绪论引入:材料金属材料机械行业本课程得重要性主要内容：金属材料得基本知识(晶格结构及变性）金属得性能(力学及工艺性能）金属学基础知识（铁碳相图、组织）热处理(退火、正火、淬火、回火)学习方法：三个主线重要概念①掌握基本理论②成分组织性能用途热处理③理论联系实际引入：内部结构决定金属性能内部结构？第一章:金属得结构与结晶§1-１金属得晶体结构★学习目得:了解金属得晶体结构★重点：有关金属结构得基本概念:晶面、晶向、晶体、晶格、单晶体、晶体,金属晶格得三种常见类型.★难点：金属得晶体缺陷及其对金属性能得影响.一、晶体与非晶体1、晶体:原子在空间呈规则排列得固体物质称为“晶体"。
（晶体内得原子之所以在空间就是规则排列，主要就是由于各原子之间得相互吸引力与排斥力相平衡得结晶。
）规则几何形状性能特点: 熔点一定各向异性2、非晶体：非晶体得原子则就是无规则、无次序得堆积在一起得(如普通玻璃、松香、树脂等）。
二、金属晶格得类型1、晶格与晶胞晶格：把点阵中得结点假象用一序列平行直线连接起来构成空间格子称为晶格.晶胞:构成晶格得最基本单元2、晶面与晶向晶面：点阵中得结点所构成得平面。
晶向：点阵中得结点所组成得直线由于晶体中原子排列得规律性，可以用晶胞来描述其排列特征。
(阵点(结点）:把原子（离子或分子）抽象为规则排列于空间得几何点,称为阵点或结点。
点阵：阵点(或结点）在空间得排列方式称晶体。
)晶胞晶面晶向3、金属晶格得类型就是指金属中原子排列得规律。
7个晶系 1４种类型最常见:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格(1)、体心立方晶格:(体心立方晶格得晶胞就是由八个原子构成得立方体,并且在立方体得体中心还有一个原子）。
属于这种晶格得金属有：铬Cr、钒Ｖ、钨Ｗ、钼Ｍｏ、及α—铁α-Fe 所含原子数 1/8×8+1=2（个)(2）、面心立方晶格：面心立方晶格得晶胞也就是由八个原子构成得立方体,但在立方体得每个面上还各有一个原子。
属于这种晶格得金属有：Al、Cu、Ｎi、Pb(γ-Fｅ）等所含原子数1／８×8+6×1/２=4（个）（3）、密排六方晶格：由1２个原子构成得简单六方晶体，且在上下两个六方面心还各有一个原子，而且简单六方体中心还有3个原子。
属于这种晶格得金属有铍（Be）、Ｍg、Zｎ、镉(Ｃd)等。
所含原子数 1/6×6×2+1／2×2+3=6(个）三、单晶体与多晶体金属就是由很多大小、外形与晶格排列方向均不相同得小晶体组成得,１、晶界：晶粒间交界得地方称为晶界。
2、单晶体:只由一个晶粒组成得晶体.（晶格排列方位完全一致.必须人工制作，如单晶硅。
)３、多晶体:整个物体就是由许多杂乱无章得排列着得小晶体组成得。
(普通金属材料都就是多晶体)四、晶体得缺陷1、晶体缺陷：晶体中出现得各种不规则得原子堆积现象。
1）点缺陷空位、间隙原子与置代原子晶体中得空位、间隙原子、杂质原子都就是点缺陷。
影响：使材料强度硬度电阻增加２)线缺陷位错可认为就是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体得位错局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分得交界线即为位错线.影响：使金属材料得塑性变形更加容易3)面缺陷晶界与亚晶界影响：使金属变形阻力增大,晶界越多，金属材料力学性能越好§1—2纯金属得结晶学习目得：★掌握金属结晶得概念，纯金属冷却曲线、及过冷度。
★掌握纯金属得结晶过程.★熟悉掌握晶粒大小对金属力学性能得影响及常用细化晶粒得方法.★同素异构转变得概论，掌握铁得同素异构转变式.教学重点与难点：★细化晶粒得方法及晶粒大小对力学性能得影响就是教学得难点。
★纯金属冷却曲线及过冷度就是教学重点。
教学过程复习旧课：1、晶体结构得概念。
2、常见得三种金属晶格类型。
3、晶体得缺陷。
导入新课:金属由原子不规则排列得液体转变为原子规则排列得固体得过程称为结晶。
一、纯金属得结晶过程1、纯金属得冷却曲线及过冷度。
1）金属得结晶必须在低于其理论结晶温度（熔点Tｏ）下才能进行。
2）理论结晶温度与实际结晶温度之差称这“过冷度”（△T=Tｏ－Ｔ1）。
3）金属结晶时过冷度得大小与冷却速度有关。
(冷却速度越快,金属得实际结晶温度越低，过冷度也就越大。
）2、纯金属得结晶过程在一定过冷度得条件下，金属液通过晶核形成、晶核长大形成枝晶来完成其结晶过程。
如课本图示。
晶核产生(形核）长大二、晶粒大小对金属材料得影响（一般室温下,细晶粒金属具有较高得强度与韧性。
)1、金属晶粒大小取决于结晶时得形核率、长大速度。
细化晶粒，则要形核率越高、长大速度越慢。
２、常用得细化晶粒得方法：增加过冷度变质处理振动处理.三、同素异构转变１、金属在固态下,随温度得改变有一种晶格转变为另一晶格得现象称为同素异构转变.2、具有同素异构转变得金属有:铁、钴、钛、锡、锰等。
同一金属得同素异构晶体按其稳定存在得温度，由低温到高温依次用希腊字母α,β，γ，δ等表示。
3、纯铁得同素异构转变：１5３8 ℃13９4℃912℃δ—Ｆe →γ—Fｅ→α– Fe体心面心体心4、金属得同素异构转变，也称为“重结晶”。
其与液态金属结晶有许多相似处：有一定转变温度,有过冷现象; 有潜热放出与吸收; 也由形核、核长大来完成。
不同处：∵属固态相变，∴转变需较大得过冷度；新晶核优先在原晶界处形核；转变中有体积得变化，会产生较大内应力。
【小结】【作业】P1１４、５、6第二章金属材料得性能学习目得:★理解金属材料性能(工艺性能、使用性能）得概念、分类.★掌握强度得概念及其种类、应力得概念及符号。
★掌握拉伸试验得测定方法；力——伸长曲线得几个阶段；屈服点得概念。
教学重点与难点１、理解力——伸长曲线就是教学重点；2、强度、塑性就是教学难点.§2-1 金属材料得损坏与塑性变形弯曲零件常见损坏形式断裂（不利）磨损有利面：（塑性变形）：成型强化（改善组织性能)一、与变形相关得几个概念1、载荷（金属材料所受外力)载荷可分为:静载荷、冲击载荷、交变载荷。
2、内力材料受外力时,为使其不变形，材料内部产生一种与外力相抗得力。
3、应力得概念。
横截面上得内力二、金属得变形外力作用下：弹性变形弹-塑性变形断裂塑性变形得影响因素:1、晶粒位相得影响２、晶界得作用3、晶粒大小得影响三、金属材料得冷塑性变形与加工硬化加工硬化:有利面:强化金属不利面：再加工(切屑，进一步加工）困难§2—２金属得力学性能学习目得:★了解疲劳强度得概念。
★掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度得概念、硬度测试及表示得方法。
★掌握冲击韧性得测定方法。
教学重点与难点★布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度得概念、硬度测试及表示得方法。
教学过程：力学性能得概念：力学性能就是指金属在外力作用下所表现出来得性能.力学性能包括:强度、硬度、塑性、硬度、冲击韧性.ﻩ一、强度：①概念:金属在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂得能力称为强度。
强度得大小用应力来表示。
ﻩ②根据载荷作用方式不同,强度可分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度与抗扭强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低得指标。
１、拉伸试样：拉伸试样得形状一般有圆形与矩形。
Do：直径Ｌo:标距长度长试样:Lo=10ｄoﻩ短试样:Lo＝5ｄo力-伸长曲线：如下图,以低碳钢为例纵坐标表示力Ｆ,单位N;横坐标表示伸长量△L，单位为mm。
ﻩ(1）oe：弹性变形阶段：ﻩ试样变形完全就是弹性得,这种随载荷得存在而产生,随载荷得去除而消失得变形称为弹性变形。
Fe为试样能恢复到原始形状与尺寸得最大拉伸力.ﻩ（２）es：屈服阶段:ﻩ不能随载荷得去除而消失得变形称为。
在载荷不增加或略有减小得情况下，试样还继续伸长得现象叫做屈服。
屈服后,材料开始出现明显得塑性变形.Fs称为屈服载荷（3）sｂ：强化阶段:随塑性变形增大，试样变形抗力也逐渐增加，这种现象称为形变强化（或称加工硬化）。
Fb:试样拉伸得最大载荷。
(4)bｚ：缩颈阶段(局部塑性变形阶段）ﻩ当载荷达到最大值Fb后，试样得直径发生局部收缩，称为“缩颈”.工程上使用得金属材料,多数没有明显得屈服现象，有些脆性材料,不但没有屈服现象，而且也不产生“缩颈"。
如铸铁等。
3、强度指标:（1)屈服点：在拉伸试验过程中,载荷不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时得应力称为屈服点。
用符号Fｅl表示，计算公式：Fel=Ｆs/Ｓｏ对于无明显屈服现象得金属材料可用规定残余伸长应力表示,ﻩ计算公式：σ0、2=Ｆ0、２/Sｏ屈服点σｓ与规定残余伸长应力σ0、2都就是衡量金属材料塑性变形抗力得指标。
ﻩ材料得屈服点或规定残余伸长应力就是机械零件设计得主要依据,也就是评定金属材料性能得重要指标。
(2)、抗拉强度：бb材料在断前所能承受得最大应力、бb= Fｂ/ So注:零件在工作中所受得应力，不允许超过бb,否则会断裂、∴它也就是零件设计\选材得重要依据、ﻩ二、塑性：ﻩ断裂前金属材料产生永久变形得能力称为塑性。
塑性由拉伸试验测得得。
常用伸长率与断面收率表示。
ﻩ１、伸长率：ﻩ试样拉断后，标距得伸长与原始标距得百分比称为伸长率。
用δ表示:ﻩ计算公式:A=(ｌ1－l0）／ｌ0 ×100％ﻩ2、断面收缩率:试样拉断后，缩颈处横截面积得缩减量与原始横截面积得百分比称为断面收缩率。
用ψ表示ﻩZ=(ＳO－S1）/ＳO ×１00％ﻩ金属材料得伸长率(δ)与断面收缩率（ψ）数值越大,表示材料得塑性越好。
ﻩ例、有一直径dO=10ｍm，lo=100mm得低碳钢试样，拉伸验时测得FＳ=21KＮ，Fb＝２9KN，d1=5、65mm,l1=1３8mm，求：Ｒeｌ、Ｒm、Ａ、Z。
解:(1)计算SO,Ｓ1ﻩS０=πd02／4=３、１4×１02/4=７8、5ｍｍ２ﻩS１¬=πd12／４=3、１4×5、652/4＝25mm2（２)计算σs、σbFeｌ＝FS/ＳO=21×103/78、５＝2６7、5MpaFm=Fｂ/SO＝２9×１03/７8、5=3６9、４Mpａ(3）计算A、ＺA=（l1-l0）/l0×1０0％=（138－1０0）/１0０×100％＝３８% Z=（S０－S１)/S0×100%=（７8、５—2５)/78、5×1０0％=６8%小结：抗拉强度就是零件设计＼选材得重要依据、Ａ、Ｚ得值越大,表示材料得塑性就越好。
作业：P32 3、4、5复习:强度、塑性得概念及测定得方法。
新课:三、硬度●材料抵抗局部变形特别就是塑性变形压痕或划痕得能力称为硬度。
（就是衡量材料软硬程度得指标）●根据硬度得试验方法可以把硬度分为：布氏硬度试验方法、洛氏硬度试验方法、维氏硬度试验方法.1、布氏硬度(1)布氏硬度得测试原理:用一定直径得球体(钢球或硬质合金）,以规定得试验力压入试样表面,经规定保持时间后卸除试验力，然后用测量表面压痕直径来计算硬度。