金属材料与热处理教案(5)

T T To To T1

t 纯金属的冷却曲线(理论) 纯金属的冷却曲线(实际)

实际结晶温度（下）低于理论结晶温度（To）这一现象称为“过冷现象”。

理论结晶温度和实际结晶温度之差称这“过冷度”（△T=To-T1）。 金属结晶时过冷度的大小与冷却速度有关。

冷却速度越快，金属的实际结晶温度越低，过冷度也就越大。 二、纯金属的结晶过程。

结晶过程是晶核的形成与长大的过程。

外形不规则而内部原子排列规则的小晶体称为晶粒。 晶粒与晶粒之间的分界面称为晶界。 三、晶粒大小对金属力学性能的方面。

一般地说，在室温下，细晶粒金属具有较强的强度和韧性。 细化晶粒的方法。

1、增加过冷度 2、变质处理 3、振动处理

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t 第三节 金属的同素异构转变

同素异构转变的概论：

金属在固态下，随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的现象称为同素异构转变。

具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的同素异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母α，β，γ，δ等表示。

铁的同素异构转变式

1394℃ 912℃ δ－Fe γ－Fe α－Fe

体心立方晶格 面心立方晶格 体心立方晶格 金属的同素异构转变与液态金属的结晶过程有许多相似之处： 1、有一定的转变温度，转变时有过冷现象；放出和吸收潜热；转变过程也是一个形核和晶核长大的过程。

2、同素异构转变属于固态相变，有本身的特点：新晶格的晶核优先在原来晶粒的晶界处形成；转变需要较大的过冷度；晶核的变化伴随金属体积的变化，转变时产生较大的内应力。

例如：γ－Fe转变为α－Fe时，铁的体积会膨胀约1％，这

是钢热处理时引起应力，导致工件变形和开裂的重要原因。

F：小结

G：布置作业 P25 6~13

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第十六教案

A、 课题：铁碳合金 B、 课型：新课 C、 教学目的与要求

1、掌握合金的概念及无相的概念 2、掌握合金的组织概念、性能特点。 3、掌握固溶解，金属化合物质、混合物 4、了解二元合全相同的建立 D、 教学重点与难点

掌握合金的概念是教学重点，掌握三种合金组织的名称及性能是教学难点。 E、 教学过程：

第三章 铁碳合金

概述： 1、合金的概念：

合金是一种金属元素与其它金属元素可非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。

例如：普通黄铜是由铜锌两种金属元素组成德合金，碳素钢是由铁和碳组成的合金。 2、组元或元的概念：

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组成合金的最基本的独立物质称为组元或元。硬铝是由铝、铜、镁或铝、铜 、锰组成的三元合金。 3、相的概念

在合金中成分、结构及性能相同的的组成部分称为相。

第一节 合金的组织

一、固熔体

固熔体是一种组元的在子深入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。

溶入的元素称为溶质，而基体元素称为溶剂。固溶体仍然保持溶剂的晶格类型。 1、隙固溶体

溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固溶体称为间隙

固溶体。

：溶质原子 ：溶质原子

：溶剂原子 ：溶剂原子

2、置换固溶体

溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固容体称

为置换固溶体。

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二、金属化合物

合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物。

其性能物特点是熔点高，硬度高，脆性大。金属化合物能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韧性会降低。 三、混合物

两种或两种以上的相按一定质量分类组成的物质称为混合物。 F：小结

G：布置作业 P51 1~4

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