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1、1,2,绪 论,一、内容简介 本课程是机械工程专业的一门重要技术基础课。 主要讲授金属材料主要性能基本概念，热加工“铸、锻、焊”及冷加工 “冲压、切削加工”基本原理与工艺特点，毛坯选择与结构工艺性分析，新材料、新技术、新工艺简介等。 二、课程目的、任务和要求 目的：使学生获得常用工程材料及其成形的基础知识，培养工艺分析的初步能 力，并为学习后续课程及以后从事机械设计制造工作奠定必要的基础。 任务：1. 熟悉材料的种类、牌号和性能，具有选用工程材料的初步能力； 2. 初步掌握毛坯选择，及主要加工方法的基本原理和工艺特点； 3. 了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及发展趋势。 要求：使学生掌
2、握金属工艺学的基本理论及基本知识，初步具备应用所学知 识分析和解决实际问题的能力，并具有创新意识。,3,绪 论,三、本课程与其它课程的关系 已学课程：（1）大学物理；（2）机械制图。 后续课程：（1）工程材料：（2）机械设计；（3）机械制造基础等。 本课程在培养学生综合素质、实践能力、创新意识和创新精神等方面发挥着其它课程不可替代的作用。 四、课程内容 金属材料的基本知识、铸造、焊接、金属塑性加工、切削加工 五、教材与参考书 1、教 材：金属工艺学徐国义主编，哈尔滨工程大学出版社 1997年 2、参考书：金属工艺学邓文英主编，高等教育出版社出版，1998年 金属工艺学 袁名炎等编，航空工业出版
3、社出版，1993年,4,第一篇 金属材料的基本知识,5,NO1: 第一章 金属材料的主要性能 chapter 1 The main properties of metallic materials,金属材料的性能：分为使用性能和工艺性能 。,使用性能：指材料在使用过程中适应或抵抗各种外界作用的能力。,工艺性能：材料适应实际生产工艺要求的能力叫做工艺性能。包括铸 造、焊接、热处理、切削加工等方面工艺性能。,6,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials,7,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mech
4、anical properties of metallic materials,金属材料的拉伸试验 拉伸试验是材料力学性能测试中最常见试验方法之一。试验中可以真实反映金属材料抵抗外力作用时，其弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段的全过程。,试验视频,8,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials,9,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials,10,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical prope
5、rties of metallic materials,11,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials,12,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials,s/b 称为屈强比。屈强比愈小工程构件的可靠性愈高 ，但材料潜力发挥的越差。,13,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials,14,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The m
6、echanical properties of metallic materials, 布氏硬度试验方法： 把规定直径的淬火钢球或硬质合金球以一定的试验压力压入所测材料表面，保持规定时间测量表面压痕直径计算测定。 式中：F 试验力（N） A 压痕表面积（mm2） D 球体直径（mm） d 压痕平均直径（mm） h 压痕深度（mm） 应用：主要用于铸铁、非铁金属以 及经退火、正火和调质处理 的材料以及有色金属。,15,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials, 洛氏硬度试验方法： 用顶角为120金刚石圆锥体
7、或直径为1.588mm淬火钢球压头；先加初始力F1,再加主试验力F2,保时;卸主试验力保留初试力,试样弹变恢复使压头上升到3位置，此时压头受主试验力作用压入的深度为h。 式中：K 钢球压头时为0.2 金刚石压头时为0.26 h 主试验力作用的深度mm 应用：因其测定仅产生很小压痕而 不损坏零件因而适合于成品 检验.测多点取均值，,试验视频,16,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials, 维氏硬度试验方法： 采用采用金刚石正四棱锥体压头，试验力F（101000N）在试件表面压出正方形压痕，测量压痕两对角线
8、平均长度d（mm），按下式算出硬度值。 式中：Av 压痕的面积 应用：适应于准确测量试样表面硬 度,或测量硬度很高的零件。 可用于测量金相组织中不同 相的硬度，测得结果称为显 微硬度。用“HM”表示。,17,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials,18,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials,冲击韧性视频,19,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of meta
9、llic materials,疲劳强度视频,20,一、物理性能 1. 密度：表示某种金属单位体积的质量； 2. 熔点：金属材料有固态转变为液态时的融化温度； 3. 导热性：金属材料转导热功量的能力； 4. 导电性：金属材料传导电流的能力； 5. 热膨胀性：材料随温度变化体积发生膨胀或收缩的特性； 二、化学性能 1. 耐腐蚀性：常温下抵抗氧、水蒸气等化学介质腐蚀破坏作用的能力； 2. 抗氧化性：金属材料在高温下抵抗氧化作用的能力； 3. 化学稳定性：是金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。 三、工艺性能：是物理、化学和力学性能的综合。按工艺分为铸造性能 可锻性、深冲性、弯曲性、可焊性、切削加工性等
10、。,第二节 物理、化学性能及工艺性能 1-2 Physical and chemical properties and process performance,21,第一节 金属材料的力学性能 1-1 The mechanical properties of metallic materials,本节小结,熟悉金属材料拉伸试验的步骤、方法及性能指标的计算 掌握金属材料以下性能指标的定义和意义，基本清楚金属材料 的工艺性能和其他使用性能。 1. 弹性与刚度 Elasticity and Rigidity 2. 塑性 Plasticity 3. 强度 Strength 4. 硬度 Hardness 5. 冲击韧度 Impact toughness 6. 疲劳强度 Fatigue strength,
