金属工艺学课件

《金属工艺学课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属工艺学课件（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、7/21/2024本课程的性质及研究对象本课程的性质及研究对象性质：性质： 金属工艺学金属工艺学( (材料材料成形成形及机械制造及机械制造工艺工艺基础基础) )是一门研究材料成形工艺是一门研究材料成形工艺和机械制造工艺的综合性基础课。和机械制造工艺的综合性基础课。研究对象：研究对象： 1 1、它主要讲授工程材料常用的、它主要讲授工程材料常用的成形方法成形方法及机械及机械加工方法加工方法和和工艺特点、工艺特点、机械制造过程中常用的一些先进技术。机械制造过程中常用的一些先进技术。 2 2、各种、各种工艺工艺方法本身的规律性及在机械制造中的应用和相互联系；方法本身的规律性及在机械制造中的应用和相互联

2、系； 3 3、金属零件的加工、金属零件的加工工艺工艺过程；过程； 4 4、金属材料性能及其对加工、金属材料性能及其对加工工艺工艺的影响；的影响； 5 5、工艺工艺方法的综合比较等。方法的综合比较等。 同学们同学们7/21/2024本课程的重点、难点及学习方法本课程的重点、难点及学习方法重点及难点重点及难点基本原理基本原理工艺特点工艺特点 相互关系相互关系学习方法学习方法在理解基础上记忆在理解基础上记忆 在记忆基础上加深理解在记忆基础上加深理解特点：特点：理论性强理论性强实践性强实践性强无公式推导无公式推导7/21/2024本课程的基本要求本课程的基本要求 欢迎同学们参与本门课程的教学改革，希望

3、每位同学对我欢迎同学们参与本门课程的教学改革，希望每位同学对我们的教学内容、教学方式以及教师的讲授问题，们的教学内容、教学方式以及教师的讲授问题，至少提一条至少提一条宝宝贵的意见或建议贵的意见或建议 请留下您的联系方式请留下您的联系方式: :姓名姓名 电子邮件电子邮件 电话电话 希望同学们遵守学校的教学规则，按时听课、交作业。下希望同学们遵守学校的教学规则，按时听课、交作业。下述情况之一者述情况之一者, ,不得参加最后的理论考试不得参加最后的理论考试（1 1）三次以上未交课外作业或课堂作业者）三次以上未交课外作业或课堂作业者 （2 2）三次点名未到者）三次点名未到者7/21/2024考试方式考

4、试方式 闭卷闭卷 先要获得考试资格再参加理论考试先要获得考试资格再参加理论考试 成绩成绩: :平时平时20%(20%(课堂作业、课外课堂作业、课外作业、实验、考勤）作业、实验、考勤）+ +考试考试80%80%自我介绍：自我介绍：物流工程学院物流工程学院机械设计与制造系机械设计与制造系罗继相罗继相研究方向：研究方向：材料成形技术材料成形技术 现代模具技术现代模具技术我的联系方式：我的联系方式：TelTel：1360716919613607169196 E-E-mail:mail: luojx- luojx-QQ:809116230QQ:8091162307/21/2024课外读物及参考教材课外读

5、物及参考教材1 1、材料成形及机械制造工艺基础材料成形及机械制造工艺基础该教材为该教材为2121世纪高等学校工程材料及机械制造工艺基世纪高等学校工程材料及机械制造工艺基础系列教材，础系列教材，20022002年年1111月华中科技大学出版社出版月华中科技大学出版社出版2 2、 机械制造技术基础机械制造技术基础，张世昌等编写，普通高等教育，张世昌等编写，普通高等教育“十五十五”国家规划教材，高等教育出国家规划教材，高等教育出版社出版版社出版 20012001年年8 8月月3 3、 现代工程材料成形与制造工艺基础现代工程材料成形与制造工艺基础，王喜玉主编，山东省教育厅，王喜玉主编，山东省教育厅“九

6、五九五”立项重点教材立项重点教材机械工业机械工业 出版社出版，出版社出版， 20012001年年7 7月月4 4、工程材料及机械制造基础工程材料及机械制造基础，相瑜才、孙维连编，机械工业出版社出版，相瑜才、孙维连编，机械工业出版社出版， 20042004年年5 5、 机械制造工艺基础机械制造工艺基础，傅水根，傅水根 “十五十五”北京市精品教材项目，清华大学出版社出版，北京市精品教材项目，清华大学出版社出版， 20042004年年6 6月月6 6、 机械制造工程实践机械制造工程实践，马保吉，马保吉，2121世纪高等学校教材世纪高等学校教材 西北工业大学版社出版，西北工业大学版社出版，200320

7、03年年9 9月月7 7、材料成形技术基础材料成形技术基础，何红媛，东南大学出版社出版，何红媛，东南大学出版社出版， 20002000年年8 8月月 8 8、 制造工程与技术制造工程与技术（热加工）（英文版）（美）（热加工）（英文版）（美）S.S.卡尔帕基安（卡尔帕基安（SeropeSerope KalpakjianKalpakjian）著，）著，时代教育时代教育. .高校双语优秀教材，机械工业出版社出版，高校双语优秀教材，机械工业出版社出版， 20042004年年3 3月月7/21/2024 金金 属属 工工 艺艺 学学热加工工艺基础热加工工艺基础冷加工工艺基础冷加工工艺基础工程材料导论金属

8、液态成形金属塑性成形金属连接成形表表面面切切削削成成形形的的基基本本方方法法机机机机械械械械加加加加工工工工工工工工艺艺艺艺的的的的基基基基本本本本知知知知识识识识 金金 属属 切切 削削 加加 工工 基基 础础讲授内容讲授内容7/21/2024零件的生产工艺过程零件的生产工艺过程选材选材选毛坯选毛坯预先热处理预先热处理机械加工机械加工最终热处理最终热处理检验检验 应根据零件的性能要求、受载情况、服役条应根据零件的性能要求、受载情况、服役条 件、件、工作环境等：工作环境等：选材：选材：金属材料种类繁多，性能不一，金属材料种类繁多，性能不一，根据根据零件的性能要求、零件的性能要求、服役条件服役条

9、件的的不相同，再加上材料的资源、价格等多方面考虑。不相同，再加上材料的资源、价格等多方面考虑。7/21/2024毛坯选择毛坯选择机械加工方法机械加工方法轴轴车削车削传统的有传统的有现代的有现代的有有液态成形毛坯有液态成形毛坯塑性成形毛坯塑性成形毛坯连接成形毛坯连接成形毛坯粉末冶金成形粉末冶金成形型材等毛坯型材等毛坯车削、刨车削、刨削、铣削削、铣削拉削、镗削、磨削等拉削、镗削、磨削等数控加工、电火花数控加工、电火花加工、激光加工等加工、激光加工等特种加工方法特种加工方法预先热处理预先热处理： 为使切削加工能顺利进行，可通过预先热处理调整为使切削加工能顺利进行，可通过预先热处理调整硬度，为切削加工

10、做好组织准备。硬度，为切削加工做好组织准备。最终热处理：最终热处理： 使材料的性能达到要求。使材料的性能达到要求。7/21/2024 第第1篇篇 工程材料导论工程材料导论材料、信息、能源、生物称为现代技术的四大支柱。材料、信息、能源、生物称为现代技术的四大支柱。 复合材料复合材料工程材料工程材料金属材料金属材料陶瓷材料陶瓷材料高分子材料高分子材料7/21/2024工工 程程 材材 料料 导导 论论1.1 1.1 金属材料的力学性能金属材料的力学性能1.2 1.2 金属材料的物理、化学性能金属材料的物理、化学性能1.3 1.3 金属材料的工艺性能金属材料的工艺性能本章重点本章重点重点了解金属材料

11、的重点了解金属材料的力学性能指标和测试力学性能指标和测试方法，以及各个指标方法，以及各个指标的物理意义。的物理意义。 第第1 1章章 金属材料的主要性能金属材料的主要性能作业：作业：P11P11页：页：1.11.1；1.91.9教学要求：教学要求：了解金属材了解金属材料的性能及测试方法。料的性能及测试方法。7/21/2024金属材料的主要性能金属材料的主要性能1.1金属材料的力学性能金属材料的力学性能强度：强度：材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为材料的强度。材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为材料的强度。=【(L-L0)/L0 】 %=F/S弹性极限弹性极限 屈服点屈服点 抗拉强度抗

12、拉强度 塑性：塑性：塑性是指金属材料产生塑性变形而不破坏的能力塑性是指金属材料产生塑性变形而不破坏的能力伸长率：伸长率：断面收缩率：断面收缩率：(l(l）弹性极限）弹性极限(2(2）屈服点）屈服点 (3) (3) 抗拉强度抗拉强度 铸铁、陶瓷等脆性材料：只有弹性变形铸铁、陶瓷等脆性材料：只有弹性变形阶段，中、高碳钢：没有屈服阶段。阶段，中、高碳钢：没有屈服阶段。ee、ss、bb是机械零件和构件设计是机械零件和构件设计和选材的主要依据。和选材的主要依据。应力与应变的比值称为材料的应力与应变的比值称为材料的弹性模量弹性模量E(MPaE(MPa）（刚度）（刚度） 或或 数值越大，表数值越大，表示材料

13、的塑性愈好。示材料的塑性愈好。7/21/2024 第第2章章 铁碳合金铁碳合金2.1 金属及合金的晶体结构金属及合金的晶体结构2.2 铁碳合金相图及其应用铁碳合金相图及其应用2.3 常用的金属材料及选用常用的金属材料及选用教学要求：教学要求：了解金属的晶体结构、了解金属的晶体结构、晶体缺陷、纯金属的结晶与铸锭及晶体缺陷、纯金属的结晶与铸锭及合金的相结构。合金的相结构。本章重点本章重点金属及合金的晶体结构和结晶特点。金属及合金的晶体结构和结晶特点。铁碳合金的基本组织铁碳合金的基本组织二元合金状态图分析二元合金状态图分析作业：作业：P30: 2.2; 2.7P30: 2.2; 2.7工工 程程 材

14、材 料料 导导 论论铁碳合金是最重要的工程材料，钢铁碳合金是最重要的工程材料，钢和铸铁是制造机器设备的主要金属和铸铁是制造机器设备的主要金属材料，在工业生产中占主导地位。材料，在工业生产中占主导地位。与其它材料相比，其资源广泛、冶与其它材料相比，其资源广泛、冶炼方便、价格低廉、性能优越。炼方便、价格低廉、性能优越。金属材料铁碳合金是以铁、碳为主金属材料铁碳合金是以铁、碳为主要组元组成的合金。要组元组成的合金。7/21/2024硬度：硬度：金属材料受压时抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕的能力金属材料受压时抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕的能力 冲击韧度：冲击韧度：材料在冲击载荷作用下抵抗变形

15、和断裂的能力材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力ak=冲击破坏所消耗的功冲击破坏所消耗的功Ak/标准试样断口截面积标准试样断口截面积F；(J/cmJ/cm2 2) 疲劳强度：疲劳强度：金属材料金属材料在交变应力作用下在交变应力作用下不会发不会发生疲劳破坏生疲劳破坏 ，疲劳强度，疲劳强度以以-1-1 金属材料的主要性能金属材料的主要性能（1）布氏硬度（HBS）（2）洛氏硬度（HRC）7/21/20241. 1. 在做材料的拉伸试验时是否一定要做成标准试样？为什在做材料的拉伸试验时是否一定要做成标准试样？为什么？么？2. 2. 缩颈现象发生在拉伸图的哪一点？如果没有出现缩颈现缩颈现象发生在拉伸

16、图的哪一点？如果没有出现缩颈现象，是否表示该试样没有发生塑性变形？象，是否表示该试样没有发生塑性变形？3. 3. 将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判别它将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判别它的变形性质？的变形性质？7/21/20241.2 1.2 金属材料金属材料的物理、化学性能的物理、化学性能物理性能：物理性能：包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等化学性能：化学性能：在室温或高温时抵抗各种介质的化学侵蚀能力在室温或高温时抵抗各种介质的化学侵蚀能力耐腐蚀性：耐腐蚀性：金属材料在常温下抵抗氧、水蒸汽等化学介质腐蚀破坏

17、作用的能力。金属材料在常温下抵抗氧、水蒸汽等化学介质腐蚀破坏作用的能力。抗氧化性：抗氧化性：几乎所有的金属能与空气中的氧作用形成氧化物，这称为氧化。几乎所有的金属能与空气中的氧作用形成氧化物，这称为氧化。 1.3 1.3 金属材料的工艺性能金属材料的工艺性能是材料对各种加工工艺的适应能力是材料对各种加工工艺的适应能力 它包括它包括铸造性能铸造性能、锻压性能锻压性能、焊接性能焊接性能、切削加工性能切削加工性能和和热处理性热处理性能。能。工艺性能的好坏直接影响零件的加工质量和生产成本，所以它也是选工艺性能的好坏直接影响零件的加工质量和生产成本，所以它也是选材和制定零件加工工艺必须考虑的因素之一。材和制定零件加工工艺必须考虑的因素之一。 密度：密度：表示某种材料单位体积的质量。表示某种材料单位体积的质量。熔点：熔点：材料由固态转变为液态时的熔化温度。材料由固态转变为液态时的熔化温度。导热性：导热性：材料传导热量的能力。材料传导热量的能力。导电性：导电性：材料传导电流的能力。材料传导电流的能力。热膨胀性：热膨胀性：材料随温度变化体积发生膨胀或咚缩的特性。材料随温度变化体积发生膨胀或咚缩的特性。金属材料的主要性能金属材料的主要性能7/21/2024