《金屬學(xué)原理》是金屬材料學(xué)科的科學(xué)基礎(chǔ)，是材料科學(xué)與工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)平臺課之一。要求考生通過本課程學(xué)習(xí)，掌握金屬材料的原子排列與結(jié)構(gòu)(金屬及合金相結(jié)構(gòu)、晶體缺陷)、金屬材料制備與成形方法的基本原理(合金相圖與合金凝固、塑性變形與金屬強化方法、固態(tài)相變原理)、金屬材料組織結(jié)構(gòu)控制基本原理及其與材料制備成形工藝之間關(guān)系。

　　考試內(nèi)容及要求

　　以下按金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、固態(tài)金屬中的擴散、純金屬的凝固、二元合金相圖及二元合金的凝固、三元合金相圖、金屬的塑性變形、金屬的回復(fù)與再結(jié)晶、固態(tài)相變九部分列出考試內(nèi)容。考試要求：掌握基本概念與基本原理，并能夠利用其計算與分析。注重基本概念與基本理論的聯(lián)系，注重各章節(jié)的聯(lián)系和綜合。

　　(一) 金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)

　　金屬鍵與金屬的特性

　　金屬晶體結(jié)構(gòu) 晶體學(xué)基礎(chǔ)——晶體結(jié)構(gòu)、空間點陣、晶格常數(shù)、晶向指數(shù)和晶面指數(shù)、晶面間距、三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu)

　　金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變及意義

　　合金相分類及影響合金相結(jié)構(gòu)的主要因素、固溶體與固溶強化(置換式固溶體、間隙式固溶體、有序固溶體)、中間相及分類

　　(二) 晶體缺陷

　　點缺陷

　　位錯的基本性質(zhì)、基本類型、幾何性質(zhì)及其運動特點，面心立方晶體中的位錯與位錯反應(yīng)(面心立方晶體中的全位錯、分位錯、層錯與擴展位錯、位錯反應(yīng)的驅(qū)動力及位錯反應(yīng)的條件、面心立方晶體中的典型位錯反應(yīng))，位錯與金屬的強化機制

　　面缺陷：晶界(晶界的描述、晶界的結(jié)構(gòu)與晶界能、金屬材料的細晶強韌化機理、晶界的運動及強化高溫結(jié)構(gòu)材料的基本方法(驅(qū)動力及影響晶界運動的主要因素))，相界面的結(jié)構(gòu)、晶界及相界的性質(zhì)

　　(三) 固體金屬中的擴散

　　擴散現(xiàn)象及其意義，宏觀規(guī)律，熱力學(xué)， 擴散的微觀理論及微觀機制，影響擴散的因素

　　(四) 純金屬的凝固

　　液態(tài)金屬與合金的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

　　金屬晶體形核過程熱力學(xué)分析(均勻形核、非均勻形核、形核率及影響形核率的因素、細化金屬晶粒的基本方法)

　　金屬晶體的生長(固/液界面結(jié)構(gòu)與晶體生長方式及生長速度、固/液平界面的穩(wěn)定性與金屬晶體凝固形態(tài))

　　金屬鑄錠典型組織及其形成機制

　　(五) 二元合金相圖及二元合金的凝固

　　二元勻晶相圖及固溶體二元合金的凝固(平衡凝固過程分析、凝固過程的溶質(zhì)元素再分配及固溶體的非平衡凝固過程分析，組成過冷及對固溶體晶體生長形態(tài)與凝固組織的影響)

　　二元共晶相圖及二元共晶合金的凝固(二元共晶相圖分析及典型合金(亞共晶、共晶、過共晶)平衡凝固過程及組織分析、共晶凝固機制及動力學(xué)、離異共晶、非平衡共晶、偽共晶)

　　二元包晶相圖及凝固(二元包晶相圖及合金的平衡凝固過程分析、包晶反應(yīng)特點)

　　Fe-C合金相圖及典型成分Fe-C合金凝固過程及凝固組織分析(鐵-滲碳體相圖的特征溫度點、碳含量、轉(zhuǎn)變線、各區(qū)域的組織與組成相、冷卻過程的分析與相組成和組織組成含量計算)。

　　(六) 三元合金相圖

　　直線法則、杠杠定律、重心法則，三元勻晶相圖及合金凝固過程分析，三元共晶相圖及典型合金凝固過程分析與凝固組織，四相平衡轉(zhuǎn)變及三元相圖所遵循的一般規(guī)律(三元相圖等溫截面的特點、三元相圖垂直截面的特點)

　　(七) 金屬的塑性變形

　　金屬的塑性、塑性變形及其意義，單晶體塑性變形的基本方式，多晶體的塑性變形(塑性變形特點、多晶體的屈服強度、多晶體的應(yīng)力-應(yīng)變曲線)，塑性變形后金屬和合金顯微組織及性能變化

　　(八) 金屬的回復(fù)與再結(jié)晶

　　冷變形金屬在加熱過程中的組織結(jié)構(gòu)及性能變化，回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大

　　(九) 固態(tài)相變

　　固態(tài)相變分類，擴散型固態(tài)相變的一般特點，馬氏體相變的基本特征