1.金属材料的过去、现在和未来
1.1第一阶段-原始钢材生产
公元前4300年:天然黄金、铜和锻造技术。
公元前2800年:铁的冶炼
公元前2000年:青铜器繁盛，编钟和兵器(商周春秋战国)
东汉:钢的反复锻造→最原始的形变热处理工艺。
淬火技术:“五畜之溺浴，五畜之脂淬火”(现代水淬、油淬)。
商周时期王武的茯茶矛和王月青铜队的勾践剑
尊盘商代铜像
雷谷家二号墓编钟复制品
1981年，湖北擂鼓墩二号墓出土一套战国编钟，旋律准确，音色优美。其片数和规模仅次于曾侯乙的编钟，总音域超过五个8度。它可以自己调音，播放五、六、七个音组成的各种音乐。要求五个人一起表演，所有的声音都是一致的，交响乐是重叠的。《天真》是古代音乐的杰作。
1.2第二阶段——金属材料学科的基础
打好金属材料基础:金相学、金相学、相变、合金钢等。
1803年:道尔顿提出原子论，雅芳·伽德洛提出分子论。
1830年:赫塞尔提出32种晶体类型，推广了晶体指数。
1891年:俄、德、英等国科学家独立建立晶格结构理论。
1864年:索比准备了第一张金相照片，9次，但意义重大。
1827年:卡斯滕将Fe3C从钢中分离出来，阿贝尔在1888年证明了这是Fe3C。
1861年:奥其尔诺夫提出了钢的临界转变温度的概念。
19世纪末，马氏体研究已经成为时尚，吉布斯得到了相律，罗伯特-奥斯汀发现了奥氏体的固溶特性，Roozeboom建立了Fe-Fe3C体系的平衡图。
1.3第三阶段——微观结构理论的大发展
合金相图，X射线的发明和应用，位错理论的建立。
1912年:发现X射线，证实α(δ)-Fe是bcc，γ-Fe是。
fcc固溶体定律。
1931年发现合金元素γ区的膨胀和收缩。
1934年:俄罗斯的波兰尼、匈牙利的奥罗万和英国的泰勒独立提出位错理论解释钢的塑性变形；马氏体相变结晶学。
1938年:电子显微镜发明。
1910年:发明不锈钢A，1912年发明不锈钢F。
1990年:布氏硬度计发明，格里菲斯提出应力集中会导致微裂纹。
1.4第四阶段——深入研究微观理论
微观理论的深入研究；
原子扩散及其本质；钢的TTT曲线的测定:
贝氏体和马氏体相变理论形成了比较完整的理论。
位错理论的建立；
电子显微镜的发明→锯钢中的第二相析出和位错。
滑移，发现不完全位错，堆垛层错，位错墙，亚结构，科特雷尔。
气团和其他现象→位错理论。
新的科学仪器不断被发明出来；
电子探针、场离子发射显微镜和场电子发射显微镜、扫描
示踪透射电子显微镜(STEM)、扫描隧道显微镜(STM)、原子
力显微镜等。
2.现代金属材料
2.1先进结构材料的研发是一个永恒的主题。
发展高性能结构材料:高比强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损的关键→降低机械重量、提高性能、延长使用寿命。复合材料→结构材料应用广泛，如铝基复合材料。开发各种系列用途的低温奥氏体钢。
改造传统结构材料:重要途径是更精细更均匀的结构和更纯净的材料→关键是技术。“新一代钢铁材料”的强度是现有钢铁材料的两倍。
美国“9·11”事件暴露了建筑用钢结构抗高温软化性能差→开发高强度热轧耐火耐候钢。
2.2其他高性能钢的开发:采用各种新工艺、新方法制造出具有良好韧性和耐磨性的新型工具钢。经济合金化是高速钢的一个发展方向，刀具材料各种表面处理技术的发展在新型刀具材料的开发中具有重要意义。
2.3先进的制备技术:如半固态金属加工技术，铝镁合金技术成熟并已应用。
现有钢材的技术极限及强韧化方向
3.金属材料的可持续发展及趋势
2004年提出了“循环社会-材料工业”的材料工业。
可持续发展”。
微生物冶金:许多国家已经开展了无废物生产。
工业生产。美国微生物冶金法生产的铜占总产量。
10%，日本人工养殖海鞘提钒。海水是一种液体矿物质，海洋
水中所含的合金元素超过100亿吨。现在可以从海水中提取。
就拿镁、铀等元素来说，全球生产的镁约有20%来自海水，美国。
这个国家用这种镁满足了80%的需求。
中国资源短缺；资源浪费严重；污染严重。
再生材料产业:适应时代需求，兼顾生态环境
知识贯穿于产品的设计和生产过程，提高物质效益。
利用率，减少生产和使用过程中对环境的负担。发展形式
成为资源、材料、环境良性循环的产业。
合金发展的主要方向是少合金化和通用合金化。
形成绿色/生态材料体系有利于材料的回收和再利用。
好好利用它。有必要研究和开发与人民生活密切相关的绿色木材。
材料和环保材料。
4.钛合金被称为“空金属间化合物”和“未来钢”。
钛合金的比强度最高，高温和低温都可以使用。
保持高强度，耐腐蚀性无与伦比。
钛在地球上很丰富(0.6%)。但是提炼过程
复杂，成本高，其广泛应用受到限制。
钛合金将是21世纪对人类做出重要贡献的黄金。
它是材料之一。
5.有色金属:资源面临严重的不可持续发展的问题，主要是资源破坏严重，利用率低，对浪费是触目惊心的。
人们。深加工技术落后，高档产品缺乏；创新成果
成果少，高新技术成果产业化程度不高。发展高
能源结构材料及其先进的工艺方法是主流，比如铝锂。
合金、快速凝固铝合金等。
有色金属功能材料也是发展方向。
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