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1、机械工程材料及成型技术,主讲人：林 华 机械与电子工程学院,1.材料是人类生产和社会发展的重要物质基础,一.学习目的,人类利用材料的历史，就是一部人类进化和进步的历史,铁器时代,信息时代 （新材料时代）,石器时代 （石器、陶器 、瓷器),青铜器时代,第一次工业革命（18世纪）,制钢工业的发展为蒸汽机的发明和应用奠定了物质基础,以蒸汽机和纺织机的发明和使用为主要标志,工业革命使工厂制代替了手工工场，用机器代替了手工劳动,人类社会从农业文明转向工业文明,以电力和内燃机的发明和使用为主要标志,以石油开发和新能源为突破口，大力推进了汽车、飞机等其他工业。,第二次工业革命（19世纪中叶到20世纪中叶）,
2、世界由“蒸汽时代”进入“电气时代”,莫尔斯电报机发报,第三次工业革命（20世纪40年代起）,以核能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和使用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。,是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命,第一次工业革命,制钢工业的发展为蒸汽机的发明和应用奠定了物质基础,第二次工业革命,合金钢、铝合金及其他非金属材料的发展是此次工业革命的支撑,第三次工业革命,航空材料不断进步；塑料、合成橡胶、合成纤维的相继问世；单晶硅材料对电子技术的发明和应用起到了核心的作用,几种可反复读写的移动存储器
3、的比较,U盘,几种航空材料的比强度,不同时期航空发动机的工作温度,30多年来，大型喷气式飞机的发动机推力提高了5倍多，而发动机的重量只增加12倍，这主要靠高温合金的采用。,在美国卡拉维纳尔角航天基地待升空的航天飞机（穿梭机）。它是人类高技术的结晶。它应用了成千上万种材料，特别是一些高技术的新型材料,美国航天史上巨大空难 之：挑战者号失事,失事原因 右侧固体火箭助推器连接处因设计上的缺陷和气温过低、密封垫圈失效引起的。,美国航天史上巨大空难 Columbia航天飞机解体,“9.11”事件与材料,纽约世贸大厦 1973年竣工，110层、411m 主体钢架结构(用钢7.8万吨) 墙面由铝板和玻璃砖组
4、成,2001年9月11日，美国纽约世界贸易中心遭到恐怖分子以民航客机撞击被摧毁。世贸大厦的钢结构具有不合理的搭接式结构，材料又不是耐热钢。在高温下就能软化，甚至熔化导致世贸大厦倒塌。,现代战争武器与材料,B-2隐形战略轰炸机,隐身性能源于：特殊的结构设计隐身材料的充分利用,B-2使用的主要材料：主梁和发动机舱轻金属、复合材料其他部分碳纤维和石墨纤维的复合材料 机翼前缘包覆吸波材料 整个机体喷涂吸波油漆,（XKuP-4）吸波材料,纵观人类利用材料的历史可以清楚地看到，每一种重要新材料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。材料科学技术的每一次重大突破都会引起生产技术的重大变革，甚
5、至引起一次世界性的技术革命，大大地加速社会发展的进程，给社会生产力和人类生活带来巨大变革，把人类物质文明推向前进。,2.材料应用与材料成型技术是机械制造生产过程的重要组成部分,球墨铸铁曲轴,具有复杂形状和内腔的铝合金铸件（汽车发动机箱体压铸件）,热处理,铸锭,型材,成品,零件,毛坯,冶炼,塑性加工,切削加工,装配,铸造,切削加工,塑性加工/焊接,塑 性 加 工,3.新材料、新工艺、新技术密切相关,船体采用了高强度复合材料，使船的重量减至5220公斤，航速高达44.5公里/ 时（选自Popular Science 中文版1998年6月，p.4）,高分子材料具有突出的隔热、绝缘和柔韧性能,比尔.盖
6、茨与光盘 比尔.盖茨在西雅图Microsoft公司外的树林里，手持一张CD光盘，坐在高55英尺（16.5米），计330,000 页的资料上。照片不仅说明一张小小CD光盘可以存储比尔.盖茨身下厚达55英尺的一张张资料，而且，节约了森林资源，于环保有利，因为纸张是造纸原料。,设计、选材、加工三者之间有机关联,是一门重要的技术基础课,二.本课程在机械类专业人才培养中的地位和作用,三.内容和要求,基本原理：了解材料成分、组织、性能与工艺之间的关系,基本知识：1.金属材料的特点及应用钢铁2.热处理工艺的特点及应用3.铸造、锻造、冲压及焊接的特点及应用,工程应用：1.初步掌握钢铁、热处理工艺的合理选用2.合理安排热处理工艺在工艺流程中的位置3.掌握各种成形零件的结构工艺性4.掌握铸、锻、冲及焊接的应用,四.教材和参考书教 材： 机械工程材料及热加工 冯旻主编 高教出版社参考书： 机械工程材料 王焕廷 主编大连理工出版社 金属工艺学 邓文英 主编 高教出版社,要 求：1.保证出勤，缺席1/3次者，取消考试资格 2.上课认真听讲，作好笔记3.课后及时复习，按时完成作业,
