1.金属材料的过去、现在和将来1.1第一阶段——原始钢铁生产，我来为大家讲解一下关于金属材料的前世今生与未来?跟着小编一起来看一看吧!
金属材料的前世今生与未来
1.金属材料的过去、现在和将来
1.1第一阶段——原始钢铁生产
公元前4300年：自然的金、铜及锻打等工艺
公元前2800年：铁的熔炼
公元前2000年：青铜器兴盛，编钟与武器（商、周、春秋战国）
东汉时：反复锻打钢→最原始形变热处理工艺。
淬火技术:“浴以五牲之溺，淬以五牲之脂” （现代的水淬、油淬）。
吴王夫差矛和越王勾践剑商周时期的青铜敦
尊盘商代青铜纵目人面像
擂鼓礅二号墓编钟复制件
1981年湖北擂鼓墩二号墓出土战国编钟一套，音律准确，音色优美。其件数和规模仅次于曾侯乙编钟，总音域达5个8度以上，可自己转调，奏出五声、六声、七声音阶构成的各种乐曲。须五人合作演出，众声齐发，交响叠鸣。无愧为古代音乐之绝响。
1.2第二阶段——金属材料学科的基础
奠定金属材料学科基础：金属学、金相学、相变和合金钢等。
1803年：道尔顿提出原子学说，阿伏加德罗提出分子论。
1830年：Hessel提出32种晶体类型，普及晶体指数。
1891年：俄、德、英等国科学家分别独立地创立了点阵结构理论。
1864年：Sorby制备第一张金相照片，9倍，但意义重大。
1827年：Karsten从钢中分离出了Fe3C，1888年Abel证明了这是Fe3C。
1861年：俄契尔诺夫提出了钢的临界转变温度的概念。
19世纪末：马氏体研究已成为时髦，Gibbs得到了相律，Robert-Austen发现了奥氏体固 溶特性，Roozeboom建立了Fe-Fe3C系的平衡图。
1.3第三阶段——微观组织理论大发展
合金相图，X射线发明及应用，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；固溶体规律。
1931年：发现合金元素的扩大和缩小γ区作用.
1934年：俄国Polanyi、匈牙利Orowan和英国Taylor各自独立地提出了位错理论，解释钢的塑性变形；马氏体转变的晶体学。
1938年：发明了电子显微镜。
1910年：发明A不锈钢，1912年发明了F不锈钢等。
1990年：发明了布氏硬度计，Griffith提出了应力集中会导致产生微裂纹。
1.4第四阶段——微观理论的深入研究
微观理论的深入研究：
原子扩散及其本质的研究；钢TTT曲线测定；
贝氏体、马氏体转变理论形成了比较完整的理论。
位错理论建立：
电子显微镜的发明 →看到了钢中第二相沉淀析出，位错
滑移，发现了不全位错、层错、位错墙、亚结构、Cottrell
气团等现象 → 位错理论。
新科学仪器不断发明：
电子探针，场离子发射显微镜和场电子发射显微镜、扫
描透射电镜（STEM）、扫描隧道显微镜（STM）、原子
力显微镜（AFM）等 .
2.现代金属材料
2.1 先进结构材料的研究与开发是永恒的主题。
开发高性能结构材料：高比强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损→降低机械重量、提高性能、延长使用寿命的关键。复合材料→结构材料，广泛应用，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：重要途径是组织更细更均匀，材料更纯洁 →关键是工艺。“新一代钢铁材料” 强度相当于现有钢铁材料两倍。
美“9.11”事件，暴露建筑用钢结构抗高温软化能力差→ 开发高强热轧耐火耐候钢。
2.2开发其他高性能钢：利用各种新工艺新方法制造出韧性和耐磨性都很好的新型工具钢。经济合金化是高速钢的一个发展方向，工具材料的各种表面处理技术开发，在新型工具材料的开发上具有重要的意义。
2.3先进制备工艺：如金属半固态加工技术，铝镁合金技术成熟，已应用。
现有钢的技术界限和钢强韧化努力的方向
3. 金属材料的可持续发展与趋势
2004年提出了 “循环型社会的材料产业——材料产业
的可持续发展”。
微生物冶金:无废物的生产，已在许多国家进行了工
业性生产。美国利用微生物冶金方法生产的铜占总产量的
10%，日本人工培植海鞘以提取钒。海水是一种液态矿，海
水中含有的合金元素量超过100亿吨。现在已可从海水中提
取镁、铀等元素，全世界生产的镁大约有20%来自海水，美
国靠这种镁已满足着需求量的80%。
我国资源短缺；资源浪费严重；污染严重。
循环材料产业：适应时代需要，把生态环境意
识贯穿于产品和生产工艺的设计之中，提高材料利
用率、降低生产和使用过程中环境的负担。发展形
成资源—材料—环境良性循环的产业。
合金发展的主流方向是少合金化与通用合金，
形成绿色/生态材料体系，有利于材料的回收与再
生利用。要研究开发与人民生活密切相关的绿色材
料以及环境友好材料。
4.钛合金被称为“空间金属”、“未来钢铁”。
钛合金比强度是最高的，在高温和低温下都能
保持高强度，耐蚀性也是无可匹敌的。
钛在地球中含量不少（0.6%）。但是提炼工艺
复杂，成本高，广泛应用受到限制。
钛合金将是二十一世纪为人类作重要贡献的金
属材料之一。
5.有色金属:资源面临着不可持续发展的严重问题，主要是资源破坏严重和利用率很低，浪费惊
人。精深加工技术落后，高档产品缺乏；创新成
果少，高新技术成果产业化程度不高。开发高性
能结构材料及其先进工艺方法是主流，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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