华中科技大学：《材料科学基础》课程教学资源（复习大纲，刘光葵）

材料科学基础学习纲要 第一章晶体材料的结构 名词概念 晶体与非晶体晶格与晶胞晶向指数与晶面指数体心立方面心立方密排六方 内容要求 1.晶胞中晶向指数与晶面指数表示方法,立方晶系和六方晶系中指数与图形对应关系。 2.金属中常见三种典型晶型的原子位置、单胞中原子数、致密度、配位数、密排面与密 排方向 3.立方晶系中方向指数的夹角和晶面间距。 教材范围 第二章晶体缺陷 名词概念 单晶体与多晶体晶粒与晶界点缺陷线缺陷面缺陷空位位错柏氏矢量 刃型位错和螺型位错滑移与攀移 内容要求 1.定性说明晶体平衡时为什么存在一定的空位浓度。 2.简单立方晶系中刃型位错和螺型位错原子模型,及其对应的柏氏矢量。 3.位错滑移运动的条件及其结果 4.晶体中的界面形式、界面能及其对晶粒形貌的影响。 教材范围 P74-96P100-103P105-107 第三章材料的相结构 名词概念 固溶体与化合物电子浓度 内容要求 1.固溶体有哪些类型,影响固溶体溶解度的因素。 2.材料中的化合物有哪些类型,及其它们的主要形成条件 教材范围 Pll1-117 第四章单组元晶体材料的凝固 名词概念 凝固与结晶形核与长大形核率与长大速度 内容要求 1.结晶的一般过程是怎样的,均匀形核和非均匀形核的主要差别,为什么晶核需要一定 的临界尺寸。 2.金属型材料结晶过程中晶体的长大方式与温度分布的关系

材料科学基础学习纲要 第一章 晶体材料的结构 名词概念 晶体与非晶体 晶格与晶胞 晶向指数与晶面指数 体心立方 面心立方 密排六方 内容要求 1．晶胞中晶向指数与晶面指数表示方法，立方晶系和六方晶系中指数与图形对应关系。 2．金属中常见三种典型晶型的原子位置、单胞中原子数、致密度、配位数、密排面与密 排方向。 3．立方晶系中方向指数的夹角和晶面间距。 教材范围 P22 P31－41 第二章 晶体缺陷 名词概念 单晶体与多晶体 晶粒与晶界 点缺陷 线缺陷 面缺陷 空位 位错 柏氏矢量 刃型位错和螺型位错 滑移与攀移 内容要求 1．定性说明晶体平衡时为什么存在一定的空位浓度。 2．简单立方晶系中刃型位错和螺型位错原子模型，及其对应的柏氏矢量。 3．位错滑移运动的条件及其结果。 4．晶体中的界面形式、界面能及其对晶粒形貌的影响。 教材范围 P74－96 P100－103 P105－107 第三章 材料的相结构 名词概念 固溶体与化合物 电子浓度 内容要求 1．固溶体有哪些类型，影响固溶体溶解度的因素。 2．材料中的化合物有哪些类型，及其它们的主要形成条件。 教材范围 P111－117 第四章 单组元晶体材料的凝固 名词概念 凝固与结晶 形核与长大 形核率与长大速度 内容要求 1．结晶的一般过程是怎样的，均匀形核和非均匀形核的主要差别，为什么晶核需要一定 的临界尺寸。 2．金属型材料结晶过程中晶体的长大方式与温度分布的关系

3.控制晶粒尺寸和凝固体组织的方法,及其用凝固理论的解释。 教材范围 P187-196P203-207 第五章二元相图和合金的凝固 名词概念 合金组元相、组织、组织组成物固溶体与化合物匀晶、共晶、包晶、共析转变 杠杆定律枝晶偏析成分过冷铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体碳钢与 白口铸铁 内容要求 1.阅读懂各类二元相图,包括已知部分相区确定相邻相区,确定双相区和三相区的冷却 转变类型和反应式,分析合金冷却时的相变过程及对应的冷却曲线,估计组织的形态 及组织转变过程。 2.分析单一类型(匀晶、共晶、包晶)相图和铁碳相图中相和组织转变过程,用杠杆定律 定律计算平衡转变时相组成和组织组成物的相对含量 3.快速冷却对不同类型(匀晶、共晶、包晶、综合)转变将会带来那些影响 教材范围 P123-152P196-203 第六章固体中的扩散 名词概念 扩散与扩散系数间隙扩散与代位扩散上坡扩散与反应扩散柯肯达尔效应 内容要求 1.菲克第二定律的误差函数解的形式,及其在工程中的应用计算。 2.影响扩散系数的因素有那些,对其原因和方向能进行基本说明。 3.利用热力学原理解释上坡扩散与反应扩散 教材范围 P214-233 第七章三元相图 名词概念 成分三角形浓度三角形连接线连接三角形成分变温线共晶转变包共晶转变 双包晶转变等温截面、水平截面变温截面、垂直截面 内容要求 1.三元相图中材料成分的表示方法(材料成分一一相图中位置互相对应关系)。 2.两相平衡、三相平衡、四相平衡转变类型和对应反应式 3.水平截面图中相平衡关系,计算两相平衡和三相平衡时的相对数量 4.垂直截面图中相平衡关系,转变类型判断,典型合金冷却过程分析。 5.教材上有的、课堂介绍过的投影图的分析。 教材范围 P160-185

3．控制晶粒尺寸和凝固体组织的方法，及其用凝固理论的解释。 教材范围 P187－196 P203－207 第五章 二元相图和合金的凝固 名词概念 合金 组元 相、组织、组织组成物 固溶体与化合物 匀晶、共晶、包晶、共析转变 杠杆定律 枝晶偏析 成分过冷 铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体 碳钢与 白口铸铁 内容要求 1．阅读懂各类二元相图，包括已知部分相区确定相邻相区，确定双相区和三相区的冷却 转变类型和反应式，分析合金冷却时的相变过程及对应的冷却曲线，估计组织的形态 及组织转变过程。 2．分析单一类型(匀晶、共晶、包晶)相图和铁碳相图中相和组织转变过程，用杠杆定律 定律计算平衡转变时相组成和组织组成物的相对含量。 3．快速冷却对不同类型(匀晶、共晶、包晶、综合)转变将会带来那些影响。 教材范围 P123－152 P196－203 第六章 固体中的扩散 名词概念 扩散与扩散系数 间隙扩散与代位扩散 上坡扩散与反应扩散 柯肯达尔效应 内容要求 1．菲克第二定律的误差函数解的形式，及其在工程中的应用计算。 2．影响扩散系数的因素有那些，对其原因和方向能进行基本说明。 3．利用热力学原理解释上坡扩散与反应扩散。 教材范围 P214－233 第七章 三元相图 名词概念 成分三角形 浓度三角形 连接线 连接三角形 成分变温线 共晶转变 包共晶转变 双包晶转变 等温截面、水平截面 变温截面、垂直截面 内容要求 1．三元相图中材料成分的表示方法(材料成分――相图中位置互相对应关系)。 2．两相平衡、三相平衡、四相平衡转变类型和对应反应式。 3．水平截面图中相平衡关系，计算两相平衡和三相平衡时的相对数量。 4．垂直截面图中相平衡关系，转变类型判断，典型合金冷却过程分析。 5．教材上有的、课堂介绍过的投影图的分析。 教材范围 P160－185

第八章材料的塑性变形 名词概念 塑性变形屈服滑移、滑移系、滑移面、滑移方向孪生加工硬化变形织构 内容要求 1.金属塑性变形的基本过程与方式 2.面心立方晶系中的滑移系,外力作用下的首开滑移系。 3.塑性变形后的组织、性能的变化 4.什么是加工硬化,产生原因及工程意义。 5.滑移方式塑性变形的位错理论解释 6.什么是孪晶、孪生?金属材料中出现孪生塑性变形有哪些要求和特点。 教材范围 P234-247P249P255-258 第九章回复与再结晶 名词概念 回复、再结晶再结晶温度热加工 内容要求 1.回复和再结晶时发生了哪些变化,它们给材料的组织、性能哪些影响。 2.再结晶和凝固结晶有哪些相同和不同的地方,为什么再结晶过程不是相变。 3.回复和再结晶转变中温度和时间的等效关系 4.影响再结晶后晶粒尺寸的因素及其控制。 教材范围 P260-268 第十章相变热力学与固态相变 名词概念 溶体自由能相平衡公切线法则固态相变 内容要求 1.二元合金中G(x)-x关系曲线特点及半定量说明。 2.二元合金中G(x)-x关系曲线与相图的对应关系。 3.固态相变有哪些类型,与凝固过程相比有那些特点。 4.比较固态相变和凝固过程能量变化的区别 教材范围 P152-159P301-310P317-318P250-255

第八章 材料的塑性变形 名词概念 塑性变形 屈服 滑移、滑移系、滑移面、滑移方向 孪生 加工硬化 变形织构 内容要求 1．金属塑性变形的基本过程与方式。 2．面心立方晶系中的滑移系，外力作用下的首开滑移系。 3．塑性变形后的组织、性能的变化。 4．什么是加工硬化，产生原因及工程意义。 5．滑移方式塑性变形的位错理论解释。 6．什么是孪晶、孪生? 金属材料中出现孪生塑性变形有哪些要求和特点。 教材范围 P234－247 P249 P255－258 第九章 回复与再结晶 名词概念 回复、再结晶 再结晶温度 热加工 内容要求 1．回复和再结晶时发生了哪些变化，它们给材料的组织、性能哪些影响。 2．再结晶和凝固结晶有哪些相同和不同的地方，为什么再结晶过程不是相变。 3．回复和再结晶转变中温度和时间的等效关系。 4．影响再结晶后晶粒尺寸的因素及其控制。 教材范围 P260－268 第十章 相变热力学与固态相变 名词概念 溶体自由能 相平衡 公切线法则 固态相变 内容要求 1．二元合金中 G(x)－x 关系曲线特点及半定量说明。 2．二元合金中 G(x)－x 关系曲线与相图的对应关系。 3．固态相变有哪些类型，与凝固过程相比有那些特点。 4．比较固态相变和凝固过程能量变化的区别。 教材范围 P152－159 P301－310 P317－318 P250－255