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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,工程材料與成型技術(shù),主講教師：丁蘭英,電 話：,13645169210,Email:,,辦 公 室：,B413,工程材料與成型技術(shù)概述,材料是社會進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)與先導(dǎo)，是人類進(jìn)步的里程碑,。而任何材料在被制造成有用物品,(,無論是生活用品或是,生產(chǎn)工具,等,),的過程中，都要經(jīng)過成形加工，顯然材料成型工藝是人類生產(chǎn)活動中始終不可缺少

2、的基礎(chǔ)性技術(shù)。,了解金屬材料的性能和加工工藝的基礎(chǔ)知識，為學(xué)好其他專業(yè)課和從事機(jī)械設(shè)計和制造奠定必要的基礎(chǔ)。,汽車的組成：發(fā)動機(jī) 底盤 車身 附件,發(fā)動機(jī)：缸體 活塞 連桿 皮帶 墊片等,底盤：大梁 前后橋 車輪等,車身：覆蓋件等,附件：反光鏡 座椅等,一個工程可以通過這樣幾個步驟來實現(xiàn),礦石、化合物,冶煉、合成,煉鋼、鑄造、化工工藝,鑄件、型材、非金屬半成品（毛坯）,毛坯,機(jī)加工,零件（成品）,零件,裝配,調(diào)試、試車,銷售,材料,哥倫比亞號航天飛機(jī),材料是指人類用以制造各種有用器件的物質(zhì)。,材料是人類生產(chǎn)和生活所必須的物質(zhì)基礎(chǔ)。,手錘,銼刀,國產(chǎn)渦噴,-7,渦輪噴氣發(fā)動機(jī),石器,鐵器,象形尊

3、,(,西周,),石器時代,青銅器時代,鐵器時代,材料是人類進(jìn)化的里程碑。,由于材料的重要性，歷史學(xué)家根據(jù)人類所使用的材料來劃分時代。,材料的發(fā)展水平和利用程度已成為人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。,材料的發(fā)展與人類社會簡圖,龍芯,聯(lián)想計算機(jī),沒有,半,半導(dǎo),體,體材,料,料的,工,工業(yè),化,化生,產(chǎn),產(chǎn)，,就,就不,可,可能,有,有目,前,前的,計,計算,機(jī),機(jī)技,術(shù),術(shù)。,沒有,高,高溫,高,高強(qiáng),度,度的,結(jié),結(jié)構(gòu),材,材料,，,，就,不,不可,能,能有,今,今天,的,的航,空,空工,業(yè),業(yè)和,宇,宇航,工,工業(yè),。,。,在航天飛機(jī)表面裝陶瓷防護(hù)瓦片,飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片,波音客機(jī),沒有,低,低消,耗,耗的

4、,光,光導(dǎo),纖,纖維,，,，也,就,就沒,有,有現(xiàn),代,代的,光,光纖,通,通訊,。,。,二十,世,世紀(jì),七,七十,年,年代,，,，人,們,們把,材,材料,與,與能,源,源和,信,信息,并,并列,，,，稱,作,作現(xiàn),代,代文,明,明的,三,三大,支,支柱,之,之一,。,。,前蘇,聯(lián),聯(lián)在,1957,年把,第,第一,顆,顆人,造,造衛(wèi),星,星送,入,入太,空,空，,令,令美,國,國人,震,震驚,不,不已,，,，認(rèn),識,識到,在,在導(dǎo),彈,彈火,箭,箭技,術(shù),術(shù)上,落,落后,了,了。,因,因此,在,在其,后,后的,十,十年,里,里，,在,在十,多,多所,大,大學(xué),中,中陸,續(xù),續(xù)建,立,立了,材,

5、材料,科,科學(xué),研,研究,中,中心,，,，并,把,把約,2/3,大學(xué),的,的冶,金,金系,或,或礦,冶,冶系,改,改建,成,成了,冶,冶金,材,材料,科,科學(xué),系,系或,材,材料,科,科學(xué),與,與工,程,程系,。,。其,涉,涉及,的,的材,料,料由,金,金屬,擴(kuò),擴(kuò)展,到,到了,陶,陶瓷,和,和高,分,分子,聚,聚合,物,物材,料,料。,可,可見,，,，高,技,技術(shù),需,需要,先,先進(jìn),材,材料,的,的支,持,持。,前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星及其運載火箭,材料成,形,形工藝,的,的發(fā)展,史,史,材料成,形,形工藝,是,是伴隨,著,著人類,使,使用材,料,料的歷,史,史而發(fā),展,展的。,在人類,使,使

6、用材,料,料之初,，,，用過獸骨，還通,過,過將天,然,然材料,石,石頭、,陶,陶土打,制,制成石,器,器和燒,制,制成陶,器,器（瓷器），在,燒,燒陶過,程,程中人,們,們掌握,了,了金屬,（,（青銅,）,）冶煉,技,技術(shù)及,金,金屬成,形,形工藝,。,。,舊石器,時,時代晚,期,期，殘,長,長,8.2,厘米，,北,北京周,口,口店出,土,土。,骨 針,我國在,原,原始社,會,會后期,開,開始有,陶,陶器，,在,在仰韶文,化,化和龍山文,化,化時期制,陶,陶技術(shù),已,已相當(dāng),成,成熟。,我國是,世,世界上,應(yīng),應(yīng)用銅,、,、鐵最,早,早的國,家,家，遠(yuǎn),在,在,4000,年前就,已,已經(jīng)開,

7、始,始使用,銅,銅合金,，,，至商,周,周時代,(,公元前,16,世紀(jì)一,公,公元前,8,世紀(jì),),達(dá)到了,青,青銅文,化,化的鼎,盛,盛時期,。,。,公元前,六,六七世,紀(jì),紀(jì)的春,秋,秋時期,，,，我國,已,已開始,使,使用鐵,器,器，這,比,比歐洲,國,國家早,了,了,1800,多年。戰(zhàn)國時,期,期,我國就,發(fā),發(fā)明了,煉,煉鋼技,術(shù),術(shù)，創(chuàng),造,造了多,種,種在當(dāng),時,時比較,先,先進(jìn)的,煉,煉鋼方,法,法,并將其,用,用于制,造,造農(nóng)具,和,和兵器,等,等。,鑄造技,術(shù),術(shù)在我,國,國源遠(yuǎn),流,流長，,并,并達(dá)到,了,了很高,的,的水平,，,，形成,了,了聞名于,世,世的以泥范,(,

8、砂型,),、鐵范,(,金屬型,),和失蠟鑄,造,造為代表,的,的中國,古,古代三,大,大鑄造,技,技術(shù)。,據(jù)考證,早在,3000,年前的,商,商周時,期,期,我國已,發(fā),發(fā)明了,古,古代失蠟鑄,造,造法；戰(zhàn)國中,期,期，出,現(xiàn),現(xiàn)了金,屬,屬型鑄,造,造；隋唐,以,以后，,我,我國已,掌,掌握了,大,大型鑄,件,件的生,產(chǎn),產(chǎn)技術(shù),。,。,河南安,陽,陽武官,村,村出土,的,的商代,司,司母戊,鼎,鼎，重八,百,百多公,斤,斤，體,積,積龐大,，,，花紋,精,精巧，,造,造型精,美,美。,司母戊,大,大方鼎,藏于國,家,家博物,館,館的商,代,代晚期,（,（公元,前,前,13,前,11,世紀(jì)）

9、,青,青銅器,，,，通高,133cm,，口長,116cm,、寬,79cm,，重,832.84kg,，是迄,今,今發(fā)掘,出,出土最,大,大、最,重,重的青,銅,銅禮器,湖北江,陵,陵楚墓,中,中發(fā)現(xiàn),的,的越王,勾,勾踐青銅寶,劍,劍，地下,埋,埋藏了,2000,多年，,但,但依然,刃,刃口鋒,利,利，寒,光,光閃閃,，,，可一,次,次割透,疊,疊在一,起,起的十,多,多層紙,張,張。,西漢時,期,期曾大,量,量使用,的,的“透光”銅鏡,，,，被西,方,方人稱,為,為“中國魔,鏡,鏡”，就,是,是我國,古,古代工,匠,匠們巧,妙,妙地利,用,用了因,鑄,鑄件壁,厚,厚不同,形,形成的,鑄,鑄造應(yīng)

10、,力,力及變,形,形的原,理,理而制,成,成的。,現(xiàn)存于,北,北京大,鐘,鐘寺內(nèi),的,的明朝,永,永樂年,間,間鑄造,的,的大銅鐘，重,46,5 t,，鐘身,內(nèi),內(nèi)外遍,鑄,鑄經(jīng)文,20,余萬字,，,，是世,界,界上鑄,字,字最多,的,的大鐘,，,，其鐘,聲,聲渾厚,雖,雖在悅,耳,耳，遠(yuǎn),傳,傳百里,。,。,我國鍛,造,造和焊,接,接技術(shù),也,也有著,悠,悠久的,歷,歷史。,在河北,藁,藁城出,土,土的商,朝,朝鐵刃,銅,銅鉞,(,越,),是我國,發(fā),發(fā)現(xiàn)的,最,最早的,鍛,鍛件。,(,距今,3 000,多年,),在河南,輝,輝縣戰(zhàn),國,國墓中,發(fā),發(fā)掘出,的,的殉葬,銅,銅器,其耳和,足,

11、足是用,釬,釬焊方,法,法與本,體,體連接,的,的。,我國還,是,是最早,使,使用粘接技,術(shù),術(shù)的國家,，,，在陜,西,西臨潼秦始皇,陵,陵陪葬,坑,坑發(fā)現(xiàn),的,的銅車馬中，金,銀,銀飾件,的,的固定,用,用的就,是,是一種,無,無機(jī)粘,接,接劑。,我國明,朝,朝科學(xué),家,家宋應(yīng)星著,天工開,物,物,一書中,，,，記載,了,了冶鐵、,煉,煉銅、,鑄,鑄鐘、,鍛,鍛鐵、,焊,焊接、,淬,淬火等,多,多種金,屬,屬成形,和,和改性,方,方法及,生,生產(chǎn)經(jīng),驗,驗,是世界,上,上有關(guān)金屬加,工,工工藝最早的,科,科學(xué)著,作,作之一,。,。,近年，,我,我國的,材,材料成,形,形技術(shù),有,有了突,飛,

12、飛猛進(jìn),的,的發(fā)展,如三峽,水,水利建,設(shè),設(shè)中,440t,不銹鋼,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)輪、,750t,蝸殼和,300t,的閘門都是世,界,界上最,重,重的鋼,鐵,鐵結(jié)構(gòu),。,。,“鳥巢,”,”結(jié)構(gòu),設(shè),設(shè)計奇,特,特新穎,，,，而這,次,次搭建,它,它的鋼,結(jié),結(jié)構(gòu)的,Q460,也有很,多,多獨到,之,之處：,Q460,是一種,低,低合金,高,高強(qiáng)度,鋼,鋼，它,在,在受力,強(qiáng),強(qiáng)度達(dá),到,到,460,兆帕?xí)r,才,才會發(fā),生,生塑性,變,變形，,這,這個強(qiáng),度,度要比,一,一般鋼,材,材大，,因,因此生,產(chǎn),產(chǎn)難度,很,很大。,材料成,形,形加工,是,是制造,業(yè),業(yè)的重,要,要組成,部,部分。,據(jù)統(tǒng)計,，

13、,，全世界,75,的鋼,材,材經(jīng)塑,性,性加工,，,，,45,的金,屬,屬結(jié)構(gòu),用,用焊接,得,得以成,形,形。,我國鑄,件,件年產(chǎn),量,量超過,1400,萬噸，,成,成為世,界,界鑄件,生,生產(chǎn)第,一,一大國,。,。,汽車工,業(yè),業(yè)是材,料,料成形,技,技術(shù)應(yīng),用,用最廣,的,的領(lǐng)域,。,。,據(jù)統(tǒng)計,，,，全球汽車用,材,材總質(zhì),量,量的,65,由鋼材,(,約,45,),、鋁合金,(,約,13,),及鑄鐵,(,約,7,),通過鍛壓、,焊,焊接和鑄造,成,成形，并通過熱,處,處理及表面,改,改性獲得最,終,終所需的實,用,用性能。,1863,年，光學(xué)顯,微,微鏡首次應(yīng),用,用于金屬研,究,究，

14、誕生了,金,金相學(xué)，使,人,人們能夠?qū)?材,材料的宏觀,性,性能與微觀,組,組織聯(lián)系起,來,來。,灰鑄鐵的顯微組織,光學(xué)顯微鏡,Pb-Sn,共晶組織,人類對材料,的,的認(rèn)識是逐,步,步深入的。,1912,年發(fā)現(xiàn)了,X-,射線對晶體,的,的作用并在,隨,隨后被用于,晶,晶體衍射分,析,析，使人們,對,對固體材料,微,微觀結(jié)構(gòu)的,認(rèn),認(rèn)識從最初,的,的假想到科,學(xué),學(xué)的現(xiàn)實。,Si,表面的重構(gòu)圖象,X-,射線衍射儀,1932,年發(fā)明了電,子,子顯微鏡，,把,把人們帶到,了,了微觀世界,的,的更深層次,（,（,10,-7,m,）,透射電子顯微鏡,掃描電子顯微鏡,光鏡下,電鏡下,1934,年位錯理論,

15、的,的提出，解,決,決了晶體理,論,論計算強(qiáng)度,與,與實驗測得,的,的實際強(qiáng)度,之,之間存在的,巨,巨大差別的,矛,矛盾，對于,人,人們認(rèn)識材,料,料的力學(xué)性,能,能及設(shè)計高,強(qiáng),強(qiáng)度材料具,有,有劃時代的,意,意義。,金屬鈦中的位錯,材料發(fā)展的,歷,歷程示意圖,1,、認(rèn)識工程,材,材料的各種,（,（物理、化,學(xué),學(xué)、力學(xué)）,性,性,能及應(yīng)用。,鋼：強(qiáng)度高,鋁：比重小,銅：導(dǎo)電好,陶瓷：硬、耐蝕,本課程的作,用,用,2,、能正確選,擇,擇、使用材,料,料及相應(yīng)的,材,材料改性工,藝,藝及成形方,法,法和工藝。,銅,鋼,花崗巖,鋁合金,用什么材料,，,，如何加工,？,？,洲際導(dǎo)彈,協(xié)和客機(jī),數(shù)控

16、機(jī)床,復(fù)合材料,本課程的基,本,本內(nèi)容,工程材料：材料的種,類,類和性能、,材,材料的組織,結(jié),結(jié)構(gòu)、金屬,熱,熱處理及表,面,面改性、鋼,鐵,鐵材料及其,用,用途、非鐵,材,材料、失效,及,及選材,熱成形工藝,基,基礎(chǔ)：鑄造、壓,力,力加工、焊,接,接、非金屬,及,及復(fù)合材料,成,成形方法、,毛,毛坯成形方,法,法選擇及質(zhì),量,量控制,基本內(nèi)容：,基本原理（,三,三種關(guān)系）,：,：材料三要,素,素（成分、,結(jié),結(jié)構(gòu)、微觀,組,組織）與使,用,用性能的關(guān),系,系；材料改,性,性及表面強(qiáng),化,化工藝與材,料,料成分、性,能,能間的關(guān)系,；,；材料成形,工,工藝與材料,組,組織、性能,間,間的關(guān)系,基本知識：,各,各類工程材,料,料的特點及,應(yīng),應(yīng)用；材料,改,改性工藝的,特,特點及應(yīng)用,；,；各種成形,工,工藝的特點,與,與應(yīng)用；零,件,件材料質(zhì)量,的,的控制；新,材,材料的發(fā)展,及,及現(xiàn)代改性,與,與成形工藝,的,的進(jìn)展,工程應(yīng)用：,掌,掌握工程材,料,料與成形工,藝,藝的合理選,用,用；掌握各,種,種成形零件,的,的結(jié)構(gòu)工藝,性,性；初步掌,握,握主要改性,工,工藝及成形,工,工藝的