《金属材料概论》课件

《金属材料概论》欢迎来到《金属材料概论》课程，本课程将系统介绍金属材料科学的基础知识以及工程应用技术金属材料作为现代工业的基石，在航空航天、汽车制造、建筑工程、电子设备等领域扮演着不可替代的核心角色通过本课程的学习，您将掌握金属材料的基本性质、分类特性、加工处理技术以及应用案例分析，建立金属材料科学的系统认知框架，为进一步研究和实际工程应用奠定坚实基础让我们一起探索金属材料的奥秘，了解这些闪亮物质如何支撑起现代文明的技术骨架！课程大纲基础知识与性能分类与特性深入探讨金属材料的基础知详细介绍常见金属材料的分类识，包括原子结构、晶体特性与特性，从钢铁材料到轻金属及缺陷全面分析金属的物理合金，从有色金属到贵金属，性能（导电性、导热性、磁全面了解各类金属材料的组性）和机械性能（强度、硬成、性能特点及应用场景，掌度、塑性、韧性），帮助您建握材料选择的科学依据立系统的理论基础加工与应用系统讲解金属加工处理技术，包括热处理、塑性加工、焊接连接等工艺，以及金属材料检测与分析方法通过实际应用案例分析，提升工程实践能力和创新思维第一部分金属材料基础金属键合本质金属键的自由电子理论与特性元素周期表中的位置金属元素的分布规律与特点金属的定义与基本特性金属材料的本质特征与共性金属材料是指以金属元素为主要成分的材料，通常在元素周期表的左侧和中部金属的基本特性包括良好的导电性、导热性、延展性以及金属光泽这些性质源于金属键合的本质——金属原子将其外层电子贡献形成电子云，使得金属呈现出独特的物理化学性质金属的原子结构金属原子电子排布金属键理论金属原子的特点是外层电子数较金属键是由金属阳离子与自由电少（通常为1-3个），这些电子子云之间的相互作用形成的在结合能较弱，容易离开原子成为金属晶体中，金属原子失去外层自由电子正是这种电子结构特电子成为正离子，这些电子在晶点，赋予了金属独特的物理性质格中自由移动，形成电子海，和化学活性使金属具有良好的导电性和延展性能带理论基础能带理论解释了金属中电子能量状态的分布金属的导带与价带重叠，使电子可以在很小的能量激发下自由移动，这解释了金属优异的导电性和导热性，也是理解半导体与金属区别的理论基础金属的晶体结构体心立方结构BCC单位晶胞顶点和体心各有一个原子，配位数为8，空间利用率为68%代表金属α-Fe、Cr、Mo、W、Nb等这种结构在室温下通常较硬且较脆面心立方结构FCC单位晶胞顶点和六个面心各有一个原子，配位数为12，空间利用率为74%代表金属Cu、Al、Ni、Ag、Au、γ-Fe等这种结构通常具有良好的塑性和延展性密排六方结构HCP六方棱柱形单位晶胞，配位数为12，空间利用率为74%代表金属Mg、Zn、Cd、Ti等这种结构通常塑性较差，存在明显的各向异性晶体结构是决定金属性能的关键因素之一晶向与晶面指数是描述晶体内部方向和平面的数学工具，采用米勒指数表示法不同晶面的原子密度和表面能各不相同，影响着金属的各向异性和物理化学性质金属的微观组织晶粒与晶界概念多晶体结构特点晶粒尺寸的影响晶粒是具有相同晶体取向的区域，晶界实际金属材料多为多晶体，由大量取向晶粒尺寸对金属性能影响重大，遵循则是不同取向晶粒之间的界面晶界是各异的晶粒组成多晶体的宏观性能是Hall-Petch关系——晶粒越细，强度越原子排列不规则的区域，能量较高，成各晶粒综合作用的结果，同时受晶粒大高这是因为晶界阻碍位错运动，提高为材料性能的关键影响因素晶界可分小、形状、取向及分布的影响多晶结变形抗力然而，超细晶粒时，这一关为小角度晶界和大角度晶界，其结构和构使金属表现出复杂而多样的力学行系可能逆转，形成反Hall-Petch效应性质有明显差异为晶粒尺寸控制是金属材料强韧化的重要手段金属的缺陷结构点缺陷线缺陷包括空位（原子缺失）和间隙原子（原位错是典型的线缺陷，包括刃位错、螺子位于间隙位置）这些缺陷影响金属位错和混合位错位错的运动是金属塑的扩散行为、电阻率和辐照损伤固溶性变形的微观机制，控制位错是强化金强化、辐照硬化等现象与点缺陷密切相属的关键方法位错密度对金属的强度关和加工硬化行为有决定性影响体缺陷面缺陷包括夹杂物、气孔和裂纹等三维缺陷晶界、相界面、孪晶界和堆垛层错等属这些缺陷往往成为应力集中源，降低金于面缺陷这些缺陷影响金属的强度、属的力学性能和服役寿命控制体缺陷塑性和晶界腐蚀等性能晶界工程是现是提高金属材料可靠性的关键代金属材料设计的重要方向合金的基本概念固溶体形成条件与类型金属间化合物特点相图基础知识固溶体是将溶质原子溶解在溶剂晶格中金属间化合物是具有确定成分比的相，相图是描述合金在不同温度和成分下相形成的均匀相根据溶质原子位置不具有特定的晶体结构和性质与纯金属平衡状态的图形二元平衡相图包括共同，分为间隙固溶体和置换固溶体形相比，通常硬度高、脆性大、熔点高，晶型、包晶型、偏晶型等基本类型理成条件受原子尺寸因素、化学亲和力因电导率和热导率低典型例子包括解相图是分析合金组织和设计热处理工素和晶体结构因素影响，遵循Hume-Fe3C、Ni3Al、TiAl等，在高温合金和艺的基础莱文斯相律（F=C-P+2）是Rothery规则功能材料中应用广泛分析相图的重要工具第二部分金属的物理性能密度与比重金属材料密度从轻金属Mg

1.74g/cm³到重金属Os

22.59g/cm³变化范围大密度影响材料的比强度、比刚度等性能指标，在轻量化设计中尤为重要熔点与凝固特性金属熔点差异显著，从Hg-

38.8℃到W3422℃熔点决定材料的高温应用极限和凝固工艺设计，影响铸造性能和热处理窗口热膨胀系数热膨胀系数描述金属随温度变化的尺寸变化率，影响热应力产生和尺寸精度控制铁素体不锈钢和Invar合金因热膨胀系数低而应用于精密仪器导热与导电性金属普遍具有良好的导热导电性，源于自由电子的贡献Cu和Ag是优良导体，合金元素和缺陷会显著降低导电率，这一特性在电子和能源领域应用广泛金属的电学性能

6.0×10⁷S/m银的电导率银是最佳导电金属，铜次之，金属导电性源于自由电子运动导电率受温度、成分和加工状态影响，合金化和塑性变形会增加电阻率⁻

0.004K¹典型金属温度系数金属电阻率随温度升高而增加，温度系数约为

0.004/K这一特性用于热敏电阻和精密温度测量，也是超导现象研究的基础

4.2K传统超导临界温度某些金属在极低温度下呈现超导性，电阻率突降为零高温超导材料研究是现代凝聚态物理前沿，应用于磁共振成像和量子计算⁻10¹⁰m²/V·s霍尔系数数量级霍尔效应是载流导体在垂直磁场中产生的电势差现象，用于测量载流子类型、浓度和迁移率，在磁场传感器中广泛应用金属的磁学性能铁磁性机理磁滞特性磁性材料应用铁磁性源于原子磁矩的平行排列，形成铁磁材料的磁滞回线描述了磁化强度随软磁材料如硅钢和坡莫合金广泛用于变磁畴结构铁、钴、镍是典型铁磁金外加磁场变化的滞后现象重要参数包压器和电动机铁心，追求高磁导率和低属，具有自发磁化现象顺磁性材料如括:饱和磁化强度、剩余磁化强度和矫顽矫顽力硬磁材料如钕铁硼和钐钴合金铝在外磁场作用下产生微弱的磁化，抗力根据磁滞回线形状，分为软磁材料用于永磁体制造，关注高剩磁和高矫顽磁性材料如铜则产生微弱的反向磁化窄磁滞回线和硬磁材料宽磁滞回线力磁存储技术需要特定磁性薄膜，基铁磁性与元素的3d或4f电子壳层未充满软磁材料易于磁化和去磁化，硬磁材料于巨磁阻和隧道磁阻效应自旋电子学有关，遵循斯通纳模型则难以退磁，保持长期磁性是现代电子器件发展的重要方向金属的热学性能比热容与热容热导率热膨胀行为比热容表示单位质量金属升高热导率衡量金属传导热量的能线膨胀系数通常为10-单位温度所需热量，影响金属力，银和铜最高，约20×10⁻⁶/K，铁素体不锈钢约热稳定性纯金属比热容一般400W/m·K，特殊合金如不锈12×10⁻⁶/K，因材料晶体结构为

0.4-

0.5J/g·K，遵循杜隆-珀钢则低至15W/m·K电子贡不同而异特殊合金如替定律铝比热容高献是金属导热的主要机制，遵InvarFe-36%Ni具有接近零的

0.9J/g·K，使其在散热器中表循维德曼-弗朗兹定律热扩散膨胀系数，用于精密仪器膨现出色熔化热和相变潜热在系数结合了热导率和热容，描胀系数失配导致的热应力是复相变过程中起关键作用述热传导速率，在瞬态热分析合材料和焊接结构的主要失效中重要原因之一热应力与热疲劳温度梯度引起的热应力会导致材料变形和开裂热循环条件下的反复热应力导致热疲劳，是高温部件常见失效模式缸盖、涡轮叶片和模具材料设计需特别考虑热疲劳抗力，常通过合金化和显微组织控制改善第三部分金属的机械性能硬度强度抵抗局部变形的能力，常用维氏、布氏和洛氏材料抵抗变形或断裂的能力，包括屈服强度和硬度表示与材料的耐磨性密切相关抗拉强度是设计计算和材料选择的基本依据塑性发生永久变形而不断裂的能力，用断后伸长率和断面收缩率表征反映材料的可加工性弹性模量韧性描述应力与弹性应变的比例关系，反映材料的刚度钢约为200GPa，铝约为70GPa吸收能量而不断裂的能力，与抗冲击性能相关断裂韧性是断裂力学中的关键参数金属材料的机械性能是材料设计和选择的核心考量因素应力-应变曲线全面反映了金属在拉伸过程中的行为特征，包括弹性区、屈服点、塑性变形区和断裂点等关键信息，是理解金属力学行为的基础金属的强度与硬度拉伸试验标准与方法拉伸试验是最基本的机械性能测试方法，遵循GB/T228或ASTM E8等标准标准试样在拉伸机上以恒定速率变形，测量载荷-变形曲线并计算强度和塑性参数试验方法标准化确保了数据的可比性和可靠性，是材料认证的必要过程强度与屈服现象屈服强度是材料从弹性变形转变为塑性变形的临界应力低碳钢表现为明显的上下屈服点，铝合金等则无明显屈服点，采用

0.2%残余应变对应的应力作为屈服强度屈服行为与位错的钉扎和解脱有关，影响材料的承载能力和设计安全系数硬度测试方法硬度测试包括布氏HB、洛氏HRA/HRB/HRC、维氏HV和显微硬度等方法布氏硬度适用于铸件和退火态材料，洛氏硬度操作简便，维氏硬度精度高，显微硬度可测试微区各种硬度间可通过经验公式进行近似换算，但测试原理不同，换算仅供参考金属的塑性与韧性塑性评价指标韧性测试方法断裂机制塑性是金属永久变形而不破坏的能力，冲击韧性测试是评价材料动态负荷下抗金属断裂可分为韧性断裂和脆性断裂主要通过断后伸长率δ和断面收缩率ψ断裂能力的重要方法，采用摆锤式冲击韧性断裂经历大量塑性变形，断口呈现评价伸长率受试样尺寸影响，国际标试验机，测量试样断裂吸收的能量标杯-锥形态，微观上为韧窝结构；脆性断准采用比例试样；收缩率则与试样尺寸准方法包括夏比V形或U形缺口和伊佐裂几乎无塑性变形，断口平坦，微观上关系较小，反映材料的局部塑性塑性德试验冲击功AK与温度关系曲线可为解理或晶界断裂低温、高应变率和与材料的加工性能和抗损伤能力密切相确定金属的韧-脆转变温度，这对低温服复杂应力状态促进脆性断裂，合金元素关，是金属材料重要的工艺性能指标役材料尤为重要和热处理也显著影响断裂行为金属的蠕变与疲劳蠕变现象与机制蠕变是金属在恒定应力下随时间增加而变形的现象，在高温环境下显著典型蠕变曲线包括瞬时变形、一次蠕变减速、二次蠕变稳态和三次蠕变加速直至断裂阶段微观机制包括位错攀移、晶界滑移和空洞形成与联结蠕变参数通常采疲劳现象与S-N曲线用拉伦-米勒参数表示疲劳是材料在循环载荷作用下逐渐损伤直至断裂的过程S-N曲线描述应力水平与疲劳寿命的关系，铁素体钢表现出明确的疲劳极限，而大多数非铁金属则无明疲劳裂纹扩展确极限疲劳试验方法包括旋转弯曲、轴向和扭转疲劳等疲劳强度通常低于静态强度，是工程设计中的控制因素疲劳失效包括裂纹萌生、稳态扩展和快速断裂三个阶段Paris方程描述了第二阶段裂纹扩展速率与应力强度因子幅的关系断口表面可见疲劳条带，是确认疲劳失效的重要特征预防疲劳需避免应力集中、提高表面质量、引入残余压应力和高温材料选择选择疲劳性能优良的材料高温服役材料需具备良好的高温强度、抗蠕变性、抗氧化性和组织稳定性镍基超合金、耐热钢和氧化物弥散强化合金是典型选择γ相、碳化物析出强化和细晶强化是提高材料高温性能的有效手段服役温度越高，合金设计越复杂，成本也越高金属的断裂力学应力集中理论缺口和裂纹尖端产生应力集中，理解这一机制是断裂分析基础裂纹扩展条件格里菲斯理论和应力强度因子概念解释了裂纹稳定性条件断裂韧性测量KIC值定量表征材料抵抗裂纹扩展的能力，是材料固有属性断裂力学研究材料含裂纹或缺陷时的力学行为，为工程安全评估和材料设计提供理论基础线弹性断裂力学适用于小塑性区情况，弹塑性断裂力学则考虑了大塑性变形的影响J积分和裂纹张开位移CTOD是弹塑性断裂力学的重要参数断口分析是失效分析的重要手段韧性断口呈现韧窝结构，脆性断口表现为解理面或晶界断裂特征，疲劳断口则有特征疲劳条带扫描电镜是断口形貌分析的主要工具，断口特征可揭示失效机制和原因，指导材料改进和结构优化金属材料的强化机制固溶强化溶质原子引起晶格畸变，阻碍位错运动沉淀强化细小弥散相阻碍位错滑移，提高强度细晶强化晶界阻碍位错运动，遵循Hall-Petch关系形变强化塑性变形增加位错密度，提高变形抗力金属强化的本质是通过各种方法阻碍位错运动，提高变形抗力固溶强化利用溶质原子在基体中引起的点阵畸变场阻碍位错，效果与溶质与基体原子尺寸差异和浓度有关细晶强化基于Hall-Petch关系σy=σ0+k·d^-1/2，通过细化晶粒提高强度，同时往往改善韧性形变强化又称加工硬化，通过塑性变形增加位错密度，强度随变形量增加而提高沉淀强化需经过溶解处理和时效处理两个阶段，析出相尺寸、形态、分布和界面特性决定强化效果，是强化铝合金、镍基合金的关键技术不同强化机制可以组合使用，实现复合强化第四部分常见金属材料金属材料按化学成分可分为铁基合金、轻金属合金、有色金属合金、贵金属及特种金属材料等几大类铁基合金主要包括各种钢铁材料，是工业生产和建筑领域用量最大的金属材料轻金属（密度

4.5g/cm³）主要包括铝、镁、钛及其合金，具有质轻高强的特点，在航空航天和交通运输领域应用广泛有色金属合金主要包括铜基、镍基、锌基等合金，具有良好的导电、耐蚀、导热等特性贵金属及其合金包括金、银、铂族金属等，具有优异的化学稳定性和特殊功能性特种金属材料如形状记忆合金、非晶态合金等具有独特的物理化学性质，是现代高技术发展的重要支撑材料钢铁材料基础常用碳钢低碳钢C

0.25%中碳钢C

0.25-

0.6%以铁素体为主，少量珠光体，强度中铁素体与珠光体混合组织，强度和硬等，塑性韧性良好，易于冷成形，焊度较高，塑性韧性适中，可通过热处接性好典型应用包括建筑结构、薄理改善性能典型应用包括机械零部板冲压件、冷轧钢带等Q

195、件、轴类、齿轮等45钢是最常用的Q

235、SPCC等牌号广泛用于一般工中碳调质钢，经调质处理后综合性能程结构热轧、冷轧和镀锌板材是重优良，适合制造受力零件要的工业产品形式高碳钢C

0.6%珠光体含量高，强度和硬度大，塑性韧性较低，淬火后硬度高典型应用包括切削工具、量具、弹簧、钢丝绳等T

8、T10和W18Cr4V等是常见工具钢，通过适当热处理获得高硬度和耐磨性，满足切削和成形工具需求碳钢的热处理基础包括退火、正火、淬火和回火等工艺随着碳含量增加，钢的淬透性增强，但焊接性下降，冲击韧性降低碳钢虽然价格低廉，但耐腐蚀性较差，高温强度不足，限制了其在特殊环境下的应用，需要采用合金钢来满足更高性能要求合金钢种类与应用低合金高强度钢含合金元素总量通常小于5%，通过微合金化V、Nb、Ti等、热机械处理和细晶强化提高强度HSLA钢在汽车、桥梁和压力容器领域应用广泛，实现了减重和节能Q

690、Q890等高强度钢具有良好的焊接性和加工性，是现代结构用钢的重要发展方向不锈钢含Cr≥13%，形成致密氧化铬保护膜提供耐蚀性主要分为奥氏体型

304、

316、铁素体型

430、马氏体型420和双相不锈钢等奥氏体不锈钢耐蚀性最好，无磁性，广泛用于食品、医疗和化工设备双相不锈钢兼具高强度和良好耐蚀性，在海洋工程中应用增长迅速工模具钢含碳量高，添加Cr、W、Mo、V等强碳化物形成元素，具有高硬度和耐磨性冷作模具钢Cr12MoV用于冲裁模具；热作模具钢H13用于压铸和锻造模具；高速工具钢W18Cr4V、M2用于切削工具良好的淬透性、耐磨性和红硬性是工模具钢的关键性能特种合金钢轴承钢GCr15具有高硬度和耐疲劳性；弹簧钢60Si2Mn兼具高弹性极限和良好疲劳性能；耐热钢12Cr1MoV在高温下保持强度和抗氧化性；电工硅钢硅含量3-

4.5%具有优异磁性能，用于变压器和电机铁心；马氏体时效钢具有超高强度，用于航空航天关键结构件铸铁材料灰铸铁石墨呈片状分布，断口呈灰色优点是铸造性能好，切削加工性好，减振性能优异，成本低廉缺点是抗拉强度低，塑性几乎为零HT150-HT350系列广泛用于机床床身、汽缸体、阀门等需要减振和良好铸造性的部件球墨铸铁添加Mg或Ce使石墨呈球状，大幅提高强度和塑性兼具铸铁的铸造性和钢的力学性能，是最经济的高强度铸造材料QT400-800系列应用于曲轴、连杆、齿轮等承重零件，代替部分锻钢件，降低制造成本蠕墨铸铁石墨形态介于片状和球状之间，性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间兼具良好导热性和较高强度，是理想的汽车发动机缸体材料相比球墨铸铁，具有更好的热导率和减振性能；相比灰铸铁，具有更高的强度和疲劳极限铸铁制造工艺以铸造为主，包括砂型铸造、金属型铸造和离心铸造等铸铁件成本低、制造周期短，但内部可能存在气孔、夹渣等缺陷白口铸铁中碳以Fe₃C形式存在，硬而脆，主要用作可锻铸铁的中间产品或耐磨零件合金铸铁通过添加合金元素获得特殊性能，如高镍铸铁Ni-Resist具有优异耐蚀性，高铬铸铁耐磨性极佳铝及铝合金铝的基本特性铝合金分类热处理铝合金航空航天应用铝是地壳中含量第一的金属元铝合金按加工方式分为变形铝合2xxx、6xxx和7xxx系为热处理航空铝合金要求高比强度、良好素，密度仅为

2.7g/cm³，仅为钢金和铸造铝合金；按热处理特性强化型合金，通过固溶和时效处损伤容限性和抗疲劳性铝锂合的1/3特点包括低密度、良好分为热处理强化型和非热处理强理显著提高强度2024Al-Cu-金8090具有超低密度和高弹性导电导热性、优异耐蚀性和易加化型国际上采用四位数字命Mg和7075Al-Zn-Mg-Cu是航模量，是航天器结构的理想材工性纯铝强度低，主要通过合名1xxx纯铝、2xxxAl-空用高强铝合金代表，6061和料先进铝合金在飞机蒙皮、框金化和热处理提高性能，广泛应Cu、3xxxAl-Mn、4xxxAl-6063在建筑型材中应用广泛热架和隔框等结构件中应用广泛，用于航空航天、交通运输、建筑Si、5xxxAl-Mg、6xxxAl-处理状态用T+数字表示，如T6表减重效果显著，是铝的时代重和包装等领域Mg-Si、7xxxAl-Zn、8xxx其示固溶+人工时效处理要标志他铜及铜合金纯铜特性黄铜与青铜电气工程应用铜是人类最早使用的金属之一，具有优黄铜是铜锌合金，常见牌号有H62Cu-铜在电气工程中应用广泛，包括输配电异的导电性仅次于银、导热性、耐蚀性38%Zn和H68Cu-32%Zn，具有优良导体、变压器绕组、电动机和发电机线和加工性能标准纯铜T2电导率高达的冷热加工性能和中等强度，广泛用于圈以及电子元器件引线等白铜铜镍锌97%IACS，广泛用于电线电缆、电极和阀门、仪表和装饰件青铜通常指铜锡合金具有高电阻率和低温度系数，用于散热器等铜易于焊接、钎焊和机械加合金，如QSn4-3Cu-4%Sn-3%Zn，硬精密电阻器铜合金连接器具有优良的工，是电气工程的基础材料红铜的美度高，耐磨性好，用于轴承、齿轮和弹导电性、弹性和接触可靠性，是现代电观外观和耐腐蚀性使其成为装饰和艺术簧等特种青铜如铝青铜、硅青铜、铍子设备的关键部件铜箔是印刷电路板品的理想材料青铜等具有更高的强度和特殊功能，应的基础材料，铜散热器是高功率电子设用于高端机械零部件备的标准配置镁合金与钛合金镁合金特点镁是最轻的工程金属，密度仅为

1.74g/cm³镁合金具有质轻、比强度高、减振性能好和良好铸造性等优点缺点包括耐蚀性差、易燃、塑性差和高温性能不足常见镁合金包括AZ91Mg-Al-Zn、AM60Mg-Al-Mn等，主要应用于汽车轻量化零部件仪表盘支架、座椅框架和便携电子设备外壳钛合金分类钛的密度为

4.5g/cm³，约为钢的57%，具有极高比强度和优异耐蚀性按室温稳定相分为α型如TA

7、β型如TB6和α+β型如TC4三类α型合金耐高温、焊接性好；β型合金强度高、可热处理；α+β型合金兼具中等强度和较好工艺性，是应用最广泛的钛合金类型钛合金应用钛合金在航空航天领域应用广泛，包括飞机结构件、发动机压气机盘和叶片等，可在550℃以下长期工作TC4Ti-6Al-4V是使用量最大的钛合金，常用于飞机承力结构和发动机部件钛合金在化工设备、海洋工程和生物医学领域也有重要应用，医用钛合金Ti-6Al-7Nb具有优异生物相容性和防腐蚀性镍基合金与高温材料镍基超合金组成镍基超合金添加Cr、Co、Mo、W、Al、Ti等多种元素γ相强化机制Ni3Al,Ti相有序析出，与基体共格，提供主要强化效果单晶高温合金技术定向凝固消除晶界，提高高温蠕变抗力和热疲劳性能镍基超合金是能在900℃以上长期工作的高温结构材料，广泛应用于航空发动机涡轮叶片和燃烧室等高温部件其优异的高温性能源于复杂的多相微观结构，包括γ基体相、γ强化相、碳化物和硼化物等第一代镍基单晶合金如DD3可在1000℃以上工作，第三代合金如DD9工作温度已超过1100℃高温合金的发展趋势包括提高使用温度、降低成本和改善加工性能氧化物弥散强化合金ODS通过分散细小Y₂O₃颗粒获得优异高温稳定性新型高温材料如TiAl基金属间化合物、铌基和钼基合金以及陶瓷基复合材料是未来航空发动机材料的重要发展方向，有望进一步提高推重比和燃油效率贵金属与特种金属第五部分金属的热处理技术退火工艺热处理基本概念缓慢加热和冷却，降低硬度，消除内应通过加热、保温和冷却控制微观结构，力，改善塑性和加工性包括完全退获得所需性能是金属材料生产中的关火、再结晶退火和应力消除退火等多种键工序，对性能影响显著方式表面热处理正火与淬火仅处理表面层，形成硬化层和韧性心部正火采用空冷获得细致珠光体组织；淬的复合结构包括感应加热淬火、火焰火通过快速冷却获得马氏体结构，显著淬火和激光表面硬化等方法提高硬度和强度，但增加脆性热处理基础理论相变理论与TTT曲线马氏体转变连续冷却转变热处理参数设计TTT曲线等温转变曲线描述了马氏体转变是无扩散剪切型相实际热处理过程多为连续冷热处理关键参数包括加热温奥氏体在恒温条件下随时间的变，发生迅速，不依赖时间却，CCT曲线连续冷却转变曲度、保温时间和冷却速率加转变规律横坐标为对数时Ms点是马氏体开始形成温度，线更符合实际工艺情况冷却热温度基于相图确定；保温时间，纵坐标为温度曲线上各一般在200-300℃范围马氏速率决定了最终组织，临界冷间确保完全奥氏体化和溶解碳点对应转变开始和结束时间体硬度主要取决于碳含量，碳却速率是获得全马氏体组织的化物；冷却方式水冷、油冷、TTT曲线呈C形，反映了扩散钢马氏体硬度最高可达最小冷却速率不同合金元素空冷对最终组织至关重要合型相变的特点——在600-65HRC马氏体具有针状或板对CCT曲线影响不同，Mn、理的参数设计可以获得最佳综650℃附近转变速率最快，温条状特征显微组织，是钢淬火Cr、Mo、Ni等元素右移C曲合性能，避免变形和开裂等缺度过高或过低都会减慢转变速硬化的主要机制合金元素除线，提高钢的淬透性陷率Co外多数降低Ms点退火工艺完全退火将钢加热至Ac3+30~50℃亚共析钢或Ac1+30~50℃过共析钢，保温后缓慢冷却炉冷目的是获得接近平衡的铁素体+珠光体组织，降低硬度，改善切削加工性，为后续热处理创造均匀组织典型应用于铸件、锻件和热轧件的预处理应力消除退火在550-650℃下保温后缓慢冷却，目的是消除内应力而不引起明显组织变化适用于铸造、焊接、冷加工或加工硬化后的工件，可防止变形和尺寸不稳定大型焊接结构、精密零件和复杂铸件经常需要此工艺以确保尺寸稳定性和减少服役中的变形风险再结晶退火对冷加工金属在再结晶温度通常为

0.4Tm,K以上加热，恢复塑性和韧性冷变形引起的加工硬化通过退火消除，新晶粒取代变形晶粒控制温度和时间可获得合适晶粒度广泛应用于冷轧板带的中间退火和最终退火，是深冲压板材生产的必要工序球化退火将钢在Ac1附近长时间保温或进行多次穿越Ac1的循环加热，使片状珠光体中的渗碳体球化主要用于高碳钢和工具钢，大幅提高塑性和韧性，便于冷加工成形和切削加工球化组织为后续淬火创造良好条件，可改善淬火后的尺寸稳定性和减少开裂倾向淬火与回火淬火介质与冷却速率淬透性与临界淬火直径淬火介质按冷却能力从强到弱排序为淬透性表示钢材在淬火时形成马氏体能强盐水、盐水、水、淬火油、温油、空力的深度评价方法包括端淬试验和焦气介质选择需考虑钢种淬透性、工件明试验合金元素如Mn、Cr、Mo通尺寸与形状冷却特性曲线包括蒸气膜过延缓珠光体转变提高淬透性临界直阶段、沸腾阶段和对流阶段理想淬火径是在给定冷却条件下能获得50%马氏介质应在珠光体区快速冷却，在马氏体体的最大直径，是选择钢种和设计淬火区减缓冷却，以获得硬化效果同时减少工艺的重要参数理想临界直径DI反变形和开裂风险映钢的化学成分对淬透性的影响回火与调质处理回火是淬火钢在低于Ac1温度下加热保温，目的是降低脆性、减少内应力并获得所需综合性能回火温度决定了最终强度和韧性，按温度分为低温150-250℃、中温350-450℃和高温回火500-650℃回火索氏体低温和回火屈氏体高温是典型回火组织调质处理淬火+高温回火是获得优良强韧性配合的标准工艺化学热处理技术渗碳工艺氮化处理其他化学热处理渗碳是在900-950℃下使低碳钢表面吸收氮化是在500-570℃下使钢铁表面吸收氮碳氮共渗在750-870℃下同时渗入碳和碳原子，形成高碳层后淬火回火，获得原子，形成高硬度氮化物层无需再次氮，兼具渗碳和氮化的优点，硬化层较高硬度表面和韧性心部的复合结构渗淬火，变形小且表面硬度极高可达厚且硬度高渗硼处理在900-1000℃下碳介质包括固体木炭+BaCO₃、液体氰1000-1200HV氮化介质包括氨气气渗入硼原子，形成Fe₂B和FeB硬质层，化盐浴和气体CH₄、C₃H₈现代工业体氮化和氰化盐浴液体氮化氮化层硬度高达1600-2000HV，具有极强耐磨多采用气体渗碳和真空渗碳有效硬化通常较薄

0.2-

0.6mm，但硬度远超渗碳性，但硬化层薄且脆性大渗铝、渗铬层深度通常为

0.5-

2.0mm，主要应用于层氮化钢需含有Al、Cr等强氮化物形和渗硅等工艺主要用于提高表面耐高温齿轮、凸轮和轴类零件碳浓度梯度控成元素主要应用于精密模具、气缸套氧化和耐腐蚀性能，在航空航天和化工制和防止晶粒粗大是关键工艺控制点和高负荷齿轮等领域应用广泛表面热处理感应加热硬化利用电磁感应产生涡流加热工件表面，迅速升温后淬火硬化层深度

0.5-3mm，加热速度快，变形小，适合批量生产火焰淬火使用氧-乙炔或氧-丙烷火焰迅速加热工件表面，水冷淬火设备简单，成本低，适合大型工件和单件生产激光表面处理激光束快速加热表面微区，自冷淬火硬化层薄

0.1-

1.5mm，热影响区小，变形极小，可处理复杂形状电子束表面改性利用高能电子束瞬间熔化表面，形成快速凝固层可获得非平衡组织，兼具硬化和合金化效果，适用于高技术领域表面热处理技术的关键优势在于形成硬化表层与韧性心部的复合结构，在保持核心强韧性的同时提供优异的表面耐磨性和接触疲劳性能现代表面热处理通常结合计算机控制系统，精确控制加热功率、移动速度和冷却条件，确保处理质量的一致性和可重复性质量控制包括硬化层深度测量、表面硬度检测、显微组织分析和残余应力测定等表面热处理广泛应用于汽车、工程机械和模具等领域的齿轮、轴类、导轨和凸轮等高耐磨性要求零件与整体淬火相比，表面热处理可大幅节约合金元素和能源消耗，是一种经济高效的强化方法第六部分金属加工工艺℃130065%典型钢铸造温度热轧变形率金属熔化后铸造成形是最基础的加工方式，铸造温度与流动性直接相关钢铁的铸造温塑性加工利用金属的可塑性进行各种变形成形热轧在金属再结晶温度以上进行，可实度通常高于其熔点100-150℃现较大变形，一般生产率和产品尺寸较大℃℃35001150电弧焊温度粉末冶金烧结温度焊接技术通过熔化或加压使金属连接电弧焊是最常用的熔焊方法，电弧温度极高，能粉末冶金技术将金属粉末压制成形后烧结固化烧结温度通常为金属熔点的

0.7-

0.9倍，熔化各种金属和合金高温激活原子扩散形成冶金结合金属铸造技术砂型铸造与金属型铸造压力铸造与离心铸造砂型铸造使用砂子制模，成本低，适应压力铸造是在压力作用下使金属液高速性强，是最普遍的铸造方法型砂由石充填金属型腔分为低压铸造和高压铸英砂、粘土和水组成，可分为湿砂型和造，后者压力可达100MPa以上，充填速干砂型湿砂型工艺简单但尺寸精度较度快，适合薄壁复杂铸件离心铸造利低；干砂型耐高温性好，适合大型铸用离心力使金属液充填模型并凝固，可件金属型铸造使用金属模具，冷却速生产中空回转体零件，如管、套、环度快，组织致密，尺寸精度高，表面质等离心力使密度大的金属液分布在外量好，生产效率高，但成本较高，适合侧，可获得从外至内的密度梯度，常用大批量生产于生产双金属复合管和轴套精密铸造与缺陷控制精密铸造包括熔模铸造失蜡法和陶瓷型铸造等，可获得高精度、复杂形状和光滑表面的铸件，广泛用于航空、医疗和精密机械零件常见铸造缺陷包括气孔氢气或气体夹杂、缩孔金属凝固收缩、夹渣非金属夹杂物、热裂凝固过程中应力集中和冷隔金属液温度不足等缺陷控制需合理设计浇注系统、控制浇注温度和速度，并优化合金成分和凝固条件金属塑性加工轧制技术锻造与挤压成形拉拔与旋压技术轧制是金属通过旋转轧辊间隙变形的加工方锻造是利用锻压设备对金属坯料施加压力使其拉拔是将金属坯料穿过锥形孔型，在拉力作用法，是产量最大的塑性加工方式按温度分为产生塑性变形的加工方法自由锻利用简单工下减小截面的加工方法主要用于生产线材、热轧再结晶温度以上和冷轧；按产品形状分为具锻打，适合单件小批量；模锻使用模具成管材、棒材和异型材拉拔可获得高精度尺寸板材轧制、型材轧制和管材轧制热轧变形抗形，适合批量生产复杂零件锻造可改善金属和良好表面质量，但单道次变形量有限，需多力小，变形量大，但精度较低；冷轧精度高，流线结构，提高机械性能挤压是将金属坯料道次加工旋压是利用局部变形原理，使旋转表面质量好，但需中间退火轧制参数包括压置于密闭容器内，通过挤压使金属从一定截面的坯料在轮形工具作用下逐步成形的加工方下率、轧制力、轧制速度和轧制温度等的模孔流出的加工方法，可生产复杂截面型材法，适合加工回转体薄壁件，如航空发动机导和高精度管材管、火箭燃烧室等金属焊接技术电弧焊利用电弧热能熔化金属，包括手工压焊原理特种焊接电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等在压力作用下使金属表面紧密接触适用性广，效率高激光焊、电子束焊、等离子弧焊等形成冶金结合包括摩擦焊、爆炸高能密度焊接，适用于精密零件和焊和超声波焊等特殊材料熔焊原理焊接冶金学通过热源使连接处金属熔化并凝固研究焊接过程中的相变、组织演变成为一体包括电弧焊、气焊、电和性能形成，指导焊接工艺和材料阻焊等，是最常用的焊接方法选择1焊接热影响区HAZ是焊缝附近经历加热但未熔化的区域，其组织和性能往往是焊接接头的薄弱环节HAZ可能出现晶粒粗大、过热、脆化等问题，尤其对高强度钢和热处理敏感材料影响更大控制焊接热输入、采用预热和后热处理可改善HAZ性能粉末冶金工艺金属粉末制备气雾化法将熔融金属经高压气流吹散成微粒，适合大多数金属；还原法用化学还原金属化合物制粉，常用于W、Mo等高熔点金属；电解法通过电解沉积获得高纯粉末；机械粉碎法适用于脆性金属和合金粉末粒度、形状和纯度控制是关键成形工艺将金属粉末压制成所需形状的半成品坯体冷压成形在室温下进行，包括单向压制、等静压成形CIP等；热压成形在加热条件下同时进行压制和烧结，密度更高粉末注射成形PIM将金属粉末与粘结剂混合后注射成形，适合复杂形状小零件的大批量生产烧结工艺将压坯在低于主要组分熔点的温度下加热保温，使粉末颗粒结合形成整体烧结温度通常为金属熔点的

0.7-

0.9倍，在保护气氛或真空中进行烧结机制包括表面扩散、体积扩散、蒸发-凝结和塑性流动等，关键工艺参数有温度、时间和气氛烧结过程伴随显著收缩热等静压技术将封装的粉末或预烧结坯在高温高压气体通常为氩气作用下同时加热和加压的工艺压力可达100-200MPa，温度达烧结温度，获得接近100%理论密度的产品HIP技术可消除内部孔隙，提高材料强度、韧性和疲劳性能，广泛用于高性能合金、硬质合金和特种陶瓷等金属表面处理技术电镀与化学镀阳极氧化与电泳涂装热喷涂与气相沉积电镀是在电解液中通过电流使阴极表面沉积一层阳极氧化是铝及其合金在电解液中作为阳极时，热喷涂是将金属或陶瓷粉末在高温火焰或等离子金属的工艺可镀铜、镍、铬、锌、金、银等多表面形成致密氧化膜的工艺氧化膜具有优异的弧中熔化，喷射到工件表面形成涂层包括火焰种金属，形成耐蚀、装饰或功能性表面电镀层耐蚀性、绝缘性和装饰性，可进行染色处理硬喷涂、等离子喷涂和超音速火焰喷涂HVOF等，结合力强，厚度均匀可控化学镀是利用溶液中质阳极氧化形成的氧化膜厚度可达25-100μm，可形成耐磨、耐高温或特殊功能性涂层物理气的化学反应在工件表面沉积金属层，无需外加电具有高硬度和耐磨性电泳涂装是在电场作用下相沉积PVD和化学气相沉积CVD是在真空环境流，可处理非导电材料和复杂形状无电镍和无使带电涂料颗粒沉积在工件表面的工艺，涂层均下使气相物质在基材表面凝聚形成薄膜的技术电铜是常见的化学镀工艺，应用于印刷电路板和匀致密，适合复杂形状工件，广泛用于汽车车身PVD包括蒸发、溅射和离子镀等方法；CVD利用精密零件和金属家具气相反应在基材表面沉积固态产物第七部分金属材料测试与分析金相分析技术研究金属材料的微观组织结构，包括试样制备、显微观察和相组成分析揭示材料加工历史、热处理状态和性能形成机制，是金属学研究的基础手段机械性能测试评价金属材料的力学行为，包括强度、塑性、硬度、韧性和疲劳等性能测试提供材料选择和结构设计的基础数据，是材料质量控制的核心内容无损检测方法在不破坏材料和构件完整性的前提下，检测内部缺陷和结构异常包括超声波、X射线、磁粉和涡流等多种方法，确保产品质量和服役安全先进分析技术利用电子显微镜、X射线衍射等现代仪器设备，从微观和原子尺度研究材料结构和性能揭示材料科学的本质规律，指导新材料开发和失效分析金相组织分析试样制备切取代表性样品，镶嵌、研磨、抛光和腐蚀显示微观结构显微观察方法2光学显微镜观察晶粒、相组成和显微缺陷的形貌特征定量分析技术测量相含量、晶粒大小、夹杂物等微观参数进行量化评价金相试样制备是金相分析的关键步骤，包括取样、镶嵌、研磨和抛光四个主要环节取样时应选择代表性位置且避免二次组织变化；镶嵌可采用热镶嵌酚醛树脂或冷镶嵌环氧树脂；研磨采用逐级细化的砂纸；抛光使用Al₂O₃或金刚石抛光剂获得无划痕镜面腐蚀是金相分析的重要技术，通过选择性腐蚀显示微观结构常用腐蚀剂包括硝酸酒精钢铁、氢氟酸铝合金、FeCl₃溶液铜合金等金相图谱解读需掌握各种组织的典型形貌特征，如铁素体白色多边形、珠光体条纹状、马氏体针状或板条状等晶粒度测量采用比较法或截线法，相含量分析使用点计数法或图像分析软件，这些定量数据与材料性能密切相关机械性能测试无损检测技术超声波探伤射线检测磁粉与涡流检测利用超声波在材料中传播和反射的原X射线和γ射线穿透金属时被缺陷吸收磁粉探伤利用漏磁场吸附磁粉显示表理检测内部缺陷高频声波通常为或散射，在底片或探测器上形成阴影面和近表面缺陷，仅适用于铁磁性材

0.5-25MHz能发现裂纹、气孔、夹杂图像X射线管和γ射线源如Ir-

192、料湿法和干法磁粉、荧光磁粉提高等缺陷，并可测量缺陷位置、尺寸和Co-60是两种主要辐射源数字射线了检测灵敏度涡流检测基于电磁感深度A型、B型和C型扫描显示方式成像DR和计算机层析CT技术提供应原理，当涡流被缺陷干扰时引起阻提供不同维度的缺陷信息水浸法和了更高分辨率和三维信息射线检测抗变化，适用于导电材料表面和近表相控阵技术提高了检测灵敏度和效能直观显示缺陷形态，广泛用于铸件面缺陷检测涡流检测无需耦合剂，率适用于厚壁构件和焊缝检测和焊接接头检查，但辐射防护要求可实现高速自动化检测，常用于管材高和板材在线检查渗透与声发射技术渗透探伤利用毛细作用使渗透剂进入表面开口缺陷，显像剂使缺陷可见荧光渗透和着色渗透是两种主要方法，简便易行，适用于各种材料的表面缺陷检测声发射技术监测材料在应力作用下释放的弹性波，可实时监测裂纹扩展和结构完整性与主动检测方法不同，声发射技术属于被动监测，对早期损伤和缺陷活动性评估有独特优势先进分析方法电子显微分析是现代材料研究的核心工具扫描电镜SEM利用电子与样品相互作用产生的二次电子和背散射电子成像，分辨率可达1-5nm，具有极高的景深，能直观显示三维形貌透射电镜TEM电子束穿透超薄样品，分辨率可达亚纳米级，能观察晶体缺陷、晶格结构和纳米相能量色散X射线谱仪EDS和电子探针EPMA可进行微区成分分析X射线衍射XRD基于布拉格定律，用于确定晶体结构、相组成和残余应力残余应力分析采用sin²ψ法X射线光电子能谱XPS和俄歇电子能谱AES用于表面分析三维CT技术提供非破坏性三维结构信息，分辨率可达微米级这些先进分析方法结合使用，可从宏观到原子尺度全面表征材料结构，是金属材料研究和开发的有力工具第八部分金属材料应用案例汽车工业航空航天高强度钢、轻质合金和先进电池材料推动汽车轻先进铝合金、钛合金和高温合金满足极端工况下量化和新能源发展的高性能要求生物医用电子与能源生物相容性金属材料应用于植入物和医疗器械，特种功能材料支持电子设备小型化和能源技术创改善治疗效果新发展金属材料在现代工业中的应用范围广泛，几乎覆盖所有工程领域不同行业对金属材料提出了各具特色的性能要求，推动了材料科学的多元化发展汽车工业追求轻量化和碰撞安全性；航空航天追求极高的比强度和服役可靠性；电子工业需要精确的电学和磁学性能；能源领域强调耐高温和长期服役稳定性；医疗领域则关注生物相容性和功能匹配性金属材料的选择需综合考虑性能需求、加工工艺、经济性和环境影响等多方面因素材料选型不当可能导致产品性能不足、成本过高或服役寿命缩短科学的材料选择方法和案例分析对工程师至关重要，是将材料科学理论转化为工程实践的关键环节汽车工业用金属材料25%1500MPa车身减重潜力先进高强钢强度通过先进金属材料替代实现整车质量显著降低，增强第三代先进高强钢兼具高强度和良好成形性，满足轻燃油经济性和电动车续航能力量化与安全性双重要求80%铝合金应用增长率未来十年汽车用铝合金用量预计大幅增长，主要用于车身、底盘和动力系统汽车工业对金属材料的需求主要体现在轻量化、安全性和成本控制三个方面车身轻量化是降低油耗和减少排放的关键措施，主要通过材料替代和结构优化实现先进高强度钢AHSS包括双相钢DP、相变诱导塑性钢TRIP、马氏体钢MS和热成形钢HF等，强度范围从600MPa到2000MPa不等，用于A/B柱、门槛、防撞梁等安全关键部件铝合金在汽车上的应用不断扩大，从发动机缸盖、活塞扩展到车身结构件7xxx系和6xxx系是主要车身用铝合金镁合金用于仪表盘支架和座椅框架等内饰件发动机用耐热合金需满足高温强度和热疲劳抗力要求，铸铁缸体逐步被铝合金替代新能源汽车对轻量化要求更高，同时需特殊材料如电机用软磁材料、电池用镍钴锰材料等，材料技术成为汽车产业变革的关键驱动力航空航天材料飞机结构用铝合金发动机用高温合金极端环境材料铝合金是航空结构的主要材料，经历了航空发动机涡轮部件工作温度可达航天器面临的极端环境包括超高/超低四代发展历程第一代2xxx/7xxx、第1100℃以上，需采用性能极限的高温材温、高真空、辐射和微重力等航天器二代高纯7xxx、第三代铝锂合金和第料镍基单晶高温合金是涡轮叶片的核结构需材料在-150℃至+150℃温度循环四代铝-镁-锌-铜-锆合金铝合金需满心材料，通过定向凝固工艺消除横向晶下保持性能稳定铝锂合金如8090因足高比强度、优良损伤容限性、良好疲界，提高高温蠕变和热疲劳性能第一其超低密度

2.5g/cm³和高比模量成为劳性能和环境稳定性等要求7075-T6用代单晶合金PWA1480在1980年代投入使航天器理想材料钛合金在温度达550℃于上翼面和桁条；2024-T3用于机身蒙用，目前第三代单晶合金如RenéN6工的结构上应用广泛，如导弹舵机支架和皮；7150和7055等合金用于厚截面承力作温度已超过1100℃先进涂层技术如火箭发动机壳体铍合金具有极高比刚构件先进工艺如激光增材制造拓展了热障涂层TBC和扩散涂层提供额外保度，用于卫星光学平台复合材料和陶铝合金在航空领域的应用范围护，延长部件寿命高温合金中的工具瓷基复合材料正逐步替代部分金属材钢级别Mo、W含量高，成本高且密度料，形成多材料集成结构大电子与能源材料导电接触材料磁性材料应用电子设备中的连接器需兼具高导电性、电子设备中的磁性金属包括软磁材料和机械强度和耐磨性铍铜合金C17200硬磁材料软磁合金如坡莫合金Ni-Fe结合高导电率22%IACS和高弹性极限和硅钢用于变压器和电机铁心，追求高700-1300MPa，是弹性触点的首选材磁导率和低损耗非晶和纳米晶软磁合料铜铬锆合金用于大电流接点贵金金如Fe-Si-B显著降低了铁损，用于高频属Au、Ag、Pd、Pt电镀层提供优异变压器硬磁材料如钕铁硼Nd-Fe-B接触性能和耐腐蚀性微型连接器低接和钐钴Sm-Co用于永磁电机和扬声触力要求下，表面金属化和合金优化变器，其磁能积BHmax是硬磁性能的关得更加关键，纳米复合电镀层是新兴解键指标钕铁硼磁体提高了电动汽车驱决方案动电机的效率和功率密度能源材料技术新能源技术依赖多种特殊金属材料锂离子电池正极材料如LiCoO₂、LiNiMnCoO₂NCM和LiFePO₄包含多种过渡金属储氢合金如LaNi₅和TiFe是氢能源系统的关键材料铂基催化剂是燃料电池的核心组件，催化氢氧反应高纯硅和银电极是太阳能电池的基础材料核能材料如锆合金Zr-4燃料棒包壳需耐辐照、抗腐蚀和低中子吸收截面，是极限服役条件下的特种材料金属材料的未来发展先进制造与材料创新3D打印、近净成形等技术推动金属材料革新纳米金属材料纳米结构带来突破性性能，开辟新应用领域绿色冶金技术低碳冶炼和循环利用实现可持续金属材料生产先进制造技术正深刻改变金属材料的设计理念和制造模式增材制造3D打印技术如选择性激光熔化SLM和电子束熔化EBM实现了复杂几何形状的直接制造，同时创造了独特的微观结构近净成形技术减少了材料浪费和加工能耗计算材料学和人工智能辅助设计加速了新材料开发，通过多尺度模拟预测材料性能，减少实验周期金属基复合材料通过引入碳纳米管、石墨烯和陶瓷颗粒等增强相，实现超常规性能组合纳米金属材料如纳米晶和纳米孔材料展现出独特的力学、电学和催化性能高熵合金打破了传统合金设计理念，通过混合多主元素稳定单相固溶体，获得优异的高温强度和抗氧化性绿色冶金技术致力于降低能耗和排放，发展氢基还原冶炼、生物冶金和废金属高效循环利用技术，实现金属材料全生命周期的可持续发展。