悉强度、刚度、塑性、硬度例1强度是指材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。例2刚度是指材料在受力时抵抗弹性变形的能力，它表征了材料弹性变形的难易程度。例3塑性是指金属材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。例4硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。（2）掌握金属拉伸曲线经历的四个阶段、及其强度例1弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段例2弹性阶段：，屈服阶段：，强化阶段：。（3）熟悉疲劳、金属疲劳破坏的过程。例1某些机器零件，如轴、弹簧、齿轮、叶片等在交变载荷长期作用下工作，很多情况是在工作应力峰值低于弹性极限的情况下突然破坏的。在多次交变载荷作用下的破坏现象，称为疲劳。例2金属材料的疲劳破坏过程，首先是在其薄弱部位，如在有应力集中或缺陷处产生微细裂纹。这种裂纹是疲劳源，而且一般出现在零件表面上，形成疲劳扩展区。当此区达到某一临界尺寸时，零件就是甚至低于弹性极限的应力下突然脆断。（4）熟悉塑性的指标例评定材料塑性的指标通常是伸长率和断面收缩率。（5）了解硬度的分类、测量方法例1布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）例2布氏硬度（HB）：布氏硬度试验方法是把规定直径的硬质合金球以一定的试验力压入所测材料表面，保持规定时间后，测量表面压痕直径。洛氏硬度（HR）：洛氏硬度试验方法是用顶角为120°金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球作为压头，先施加初始试验力F1,再加上主试验力F2，压入试验的位置且经规定的保持时间，卸除主试验力F2，仍保留初始试验力F1，试样弹性变形的恢复使压头上升到某位置，测量此高度。维氏硬度（HV）：维氏硬度试验原理与布氏硬度基本相同，也是根据压痕单位面积上所承受的压力大小来计量硬度值，区别是维氏硬度实验是用两面夹角为136°的金刚石四棱锥体作压头。（6）熟悉材料的物理性能例材料的物理性能是指在重力、电磁场、热力（温度）等物理因素作用下，材料所表现的性能或固有属性。机械零件及工程构件在制造中所涉及的金属材料的物理性能主要包括密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等。（7）熟悉材料的化学性能例材料的化学性能是指材料抵抗其周围介质侵蚀的能力，主要包括耐蚀性和热稳定性。2、实践活动建议（1）观察金属拉伸试验的过程，深入了解各阶段的强度。（2）观察硬度试验的不同方法，掌握基本原理。项目二、常见金属的晶体结构与结晶学时：8学时1、学习目标（1）掌握晶体、晶格、晶胞的概念例1凡内部原子呈规则排列的物质称为晶体。例2以假想的直线在几个方向将原子振动中心连接起来，形成一个空间格子，叫晶格。例3晶胞是组成晶格的最小几何单元。（2）熟悉金属的晶体类型、原子分布例1体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格例2体心立方晶格：除晶胞的8个角上各有一个原子外，中心还有一个原子。面心立方晶格：除晶胞的8个角上各有一个原子外，各个面的中心还有一个原子。密排六方晶格：在晶胞六方柱体的十二个角和上下六角形底面中心各有一个原子外，晶胞的中间还有三个原子。（3）熟悉实际晶体的缺陷例缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷。其中点缺陷包括空位、间隙原子。线缺陷包括位错。面缺陷包括晶界、亚晶界。（4）了解金属的结晶例结晶就是原子由不规则排列状态过渡到规则状态的过程。（5）了解过冷现象、过冷对结晶过程和晶粒度的影响例1只有冷却到低于T。温度才能有效地进行结晶。金属结晶时的这种现象称为过冷。例2对结晶过程的影响：过冷度越大，冷却速度越快。对晶粒度的影响：过冷度越大，晶粒越细。（6）了解合金、组元、相、组织、固溶体、金属化合物例1指由两种或两种以上的金属元素与非金属元素组成的金属材料。例2指组成合金的最基本的独立物质。例3指在一个合金系统中的这样一种物质部分，它具有相同的物质和化学性质，并与该系统的其余部分分以界面分开。例4指用金属相关的方法，在金属及合金的内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。例5合金在固态下一种组元的晶格内溶解了另一种元素原子，而形成的晶体相称为固溶体。例6指合金中各组元原子按一定比例结合而成的晶体相。（7）了解相图、常见的二元合金相图的种类例1相图又称状态图，它表明金属的结构或状态随温度、压力及成分的改变而改变而发生变化的情况。例2匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图。（8）了解金属变形的三个阶段例金属的变形可以分为三个连续阶段：弹性变形、弹塑性变形、断裂阶段。（9）熟悉滑移、孪生的概念例1晶体塑性变形时，出现的切应力使晶体内部上下两部分的原子沿着某特定的晶面相对移动，这种现象称为滑移。例2孪生就是晶体中的一部分原子对应的晶面（孪生面）沿着一定晶向（孪生方向）产生剪切变形。（10）了解多晶体塑性变形的过程例在多晶体金属中，由于各个晶粒的晶格位向不同，其滑移面和滑移方向的分布也不相同，所以在外力作用下，每个晶粒中不同滑移面和滑移方向上受到的切向力（4）熟悉金属冷塑性变形后的纤维组织、形变织构、加工硬化例1内部晶粒由原先的等轴晶逐渐改变为沿变形方向被拉长或压扁的晶粒。例2多晶体中原来任意位向的各晶粒取得接近于一致的位向，形成所谓，“则优取向”这种组织称为形变织构。例3金属材料随着冷塑形变程度的增大，强度和仍度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象，成为加工硬化或冷作硬化。（11）熟悉冷变形金属加热后经历的三个过程，及其含义。例1三个过程：回复、再结晶、晶粒长大。例2回复：是指冷塑性变形金属在加热温度较低时，金属中的一些点缺陷和位错发生迁移，使晶格畸变逐渐降低，内应力逐渐减小的过程。再结晶：当温度继续上升时，由于原子活动能力增大，金属显微组织发生明显的变化，有破碎的、被拉长或压扁的晶粒变为均匀细小的等轴晶粒。晶粒长大：将温度升高或延长加热时间，金属的晶粒就会继续长大。（12）了解金属冷热变形的区分依据例金属材料冷变形和热变形不是根据变形时金属是否加热，而是根据金属的再结晶温度来区分的。（13）熟悉热变形后金属的带状组织例在经过热变形的亚共析钢的显微组织中，因铁素体载被拉长的杂质上优先城核，有时还会出现铁素体于珠光体沿金属的加工变形方向呈平行交替分布的层状或条带状组织，称为带状组织。2、实践活动建议查阅金属结晶的有关资料，加深对金属结晶的了解和认识。查阅金属塑性变形的有关资料，加深对金属塑性变形了解和认识。项目三、铁碳合金相图学时：6学时1、学习目标（1）熟悉铁碳合金的基本相例铁素体：碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体，以符号“F”或“α”表示。奥氏体：碳溶解在γ-Fe形成的间隙固溶体，以符号“A”或“γ”表示。渗碳体：渗碳体是具有复杂晶格的铁与碳的间隙化合物，每个晶胞中有一个碳原子和三个铁原子。渗碳体一般以“FeC”表示，其含碳量为6.69%。珠光体：珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物，用符号“P”表示。莱氏体：莱氏体是奥氏体和渗碳体的机械混合物，用符号“Ld”表示，其含碳量为4.3%。（2）掌握Fe-FeC相图中主要点、线的意义例①解释各特性点含义A——纯铁的熔点，温度为1538℃B——包晶转变时液态合金的成分，温度为1495℃C——共晶点，温度为1148℃D——FeC的熔点，温度为1227℃。E——碳在γ—Fe中的最大溶解度，温度为1148℃F——FeC的成分。温度为1148℃。G——α—Fe、γ—Fe同素异构转变点（A3）。温度为912℃H——碳在δ—Fe中的最大溶解度，温度为1495℃J——包晶点。K——FeC的成分。温度为727℃。N——γ—Fe、δ—Fe同素异构转变点（A4）。温度为1394℃P——碳在α—Fe中的最大溶解度。温度为727℃S——共析点，温度为727℃Q——600℃（或室温）时碳在α—Fe中的溶解度。温度为600②解释各特性线含义ABCD：液相线AECF：固相线GS：奥氏体转变为铁素体的开始线GP：奥氏体转变为铁素体的终止线ES：碳在γ—Fe中的溶解度曲线PQ：碳在α—Fe中的溶解度曲线PSK：共析转变线（3）了解铁碳合金的室温组织例①工业纯铁（ωC<0.0218%）组织为铁素体和极少量的三次渗碳体；②钢（=0.0218%~2.11%）亚共析钢（ωC<0.77%）：组织是铁素体和珠光体；共析钢（ωC=0.77%）：组织是珠光体；过共析钢（ωC>0.77%）：组织是珠光体和二次渗碳体。（4）熟悉共析转变例1共析转变是从一种固相中同时析出另外两种固相的过程。（5）了解碳钢、及杂质元素对碳钢的影响例1碳素钢又称碳钢，是指碳的质量分数ωC＜1.5%，不含特意加入合金元素，而含有少量的S、P、Si、Mn等杂质的铁碳合金的总称。例2碳的质量分数增加，性能变差。硫是有害元素，因含硫过高而引起的开裂成为硫的“热脆性”。磷是有害元素，在常温下出现的脆性称为“冷脆性”。锰是有益元素，冶炼时加入适量的锰，不但能清除FeO，还能清除硫的有害影响。硅是有益元素，硅也有较强的脱氧能力，加入钢中能清除FeO，改善钢的质量。（6）熟悉碳素结构钢、碳素工具钢例1碳素结构钢主要用于制造各种工程构件和机器零件。这类钢一般属于低碳和中碳钢例2碳素工具钢主要用于制造各种刀具、量具、模具。这类钢含碳量较高，一般属于高碳钢。（7）熟悉普通碳素结构钢牌号、用途例1Q235A﹒F：≥235Mpa，质量等级为A级，脱氧方式为轻微脱氧的普通碳素结构钢。例2Q235塑性好，焊接性好，强度较低，一般轧制成板带材和各种型钢，主要用于工程结构（如桥梁、高压线塔、金属构件、建筑构架等）和制造受力不大的机器零件（铆钉、螺钉、螺母、轴套及某些农机零件等）。类似的，Q255、Q275的强度较高，可用于制作受力中等的普通零件（如链轮、拉杆、小轴活塞销、轻轨鱼尾板等）。（8）熟悉优质碳素结构钢牌号、用途例145：ωC=0.45﹪的优质碳素结构钢。例245钢属于中碳钢，须经调质后使用，这部分钢是碳钢中应用最广的一类，主要用来制造齿轮、轴类、连杆、套筒等零件，如机车车轴、汽车、拖拉机的曲轴、内燃机车的低速齿轮等。优质碳素结构钢10、15、20主要用于制造承受载荷较小的渗碳件，如轴套、链条的滚子和轴以及不重要的齿轮、链轮、摩擦片等。2、实践活动建议观察生产中的加工实例，对碳钢的种类和性能有深入的了解。项目四、钢的热处理学时：8学时1、学习目标（1）熟悉热处理及其分类例1钢的热处理是通过加热、保温和冷却工序改变钢的内部组织结构，从而获得预期性能的工艺。例2热处理分为普通热处理、表面热处理。其中普通热处理包括：退火、正火、淬火、回火。表面热处理包括：表面淬火、化学热处理。（2）了解钢在加热时的组织转变例①奥氏体形核②奥氏体晶核长大③残留渗碳体的溶解④奥氏体成分均匀化（3）了解钢的两种冷却方式例连续冷却转变、等温冷却转变（4）熟悉等温冷却转变例①珠光体类型组织转变区过冷温度在A1～550℃之间的转变产物为珠光体类型组织。珠光体类组织分为珠光体、索氏体、托氏体。②贝氏体转变区过冷温度在550℃～Ms之间，转变产物为贝氏体(B)。贝氏体分为上贝氏体和下贝氏体。③马氏体转变钢从奥氏体状态快速冷却到Ms温度以下，则发生马氏体转变。由于温度很低，碳来不及扩散，全部保留在α-Fe中，形成碳在α-Fe中过饱和的固溶体，即马氏体(M)（5）熟悉退火及其分类例1退火是将钢加热至适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。例2完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、均匀化退火。（6）熟悉正火例正火是将工件加热至AC3或ACcm以上30～50℃，保温后出炉空冷的热处理工艺。（7）熟悉淬火、淬透性、淬硬性例1淬火是将钢件加热至AC3或AC1以上某一温度，保温后以适当速度冷却，获得马氏体和(或)下贝氏体组织的热处理工艺。例2在规定条件下，决定钢材淬硬层深度和硬度分布的特性称为淬透性。例3钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力称为淬硬性。（8）熟悉回火例是将淬火的零件加热到AC1以下的适当温度保温后进行冷却的热处理工艺。回火紧接着淬火后进行，除等温淬火零件都必须及时进行回火。（9）了解钢的冷处理例高碳钢及一些合金钢，由于Mf点位于0℃以下，淬火后组织中有大量残留奥氏体，若将钢继续冷却到0（10）熟悉表面化学热处理、及其工艺步骤例1使某些元素渗入零件的表面层，以改变其表面层化学成分而获得所需性能（如抗磨、耐热和耐腐蚀等）的热处理，称为化学热处理。例2工艺步骤：分解、吸收、扩散。2、实践活动建议（1）观察生产实例，对常见的热处理工艺有深刻理解。（2）上网查阅新型热处理工艺的原理，对其有了解和认识。项目五、应用合金钢学时：10学时1、学习目标（1）熟悉合金结构钢的概念例为了提高或改善钢的力学性能、工艺性能或使钢具有某些特殊的物理、化学性能，常常需要在钢中加入一定量的元素（除铁和碳外），且将含有这些元素的钢称为合金钢。（2）了解合金元素在钢中的作用例①合金元素对钢中基本相的影响②合金元素对铁碳合金相图的影响③合金元素对钢热处理的影响（3）熟悉低合金高强度结构钢的牌号、用途例1Q460：≥460Mpa的低合金高强度结构钢例2低合金结构钢是一类可焊接的低碳低合金工程结构用钢，主要用于房屋、桥梁、船舶、车辆、铁道、高压容器及大型军事工程等工程结构件。类似牌号还有Q295、Q390。（4）了解合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢例合金渗碳钢：用于制造渗碳零件的钢称为渗碳钢。合金调质钢：采用中碳含量加某些合金元素的成分配置，通过调质处理来到达上述性能要求，因此称为调质钢。合金弹簧钢：用于制造弹簧等弹性元件的钢种。（5）熟悉合金渗碳钢的牌号、用途例120CrMnTi：ωC=0.20%、ωCr<0.15%、ωMn<0.15%、ωTi<0.15%的合金渗碳钢。例2这类钢属于中淬透性渗碳钢，用于制造承受中等载荷的耐磨零件，如汽车变速齿轮、联轴节、齿轮轴、花键套轴等。另外20Mn2属于低淬透性渗碳钢，用于制造受力不太大，对心部强度要求不高的小型、耐磨零件，如柴油机的凸轮轴、拉杆、小齿轮等。（6）熟悉滚动轴承钢牌号、用途例1GCr15：ωCr=1.5%的滚动轴承钢。例2这类钢专门用于制造各类滚动轴承内、外圈以及滚动体（滚珠、滚柱、滚针）的钢材。类似牌号还有GCr9SiMn、GCr15SiMn。（7）了解易切削钢、超高强度钢例1在钢中加入某一种或几种合金元素，使其可加工性能优良，这种钢称为易切削钢。例2超高强度钢一般是指其>1500MPa或>1380Mpa的合金结构钢。（8）了解工具钢的分类例①按成分分：碳素工具钢、合金工具钢②按用途分：刃具钢、模具钢、量具钢（9）熟悉碳素工具钢的牌号、用途例1T10：ωC=1.0﹪的碳素工具钢例2含碳量居中的T10钢塑性稍低，但由于淬火后会有一定数量的未溶渗碳体，其耐磨性较好，故适宜制造承受冲击振动较小而受较大切削力的工具，如丝锥、板牙、手锯条等。含碳量较高的T12、T13钢硬度及耐磨性高，但韧性差，用于制造不承受冲击的刃具、如锉刀、精车刀、钻头、刮刀等。（10）熟悉合金工具钢的典型代表高速钢的牌号、用途例1W18Cr4V：ωw=18%，ωCr=4%、ωv<0.15%的高速钢例2典型的牌号是W18Cr4V，它具有良好的综合性能，在我国应用较为广泛。这种钢通用性强，可用于制造各种复杂刃具，如拉刀、螺纹铣刀、各种铣刀等。与其类似牌号还有W14Cr4VMnRE、W12Cr4V4Mo。（11）了解模具钢及其分类例1主要用来制造各种模具的钢称为模具钢。例2用于冷态金属成型的模具钢称为冷作模具钢，如制造各种冷冲模、冷挤压模、冷拉模的钢种等。用于热态金属成型的模具钢称为热作模具钢，如制造各种热锻模、热挤压模、压铸模的钢种等。（12）了解量具钢例量具钢主要用于制造测量零件尺寸的各种量具，如卡尺、千分尺、塞规、样板等。（13）了解硬质合金及其分类例1硬质合金属于粉末冶金材料，即由难熔金属硬质化合物（硬质相）和金属粘结剂（粘结相）经粉末冶金方法制成的。通常使用的硬质合金主要以碳化物作为硬质相，以钴作为粘结相，通过高温烧铸而成。例2钨钴类硬质合金、钨钴钛类硬质合金、通用硬质合金（14）了解特殊性能钢例特殊性能钢指具有某些特殊的物理、化学性能的钢，因而能在特殊工作条件下使用。工程中常用的特殊性能钢有不锈钢、耐热钢、耐磨钢。（15）熟悉不锈钢、耐酸钢，及二者的区别例1能够抵抗空气、蒸汽和水等弱腐蚀性介质腐蚀的钢为不锈钢。在酸、碱、盐等强腐蚀性介质中能够抵抗腐蚀的钢为耐酸钢。例2一般说，不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢均有良好的耐蚀性能。（16）熟悉腐蚀及其分类例1金属表面受到外部介质作用而逐渐破坏的现象称为腐蚀或锈蚀。例2腐蚀可分为化学腐蚀与电化学腐蚀两类。（17）熟悉不锈钢的牌号、用途例10Cr26Ni5Mo2：ωC≤0.08%、ωCr=26%、ωNi=5%、ωMo=2%的不锈钢例2用途：双相不锈钢通常采用1000～1100℃淬火后，可获得铁素体及奥氏体组织，具备良好的抗氧化性和耐蚀性。含碳量较低的1Cr13、2Cr13等钢类似调质钢，可用来制造力学性能要求较高、又要有一定耐蚀性的零件，如汽轮机叶片及医疗器械等。3Cr13、2Cr13Mo、7Cr13等类似工具钢，用于制造医用手术工具、量具、不锈钢轴承及弹簧等。（18）了解耐热性、耐热钢的分类例1耐热性是金属材料在高温下抗氧化性和热强性能的统称。高温抗氧化性是指金属材料在高温下对氧化作用的抗力；而热强性是指其在高温下对机械载荷作用的抗力，即高温强度。例2耐热钢包括抗氧化钢和热强钢。（19）熟悉耐磨钢的牌号、用途例1ZGMn13-1：ωMn=13%，序号为1的高锰耐磨钢。例2高锰钢主要用于制造坦克、拖拉机的覆带，碎石机颚板，铁路道岔，挖掘机铲斗的斗齿以及防弹钢板、保险箱钢板等。2、实践活动建议（1）观察生产实例，对合金结构钢的用途有深刻的认识。（2）查阅资料，对合金结构钢的牌号有深入的了解。(3)观察生产实例，对工具钢的用途有深刻的认识。（4）查阅资料，对工具钢的牌号有深入的了解。（6）观察生产实例，对特殊性能钢的用途有深刻的认识。（6）查阅资料，对特殊性能钢的牌号有深入的了解。项目六、应用铸铁及有色金属学时：6学时1、学习目标（1）了解铸铁及其分类例1在铁碳合金相图中，碳的质量分数ωc＞2.11%的铁碳合金称为铸铁。例2①按碳存在的形式分类：灰铸铁、白口铸铁、麻口铸铁。②按石墨的形态分类：普通灰铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁。③按化学成分分：普通铸铁、合金铸铁。（2）熟悉石墨化例铸铁中的碳以石墨的形式析出的过程称为石墨化。（3）熟悉灰铸铁的牌号、用途例1HT200：≥100Mpa的灰铸铁例2灰铸铁比较适合作耐压零件，如机床底座、床身、支柱等。类似牌号：HT100、HT350。（4）熟悉球墨铸铁的牌号、用途例1QT700-2：≥700Mpa，=2﹪的球墨铸铁例2许多重要的零件可以安全地使用球墨铸铁，如大型柴油机、内燃机曲轴等，另外球墨铸铁可以通过热处理获得不同的基体组织，因而扩大了球墨铸铁的应用范围，使球墨铸铁在一定程度上代替了不少碳钢、合金钢等，用来制造一些受力零件，强度、韧性和耐磨性要求较高的零件，如曲轴、连杆、机床主轴等。类似牌号：QT400-18、QT600-3。（5）熟悉可锻铸铁的牌号、用途例1KTH350-10：≥350Mpa，=10﹪的黑心（铁素体基体）可锻铸铁例2铁素体可锻铸铁具有一定的强度和较高的塑性和韧性，主要用于承受冲击载荷和振动的铸件。KTZ550-04为珠光体可锻铸铁，具有较高的强度、硬度和耐磨性，但塑性和韧性较差，主要用于要求强度、硬度和耐磨性高的铸造零件。（6）熟悉蠕墨铸铁的牌号、用途例1RuT420：≥420Mpa的蠕墨铸铁。例2蠕墨铸铁不仅强度较好，而且具有一定的韧性和耐磨性，同时具有良好的铸造性和导热性，因而适合制造要求强度较高或承受冲击负荷及热疲劳的零件。类似牌号：RuT340、RuT260。（7）了解合金铸铁的特点例随着铸铁在各行各业中越来越广泛的应用，对铸铁便提出了各种各样的特殊性能要求，如耐热、耐磨、耐蚀及其他特殊性能。这些铸铁大都属于合金铸铁，与相似条件下使用合金钢相比，其熔炼简便、成本低廉、有良好的使用性能；但其力学性能低于合金钢，且脆性较大。（7）了解有色金属例金属通常可分为黑色金属和有色金属两大类。钢、铸铁、铬、锰属于黑色金属，除此之外的一切金属，如Al、Mg、Cu、Zn、Sn、Pn等金属及其合金统称为有色金属或非铁金属。（8）熟悉工业纯铝的牌号、用途例11035：ωAl=99.35%、对杂质极限含量无特殊限制的纯铝。例2工业纯铝一般是通过冷、热压力加工制成各种规格的线、管、板、棒以及型材等工程用铝材，主要用于代替贵重的工业纯铜制造电力电缆、电气元件以及换热器件，制作要求质轻、导热导电性好、耐大气腐蚀而强度不高的机电器材。（9）熟悉变形铝合金的牌号、用途例12A11：序号为11、没有经过改型的、主加铜元素的变形铝合金。例2常用来制造形状复杂、载荷较低的结构零件和仪器、仪表零件。类似牌号：2A02、2A12。（10）熟悉铸造铝合金的牌号、用途例1ZAlMg10：ωMg=10%的铸造铝合金。例2广泛用于承受高载荷和要求耐腐蚀的但外形不太复杂零件，如飞机、舰船和动力机械零件。类似牌号：ZAlCu10、ZAlZn11Si7。（11）熟悉工业纯铜的牌号、用途例1T1：序号为1的工业纯铜。例2纯铜一般不作结构材料使用，主要用于制造电线、电缆、电子元件及导热器件。类似牌号：T2、T3、T4。（12）熟悉铜合金的牌号、用途例1H80：ωcu=80%的黄铜。例2有优良的耐蚀性、导热性和冷变形能力，并呈金黄色，故有金色黄铜之称，常用于镀层、艺术装饰品、奖章、散热器等。类似牌号：H68，适宜制造形状复杂而又耐蚀的管、套类零件，如弹壳、波纹管等。（13）熟悉工业纯钛的牌号、用途例1TA1：质量等级为1的工业纯钛例2工业纯钛常用于制造350℃（14）熟悉钛合金的牌号、用途例1TA：型钛合金。例2这种合金具有很好的强度和韧性、热稳定性、焊接性和铸造性，抗氧化能力较好，塑性较低，热强性很好，可以在500℃（15）了解轴承合金、及其分类例1为了确保轴的磨损最小和提高轴瓦的强度、耐磨、减摩等综合性能，需要在轴承内侧浇铸或轧制一层耐磨合金，形成均匀的内衬。轴承合金就是滑动轴承中制造轴瓦及其内衬的耐磨合金。例2锡基与铅基轴承合金、铜基轴承合金、铝基轴承合金2、实践活动建议（1）观察生产实例，对铸铁的用途有深刻的认识。（2）查阅资料，对铸铁的牌号有深入的了解。(3)观察生产实例，对非铁金属的用途有深刻的认识。（4）查阅资料，对非铁金属的牌号有深入的了解。项目七、机械零件常用材料的选择与质量检测学时：4学时1、学习目标（1）了解机械零件的失效例所谓失效，就是机械零件丧失正常工作的能力。具体表现为：①完全破坏，不能工作（如零件的断裂、产生较大的塑性变形等）；②虽然能工作，但达不到预定的功能（比如机床主轴的变形，加工的零件达不到预定要求等）；③损坏不严重，但继续工作不安全（比如零件的磨损或变形使设备的噪声增大等）。（2）熟悉失效的分类例机械零件的失效可分为两类，即工作中引起的失效和加工工艺引起的失效。工作中引起的失效：整体断裂、疲劳断裂、过量变形、表面损伤。加工工艺引起的失效：锻造、热处理、焊接、磨削。（3）熟悉零件的无损探伤例无损探伤是在不破坏零件的条件下，对零件的表面或内部缺陷进行检测。无损探伤的主要方法有磁力探伤、射线探伤、超声波探伤、渗透探伤等。2、实践活动建议上网查阅零件检验资料，加强了解。第四部分学时分配汇总表内容内容学时1工程材料的性能82常见金属的晶体结构与结晶83铁碳合金相图64钢的热处理85合金结构钢46工具钢与硬质合金47特殊性能钢28铸铁49有色金属材料210机械零件常用材料的选择与质量检测411复习2总计52第五部分实施建议一、教学方法