第十一章§6 第十二章§1 第十二章§2 特殊性能钢 2 铸铁概述 2 常用铸铁 2 实验三、热处理对结构钢组织性能的影响综合性实验 6 总复习 2 2 2 2 2 6 《金属学与热处理B》教学进度与教时安排：
学讲授学时 时 绪论、材料的性能 2 2 第一章§1～2 金属的晶体结构 3 3 第一章§3 实际金属的晶体结构 1 1 第二章§1～6 晶核的形成和长大、金属铸锭的组织与缺陷 2 2 第三章§1～2 合金中的相、合金相结构的类型 2 2 第三章§3～4 二元合金相图的建立、匀晶相图及结晶 2 2 第三章§5～6 共晶相图及结晶、包晶相图及结晶二元相图的分析和使用 2 2 实验一、浇铸条件对铸锭组织的影响 2 第四章§1～2 铁碳合金的组织及基本相、Fe-Fe3C相图介绍 2 2 第四章§3 铁碳合金平衡结晶过程及组织分析 2 2 第四章 §4～ 含碳量对组织性能的影响、钢中杂质元素、钢锭组织 2 2 章节 教学内容 5 第十二章§1～2 铸铁 实践学时 2 2 6 实验二、铁碳平衡组织的观察 第七章§1～5 形变金属在退火中组织与性能的变化、金属热加工 第八章§1～3 扩散定律、影响扩散的因素 第九章§1～2 钢在加热时的转变、奥氏体晶粒度 第九章§3 钢在冷却时的转变 第九章§4 钢在回火时的转变 第十章§1 钢的退火与正火 第十章§2 钢的淬火与回火 第十一章§1～2 钢的分类和编号、合金元素在钢中的作用 第十一章§3～4 结构钢 第十一章§5 工具钢 第十一章§6 特殊性能钢 实验三、热处理对结构钢组织性能的影响综合性实验 总复习 2 2 2 2 2 3 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 1 2 2 2 2 2 2
《金属学与热处理C》教学进度与教时安排：
学时 讲授学时 实践学时 绪论、材料的性能 1 1 第一章§1 金属的晶体结构 2 2 第一章§2～3 金属的实际结构、金属的结晶与铸锭 2 2 第二章§1～2 金属的塑性变形对组织和性能的影响 2 2 第二章§3～4 回复与再结晶、金属的热加工 2 2 实验一、钢材成分、热处理工艺和性能之间关系的认识 2 2 第三章§1～2 固态合金中的相结构 2 2 第三章§3～4 匀晶相图与二元共晶相图 2 2 第四章§1 纯铁、铁碳合金的组织结构及其性能 1 1 第四章§2 铁碳合金相图分析 3 3 第四章§3 碳钢 1 1 实验二、碳钢及铸铁的平衡组织观察 2 2 第五章§1 钢在加热时的转变、奥氏体晶粒度 1 1 第五章§2～3 钢在冷却时的转变 3 3 第五章§4 钢的退火与正火 2 2 第五章§5～7 钢的淬火、回火 2 2 第六章§1 合金元素在钢中的作用、钢的分类和编号 2 2 第六章§2 结构钢 2 2 第六章§3 工具钢 2 2 第六章§4 特殊性能钢 2 2 第七章§1～5 铸铁 2 2
章节 教学内容 习题与思考题
绪论
(—)填空题
1.机械设计常用 和 两种强度指标。 2．设计刚度好的零件，应根据 指标来选择材料。 3 TK是材料从 状态转变为 状态时的温度。
4 冲击韧性的单位是 ；延伸率的单位是 ；屈服强度的单位是 。
5 屈强比是 与 之比。
6．材料主要的工艺性能有 、 、 、和 。
(二)判断题
1 抗氧化性就是指材料在高温下完全不被氧化的性能。 （ ） 2．材料硬度越低，其切削加工性能就越好。 （ ） 3．金属材料的导电导热性能远高于非金属材料。 （ ） 4．σs和σ0.2都是材料的屈服强度。 （ ） 5 材料的E值越大，其塑性越差。 （ ） 6．同一材料的延伸率δ5>δ10。 （ ）
7．材料的抗拉强度与布氏硬度之间，近似地成一直线关系。 （ ） 8．各种硬度值之间可以互换。 （ ）
9．用断面收缩率ψ表示塑性更接近材料的真实应变。 （ ） 10．延伸率是试样拉断后的相对伸长量。 （ ）
11．硬度是材料对局部变形的抗力，所以硬度是材料的塑性指标。 （ ）
(三)选择题
1 低碳钢拉伸试验时，其变形过程可简单分为 几个阶段。 A．弹性变形、塑性变形、断裂 B．弹性变形、断裂
C 塑性变形、断裂 D．弹性变形、条件变形、断裂
2．低碳钢拉伸应力一应变图中，σ-E曲线上对应的最大应力值称为 A．弹性极限 B．屈服强度 C 抗拉强度 D．断裂强度 3．材料开始发生塑性变形的应力值叫做材料的
A．弹性极限 B．屈服强度 C 抗拉强度 D．条件屈服强度 4．测量淬火钢件及某些表面硬化件的硬度时，一般应用 5．有利于切削加工性能的材料硬度范围为
A．<160HB B．>230HB C．(160～230)HB D．(60～70)HRC 6．材料的 值主要取决于其晶体结构特性，一般处理方法对它影响很小。 A σ0.2 Bσb C E
(四) 改错题
1 屈服就是材料开始塑变失效，所以屈服强度就是材料的断裂强度。 2 材料的断裂强度一定大于其抗拉强度。 3 强度是材料抵抗变形和破坏的能力，塑性是在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力所以两者的单位是一样的。
4因为σb≈kHB，所以一切材料的硬度越高，其强度也越高。 5．材料的电阻随温度升高而升高。
(五) 问答题
1 零件设计时，选取σ0.2 (σs)还是选取σb，应以什么情况为依据? 2．在测定强度指标时，σs和σ0.2有什么不同? 3．常用的测量硬度方法有几种?其应用范围如何?
4．δ与ψ这两个指标，那个更准确地表达材料的塑性?为什么?
5．有一碳钢制支架刚性不足，有人要用热处理强化方法；有人要另选合金钢；有人要改变零件的截面形状来解决。哪种方法合理?为什么?
6．疲劳破坏是怎样形成的?提高零件疲劳寿命的方法有哪些?为什么表面粗糙和零件尺寸增大能使材料的疲劳强度值减小?
7．如图1—1所以，为五种材料的应力一应变曲线：①45钢；②铝青铜；③35钢；④硬铝；⑤纯铜。试问，当外加应力为30MPa时，各材料处于什么状态?
（六) 思考题
1．根据上图，试计算出各种材料的σ0.2 (σs)、σb、E。并讨论：① 是否材料高强度就不会变形，低强度材料一定会变形? ② 是否材料强度高时，其刚度就大? ③ 是否材料强度高时，其塑性都低？
第一章 金属的晶体结构
(一)填空题
1．同非金属相比，金属的主要特性是 2．晶体与非晶体的最根本区别是
3．金属晶体中常见的点缺陷是 ，最主要的面缺陷是 。 4．位错密度是指 ，其数学表达式为 。 5．表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做 ，而晶胞是指 。 6．在常见金属晶格中，原子排列最密的晶向，体心立方晶格是 ，而面心立方晶格是 。
7 晶体在不同晶向上的性能是 ，这就是单晶体的 现象。一般结构用金属为 晶体，在各个方向上性能 ，这就是实际金属的 现象。 8 实际金属存在有 、 和 三种缺陷。位错是 缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度 得多。。
9．常温下使用的金属材料以 晶粒为好。而高温下使用的金属材料在一定范围内以 晶粒为好。 ‘
10．金属常见的晶格类型是 、 、 。
11．在立方晶格中，各点坐标为：A (1，0，1)，B (0，1，1)，C (1，1，1/2)，
D(1/2，1，1/2)，那么AB晶向指数为 ，OC晶向指数为 ，OD晶向指数为 。
12．铜是 结构的金属，它的最密排面是 ，若铜的晶格常数a=0.36nm,那么最密排面上原子间距为 。
13 α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的
有 ，属于面心立方晶格的有 ，属于密排六方晶格的有 。
14．已知Cu的原子直径为0．256nm，那么铜的晶格常数为 。1mm3Cu
中的原子数为 。
15．晶面通过(0，0，0)、(1/2、1/4、0)和(1/2，0，1/2)三点，这个晶面的晶面指
数为 .
16．在立方晶系中，某晶面在x轴上的截距为2，在y轴上的截距为1/2；与z
轴平行，则该晶面指数为 .
17．金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有
的————结合方式。
18．同素异构转变是指 。纯铁在 温度发生 和
多晶型转变。
19．在常温下铁的原子直径为0．256nm，那么铁的晶格常数为 。 20．金属原子结构的特点是 。
21．物质的原子间结合键主要包括 、 和 三种。 22．大部分陶瓷材料的结合键为 。 23．高分子材料的结合键是 。
(二)判断题
1．因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。 ( )
2．金属多晶体是由许多结晶位向相同的单晶体所构成。 ( )
3．因为面心立方晶体与密排六方晶体的配位数相同，所以它们的原子排列密集程度也相同
4．体心立方晶格中最密原子面是｛111｝。
5．金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。
6．金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。 7．实际金属在不同方向上的性能是不一样的。 8．纯铁加热到912℃时将发生α-Fe向γ-Fe的转变，体积会发生膨胀。 ( ) 9．面心立方晶格中最密的原子面是<111}，原子排列最密的方向也是<111>。 ( )
10．在室温下，金属的晶粒越细，则其强度愈高和塑性愈低。 ( ) 11．纯铁只可能是体心立方结构，而铜只可能是面心立方结构。 ( )
12．实际金属中存在着点、线和面缺陷，从而使得金属的强度和硬度均下降。
( )
13．金属具有美丽的金属光泽，而非金属则无此光泽，这是金属与非金属的根本
区别。
14．正的电阻温度系数就是指电阻随温度的升高而增大。 15．多晶体是由多个取向不同的单晶体拼凑而成的。 16．晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。