工程材料及其成型技术(1)

电子教案中国农业大学工学院工程材料及成形技术自我介绍姓名：凌刚单位：工学院机械系专业：材料科学联系方法：手机：[phone]办公室：62736554（工学院大楼563）emial:[e-mail]课件下载：教务处精品课程网目录第0章：绪论第1章：工程材料的结构与性能第2章：金属材料的结晶与二元相图第3章：钢的热处理第4章：工程材料第5章：金属的液态成型第6章：金属的塑性成形第7章：金属的焊接成形第8章：非金属材料及成形第9章：新材料及其新工艺第10章：机械零件材料及成形工艺的选用目录第0章：绪论第1章：工程材料的结构与性能第2章：金属材料的结晶与二元相图第3章：钢的热处理第4章：工程材料第5章：金属的液态成型第6章：金属的塑性成形第7章：金属的焊接成形第8章：非金属材料及成形第9章：新材料及其新工艺第10章：机械零件材料及成形工艺的选用工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有第0章绪论0.1材料与成形技术0.2工程材料的分类0.3材料及成形工艺在国民经济中的地位0.4本课程的性质、内容及学习要求工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有第0章绪论0.1材料与成形技术0.1.1材料的定义和作用0.1.2材料成形技术的定义和种类0.1.3材料与成形技术的发展历程0.2材料及成形工艺在国民经济中的地位0.3在机械制造业中的地位0.4本课程的性质、内容及学习要求工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1材料与成形技术0.1.1材料的定义和作用0.1.2材料成形技术的定义和种类0.1.3材料与成形技术的发展历程0.2工程材料的分类0.3材料及成形工艺在国民经济中的地位0.4本课程的性质、内容及学习要求第0章绪论工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.1材料的定义和作用哥伦比亚号航天飞机材料是指人类用以制造各种有用器件的物质。一、什么是材料？工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有涡轮发动机0.1.1材料的定义和作用材料是人类生产和生活所必须的物质基础。二、材料的作用手锤工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.1材料的定义和作用CPU没有半导体材料的工业化生产，就不可能有目前的计算机技术。计算机主板工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.1材料的定义和作用航天飞机没有高温高强度的结构材料，就不可能有今天的航空工业和宇航工业。空客A380工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.1材料的定义和作用光纤没有低消耗的光导纤维，也就没有现代的光纤通讯。多模光纤分路器人们把材料与能源和信息并列，称作21世纪现代文明的三大支柱之一。高技术需要先进材料的支持。工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有新中国成立后，我国的材料工业发展迅速。先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大型钢铁基地。钢产量1949年15.8万吨1996年达到10124万吨世界第一2010年预计6.3亿吨占全世界50%0.1.1材料的定义和作用宝钢2号高炉工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有新中国成立后，原子弹、氢弹的爆炸，卫星、飞船的上天等都说明了我国在材料的开发、研究及应用等方面有了飞跃的发展。0.1.1材料的定义和作用宝钢2号高炉1964年10月16日15时,中国的第一颗原子弹爆炸。1967年6月17日8时20分，中国第一颗氢弹在罗布泊爆炸。工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有新中国成立后，原子弹、氢弹的爆炸，卫星、飞船的上天等都说明了我国在材料的开发、研究及应用等方面有了飞跃的发展。0.1.1材料的定义和作用宝钢2号高炉1970年4月24日晚9时35分，中国第一颗人造地球卫星成功地进入了地球轨道。中国从60年代起研制火箭，第一代是长征1号，在1970年4月发射了第一颗卫星工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.1材料的定义和作用宝钢2号高炉2005年10月12日9时38分，神舟6号成功入轨。2005年10月12日费俊龙、聂海胜乘坐神舟6号飞船在遨游太空工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有球墨铸铁显微组织0.1.1材料的定义和作用1863年，光学显微镜首次应用于金属研究，诞生了金相学，使人们能够将材料的宏观性能与微观组织联系起来。三、材料的内部组织与结构光学显微镜工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.1材料的定义和作用1912年发现了X-射线对晶体的作用，马上用于晶体衍射分析，使人们对固体材料微观结构的认识从最初的假想到科学的现实。X-射线衍射仪X-射线衍射图谱工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.1材料的定义和作用1932年发明了电子显微镜，把人们带到了微观世界的更深层次(纳米)扫描电子显微镜（SEM）透射电子显微镜（TEM）工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.1材料的定义和作用高分辨电子显微镜（HTEM）照片工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1材料与成形技术0.1.1材料的定义和作用0.1.2材料成形技术的定义和种类0.1.3材料与成形技术的发展历程0.2工程材料的分类0.3材料及成形工艺在国民经济中的地位0.4本课程的性质、内容及学习要求第0章绪论工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.2材料成形技术的定义和作用将材料加工成具有一定形状和尺寸毛坯或制品的工艺方法。一、什么是材料的成形技术？二里冈出土饕餮乳钉纹方鼎工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.2材料成形技术的定义和作用液态成形（铸造）塑性成形（压力加工）焊接成形切削加工粉末冶金烧结和粘接二、材料成形的主要技术手段大禾人面方鼎工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.2材料成形技术的定义和作用铸造及铸造产品工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.2材料成形技术的定义和作用压力加工（锻造）及锻造产品工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.2材料成形技术的定义和作用激光焊接及焊接产品工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.2材料成形技术的定义和作用大型镗床和发动机汽缸产品工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.2材料成形技术的定义和作用粉末冶金烧结炉和粉末冶金制品工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.2材料成形技术的定义和作用陶瓷烧结炉和高分子粘接制品工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1材料与成形技术0.1.1材料的定义和作用0.1.2材料成形技术的定义和种类0.1.3材料与成形技术的发展历程0.2工程材料的分类0.3材料及成形工艺在国民经济中的地位0.4本课程的性质、内容及学习要求第0章绪论工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程一、石器和陶器时期仰韶石斧12cmX6cmX3cm仰韶彩陶工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程二、青铜器和铁器时期饕餮纹鼎战国凹形铁锄工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程三、古代三大铸造技术——泥范、铁范和熔模铸造埃及古墓壁画人类冶金业的最早纪录之一铁范河北兴隆燕国冶铸遗址出土工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程三、古代三大铸造技术——泥范、铁范和熔模铸造格伯簋（泥范铸造）高23.5cm，宽30.8cm，重7.58kg永乐大钟（泥范铸造）高6.75m，厚94-185mm，重约46吨工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程四、现代材料及成形工艺发展趋势结构材料向高比强度、高刚度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能方向发展。美国F-117隐形战斗机工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程四、现代材料及成形工艺发展趋势结构材料向高比强度、高刚度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能方向发展。国产歼-20隐形战斗机工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程功能材料向高性能化、高功能化、复合化、精细化和智能化发展。位移传感器磁铁工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程材料成形工艺发展趋势：采用模拟技术，优化工艺设计；成形精度向近无余量方向发展；成形质量向近无“缺陷”方向发展；采用新型能源及复合加工。激光快速成形成套设备快速成型产品工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程五、新材料不断涌现拱结构形状记忆合金减振系统形状记忆合金（视频）工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程非晶合金带电力变压器纳米碳管储氢材料工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1.3材料与成形技术的发展历程纳米粉末涂料专用抗菌剂超导磁悬浮列车工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1材料与成形技术0.2工程材料的分类0.2.1金属材料0.2.2高分子材料0.2.3陶瓷材料0.2.4复合材料0.3材料及成形工艺在国民经济中的地位0.4本课程的性质、内容及学习要求第0章绪论工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.2工程材料的分类一、什么是工程材料？用于制造工程构件和零部件的材料，称为工程材料。结构材料——主要满足力学性能要求的工程材料。功能材料——主要满足物理化学性能要求的工程材料。本课程只涉及结构材料！二、按用途分类工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.2工程材料的分类（1）金属材料（2）高分子材料（3）陶瓷材料（4）复合材料二、按化学组成与结合键的特征分类复合材料工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1材料与成形技术0.2工程材料的分类0.2.1金属材料0.2.2高分子材料0.2.3陶瓷材料0.2.4复合材料0.3材料及成形工艺在国民经济中的地位0.4本课程的性质、内容及学习要求第0章绪论工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.2.1金属材料黑色金属—钢，铸铁有色金属—轻金属，重金属，贵金属，稀有金属金属材料以金属键结合为主。具有良好的导电性、导热性、延展性和金属光泽。用量最大、应用最广泛。工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.2.1金属材料钢铁材料，在机械产品中的用量已占整个用材的60%以上。线材型材板材管材工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.2.1金属材料金属材料制品钻头齿轮阀门齿轮轴工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1材料与成形技术0.2工程材料的分类0.2.1金属材料0.2.2高分子材料0.2.3陶瓷材料0.2.4复合材料0.3材料及成形工艺在国民经济中的地位0.4本课程的性质、内容及学习要求第0章绪论工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.2.2高分子材料以分子键和共价键为主。塑性、耐蚀性、电绝缘性、减振性好，密度小。分子键共价键塑料橡胶高分子材料合成纤维工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.2.2高分子材料高分子材料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业和化学、交通运输、航空航天等工业中被广泛应用。塑料轴承橡胶履带工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.1材料与成形技术0.2工程材料的分类0.2.1金属材料0.2.2高分子材料0.2.3陶瓷材料0.2.4复合材料0.3材料及成形工艺在国民经济中的地位0.4本课程的性质、内容及学习要求第0章绪论工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.2.3陶瓷材料以共价键和离子键为主。熔点高、硬度高、耐腐蚀、脆性大。传统陶瓷特种陶瓷陶瓷材料金属陶瓷工程材料及成形技术中国农业大学工学院版权所有0.2.3陶瓷材料传统陶瓷——以天然材料(如黏土、石英、长石等)为原料的陶瓷，主要用作建筑材料使用。特种陶瓷——以人工合成材料为原料的陶瓷，常用作工程上的耐热、