《工程材料及成型技术》讲稿

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工程材料及成形技术

绪论

授课题目：绪论 0.1．材料技术与成形工艺 0.2．本课程的专业地位 0.3．本课程的学习方法 课时安排 授课计划 1学时 第1次 教学目的，要求：

●了解 材料及材料技术的发展史，本课程的基本内容、基本框架和基本特点 ●掌握 本课程的学习方法 ★＃

教学内容（包括基本内容、重点、难点 、板书------字体加黑，下同）

一．材料技术与成形工艺

材料：制造物品的物质（原材料）。

[物质生产活动是人类生存和社会发展的基础，因此，材料和应用便成了人类社会发展和文明进程的重要标志。]

我国在材料工艺方面为人类文明作出过杰出贡献。

六千多年前创造了以制陶术为代表的仰韶文化；随后的陶瓷技术一直 领先世界。

商周时期创造了青铜冶炼技术为 代表的青铜文化。

春秋以来创造了铁器文化： 春秋中期（公元前475---770年）冶炼生铁 战国时期（公元前221---475年）生产可煅铸铁

西汉中期（公元前24---206年）出现炼钢技术，国外18世纪英国

人才发明。

公元299年生产徐美人刀（低碳钢，刃部渗碳，淬火）

1960’s，人们把材料、能源、信息并称现代技术和现代文明的三大支柱。 1970’s人们把新型材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的标志。

1． 工程材料分类

按材料的成分组成分类最为普遍：

A.金属材料 金属键结合，具有导电性，导热性，高塑性和金属光泽

B.高分子材料 共价键结合为主，碳—氢为主元素，分子量＞500

C.陶瓷材料 离子键结合为主，一种元素或多种元素与一种非金属元素的化合物。具有熔点

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高，硬度高，化学稳定性高

D. 复合材料 两种或两种以上不同材料的组合材料。

2． 成型工艺分类

??铸造、锻压成型工艺（热加工）??材料加工工艺??焊接、粉末冶金

?）?切削加工工艺（冷加工

二． 本课程在机类专业人才培养中的作用（为什么要学）

1．课程的内容层次

课程体系与材料科学为基础，以材料及成型工艺的选用为主线，内容结构上可分为材料与成型技术的基本原理，基本知识与工程应用三个层次。

基本原理主要明确三种关系：

① 材料的成分——组织、结构——使用性能的关系；

② 材料改性及强化工艺——成分——组织、结构——性能的关系 ③ 材料成型工艺——组织——性能的关系

基本知识包括五类问题：

① 各类工程材料的特点及应用； ② 材料改性工艺的特点及应用； ③ 各类成型工艺的特点及应用； ④ 零件失效分析及质量控制方法； ⑤ 新材料的发展与新工艺进展。

工程应用包括零件的材料及成型工艺选择方法和材料及改性成型分析。 2．课程的学习目的

以齿轮为例：一对齿轮在工作状态下

相互摩擦 --→ 磨损 --→ 高硬度 --→ 高碳钢 相互冲击 --→ 断裂 --→ 高韧性 --→ 低碳钢

渗碳 表层高碳，高硬度 心部低碳，高韧性 设计及失效分析→性能要求----→选材及改性。

①培养合理选择材料的初步能力； ②培养正确确定加工方法的能力。

三． 课程的特点与学习方法（怎么学）

特点：① 专业技术基础课。——不深入

② 实践性强。——联系实际，抓应用

③ 材料、加工工艺方法种类多。——抓特点，抓比较

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方法：① 记??笔记?记忆

② 抓主线 成分——组织，结构——使用性能 工艺——组织，结构——使用性能 即一个中心两条线 ③ 抓比较??共性用?个性——突出特点，优点、应

④ 及时复习，归纳，总结

第一章 工程材料的性能

授课题目：第一讲 工程材料的性能 1.1、材料的使用性能 1.2、材料的工艺性能 教学目的，要求： ●了解 材料的主要性能指标的涵义及物理意义

教学内容

课时安排 授课计划 1学时 第一次 1、1、材料的使用性能

材料的性能是材料的本质属性。涉及的知识领域比较宽，在工程方面，与材料改性、选材和应用密切相关的主要性能指标概括如下： 一．力学性能

1. 刚度：材料抵抗弹性变形的能力

2. 强度：材料在常温，静载下抵抗塑性变形或破坏的能力 3．塑性：材料受力时产生塑性变形而不断裂的能力?4．韧性：材料抵抗冲击力而不破坏的能力 ak=

?延伸率??断面收缩率?

AKG(H?h)2=(J∕cm) AOAO7 5．疲劳强度：材料在交变应力反复作用下（一般>10次）不致发生断裂的能力。 F .硬度：材料抵抗局部压入变形的能力

以上配以 图3、低碳钢应力——应变曲线 图4 、几种材料的疲劳曲线 图5、冲击试验简图 图6、硬度试验方法

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?相对密度??熔点??热膨胀性 二．物理性能?

?导热性?导电性???磁性

三．化学性能：

a.耐蚀性：材料抵抗各种介质侵蚀的能力

b.耐侯性：材料在阳光、空气、雨水等自然因素作用下不发生性质变化或破坏

的能力

c.高温抗氧化性：材料在高温下抵抗表面氧化的能力 1.2．工艺性能

1、 铸造性：材料能否用铸造方法制成优良性能铸件的难易程度 2、 可焊性：材料能否用一般焊接方法焊成优良接头的难易程度 3、 可锻性：材料能否用压力加工方法加工或成型的难易程度 4、 可切削性：材料是否易于进行各种切削加工的性能

第二章 工程材料的结构

授课题目：第一讲 工程材料的结构与性能 1.1、金属的晶体结构 1.2、合金的晶体结构 1.3、高聚物的结构 1.4、陶瓷的组织结构 课时安排 授课计划 4学时 第二次 教学目的，要求： ●熟悉 1、材料内部原子的结合方式（结合键）和排列方式（晶体结构）；

2、晶体缺陷及其对材料性能的影响。

教学内容：

2．1．金属的晶体结构

一、基本概念

?a.有一定熔点?1、 晶体：原子有规则排列的固体 特性?b.原子有规则排列

?c.各向异性?

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2、晶格 ：把晶体中原子抽象成点（阵点），用直接联接阵点构成的空间格子 3、晶胞：晶格中最基本的几何单元

三个概念结合 1.8 介绍 [吕. P6 .]

二、基本结构

1、体心立方 （Bcc ， Body Centre Cubic Lattice）

致密度 K=

晶胞中原子所占体积×100﹪=68﹪，

晶胞体积特性 ：多数金属高熔点，高硬度

2、 面 …… 此处隐藏：1515字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……