【正文】 2學時學時n 有色金屬及其合金：有色金屬及其合金： 2學時學時n 非金屬材料及復合材料非金屬材料及復合材料 : 2學時學時n 機械零件的選材與工藝分析；機械零件的選材與工藝分析； 2學時學時n 實驗教學實驗教學 6學時學時 5 學時分配學時分配5實驗一、鐵碳合金平衡組織的觀察及金相顯微鏡的實驗一、鐵碳合金平衡組織的觀察及金相顯微鏡的使用實驗；使用實驗；實驗二、碳鋼的熱處理實驗；實驗二、碳鋼的熱處理實驗；實驗三、碳鋼不平衡組織、合金鋼、鑄鐵及有色合實驗三、碳鋼不平衡組織、合金鋼、鑄鐵及有色合金的觀察金的觀察 6 、實驗內容、實驗內容6 金屬的晶體結構金屬的晶體結構 n 晶體晶體 ———— 內部原子（或離子）按一定幾何形狀有規(guī)則排列的固體。 固體金屬均為晶固體金屬均為晶體。如玻璃、松香、石臘、棉花、木材等。n 晶胞晶胞 ———— 能夠反映晶格特征的最小組成單元。等屬此種晶格。等屬此種晶格。配位數(shù)越大，晶體中原子排列就越緊密。晶胞的體積。晶面指數(shù)的確定：晶面指數(shù)的確定：①① 設定一空間坐標系，原點位于待定晶面之外。④④ 將截距的倒數(shù)化為最小整數(shù)，放在圓括號內。如：{100}晶面族有：（ 100）、（ 010）和（ 001）晶面。個晶向。表示晶向的數(shù)字符號稱為晶向指數(shù)。③③ 將坐標值按比例化為最小整數(shù)：將坐標值按比例化為最小整數(shù)： 00 210。同的現(xiàn)象。際晶體，其各向異性就顯示不出來了。－－金屬內部的晶格方位完全一致。－－組成多晶體的外形不規(guī)則的小晶體。晶粒的大小、方向、形狀、排列狀況等組成關系的構造情況。－－晶粒內存在的、相互間晶格位向差很小的晶塊。包括：晶格空位、間隙原子和異類原子。位于晶格間隙之中的原子叫做間隙原子。點缺陷的存在會使晶格發(fā)生畸變，金屬的性能發(fā)生變化。包括：刃型位錯、螺型位錯。晶粒與晶粒之間的接觸面。晶界越多，晶粒越細，金屬的塑性變形能力越大，塑性越好。組成合金最基本的獨立物質。有界面分開的均勻組成部分。結構與組元之一相同的固相。溶質與溶劑能以任何比例相互溶解的固溶體。體。的滑移，從而使合金固溶體的強度和硬度得到提高。的兩元素形成的、嚴格遵守化合價規(guī)律的化合物。等。25 高分子材料的結構高分子材料的結構（（ 1）高分子材料概述）高分子材料概述高分子聚合物（簡稱高聚物） —— 以高分子化合物為主要組分的有機材料，其相對分子質量在 5000以上。 非金屬材料的結構26高分子化合物化學結構的特點：高分子化合物化學結構的特點：高分子化合物的分子量很大，化學組成比較簡單，同有機化高分子化合物的分子量很大，化學組成比較簡單，同有機化合物一樣僅由幾種元素所組成。高分子鏈的所有原子之間的結合鍵都是共價鍵。）的分子。 圖 1－ 16 均聚物結構示意圖（ a）線型結構 （ b）支鏈型結構 （ c）網狀結構28共聚物共聚物 ———— 由兩種以上不同的單體鏈節(jié)聚合而成的高分子聚合由兩種以上不同的單體鏈節(jié)聚合而成的高分子聚合物。包括：n a 機械性能機械性能 金屬材料必須具備的抵抗外力而不金屬材料必須具備的抵抗外力而不破壞或變形的性能，即金屬材料在外力作用下所反破壞或變形的性能，即金屬材料在外力作用下所反映出來的力學性能。 2. 工藝性能工藝性能 指金屬材料在制造加工過程中反映出來指金屬材料在制造加工過程中反映出來的各種特性。包括：抗拉強度、：抗拉強度、 抗壓強度抗壓強度 、 抗彎強度、抗扭強度抗彎強度、抗扭強度n n 圖圖 低碳鋼拉伸曲線低碳鋼拉伸曲線n 彈性變形－－將外力去掉試樣將回復到原來的形狀和尺寸。 金屬材料的機械性能金屬材料的機械性能σsεσσb312 塑性塑性 －－金屬材料在外力作用下產生永久變形而不斷裂的能力－－金屬材料在外力作用下產生永久變形而不斷裂的能力 。－－金屬材料在外力的作用下抵抗彈性變形的能力。愈大，剛性愈大。硬度可反映耐磨性。金屬材料抵抗沖擊負荷的能力。能。能力。工藝性能主要有鑄造性、可鍛機械性能的綜合表現(xiàn)。凝固的過程。不穩(wěn)定。序狀態(tài)的過程。所以，己的勢能一樣。該曲線表明：液態(tài)金屬由高溫開始冷卻時液態(tài)金屬由高溫開始冷卻時，周圍環(huán)境吸熱，溫度均勻，周圍環(huán)境吸熱，溫度均勻下降，當溫度降到下降，當溫度降到 Tn后開始后開始結晶，并放出結晶潛熱，補結晶，并放出結晶潛熱，補償了向周圍散失的熱量。這些原子集團的原子集團。非自發(fā)晶核非自發(fā)晶核 實際的金屬并不純凈，存在一些雜質，它常實際的金屬并不純凈，存在一些雜質，它常可以促進晶核在其表面形成可以促進晶核在其表面形成 ，這種晶核稱為，這種晶核稱為 非自發(fā)晶核非自發(fā)晶核 。在晶核不斷長大的同時，新的晶核也在不斷地生成，直至。－－晶粒大小。是提高金屬機械性能的最重要的途徑之一。屬材料的機械性能，以達到強韌化的目的。 難熔雜質（孕育處理）167。向液體內部平行長大而形成。無弱面，晶枝結大成粗大的。晶格的變化過程?！　?.按化學成分分類　　按化學成份可將鋼分為碳素鋼和合金鋼。根據(jù)硫、磷的含量可將鋼分為普通質量鋼、優(yōu)質鋼、高級優(yōu)質鋼和特級優(yōu)質鋼?！　?　　按用途可將鋼分為結構鋼、工具鋼和特殊性能鋼?！　?　　在退火組織可將鋼分為亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼。合金鋼根據(jù)合金元素含量分為低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼。生變化。性。雜及低熔點雜質富集于晶面。度大，晶核多，很快形成。細化晶粒和改善組織。晶粒愈小，則金屬的強度、塑性和韌性愈好。金屬的性能在很大程度上與晶粒的大小有關。晶粒，結晶才告完成。當過些原子也按一定的規(guī)律排列在晶核四周，使晶核不斷長大。當溫度降低到理論結晶溫度以下，達到一定的散。過冷過冷 液態(tài)金屬實際冷卻液態(tài)金屬實際冷卻到結晶溫度以下而暫不結晶到結晶溫度以下而暫不結晶的現(xiàn)象的現(xiàn)象過冷度過冷度 ?T實際結晶溫實際結晶溫度度 Tn與理論結晶溫度與理論結晶溫度 To之之差差 。36 三三 冷卻曲線及過冷度冷卻曲線及過冷度冷卻曲線冷卻曲線 金屬在結晶的金屬在結晶的過程中，其溫度與時間的變過程中，其溫度與時間的變化關系曲線。定的過冷度。不穩(wěn)定。即結晶。性