本套課程概括地敘述合金的成分、結構及性能之間的變化規(guī)律，比較系統(tǒng)地介紹了金屬與合金的晶體結構、純金的結晶、二元合金相圖、三元合金相圖、鐵碳相圖、固態(tài)金屬中的擴散、金屬的塑性變形、回復與再結晶及固態(tài)金屬中的相變等。本書主要特點是注意處理好內(nèi)容更新與教學要求等的關系，便于組織教學與學生自學。
《金屬學原理》是金屬材料學科的科學基礎，是材料科學與工程專業(yè)重要的基礎平臺課之一。要求考生通過本課程學習，掌握金屬材料的原子排列與結構（金屬及合金相結構、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）、金屬材料組織結構控制基本原理及其與材料制備成形工藝之間關系。 考試內(nèi)容及要求
以下按金屬及合金的晶體結構、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、金屬的回復與再結晶、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構
金屬鍵與金屬的特性
金屬晶體結構  晶體學基礎——晶體結構、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構
金屬的同素異構轉變及意義
合金相分類及影響合金相結構的主要因素、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、基本類型、幾何性質及其運動特點，面心立方晶體中的位錯與位錯反應（面心立方晶體中的全位錯、分位錯、層錯與擴展位錯、位錯反應的驅動力及位錯反應的條件、面心立方晶體中的典型位錯反應），位錯與金屬的強化機制
面缺陷：晶界（晶界的描述、晶界的結構與晶界能、金屬材料的細晶強韌化機理、晶界的運動及強化高溫結構材料的基本方法（驅動力及影響晶界運動的主要因素）），相界面的結構、晶界及相界的性質 （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， 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)金屬與合金的結構與性質
金屬晶體形核過程熱力學分析（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/液界面結構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、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、多晶體的應力-應變曲線），塑性變形后金屬和合金顯微組織及性能變化 （八） 金屬的回復與再結晶
冷變形金屬在加熱過程中的組織結構及性能變化，回復、再結晶、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 。