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材料成形技术基础 • 绪论 • 1、课程的性质 • 材料成形技术基础是学科基础必修课程，主要内容是 介绍机械工程材料的组织性能及应用和加工成形中的 基本原理与工艺特点。 • 材料是人类赖以生存及发展的基础，社会的进步与材 料的发展密切相关 • 石器时代青铜器时代铁器时代近代钢铁、高 分子材料 • 材料的基本分类： • 1）金属材料、2）无机非金属材料、3）高分子材料 • 2、课程的内容： • 1）机械工程材料的组织性能及应用、特点、 适用范围 • 2）金属材料的热处理原理及工艺、特点、适 用范围 • 3）铸造：铸造的原理、工艺方法、特点、适 用范围 • 4）压力加工：压力加工的原理、工艺方法、 特点、适用范围 • 5）焊接：焊接的原理、工艺方法、特点、适 用范围 材料成形技术在机械制造工艺方法中的地位 • 机械制造的基本流程（金属）： • 矿石冶炼→金属材料→毛坯成形→ • 铸造（液态成形）、压力加工（塑性成形）、 焊接（连接成形） →不同方法与材料的性能 有关 • （材料热加工）→毛坯或零件→ • 切削加工（车、铣、刨、磨等材料冷加工）→ • 热处理（改善金属性能的方法）→零件→装配 →机器 • 3、课程的目的和任务 • 1）掌握金属材料的基本知识 • 2）金属材料的热处理原理及工艺、特点、适用范围 • 3）掌握各种成形方法的工艺过程、特点和应用范围 • 4、课程的特点 • 1.实践性强，2.内容多， • 需要全面理解来掌握。 • 5、基本要求 • 1）按时上课，遵守课堂纪律，不得无故缺席、迟到和 早退。 • 2）按时完成作业，不得互相抄袭，要独立完成作业。 • 3）主动提出问题和答疑 • 4）实验项目不得缺席，闭卷考试 第一篇 材料的基本知识 • 第一章 材料的机械性能 • 材料的性能主要是力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能 • 材料在外力(载荷)作用下所表现出来的性能，称为机械性能，或 力学性能。 • 机械性能是衡量材料的重要指标，亦是选择材料的重要依据。 • 机械性能主要有强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。 • 物理性能是指比重、熔点、导电性、导热性和磁性等。 • 化学性能是指耐酸性、耐碱性和抗氧化性等。 • 工艺性能是指材料是否易于进行热、冷加工获得优质产品的性 能，如铸造性、可锻性、焊接性；切削加工性等。它们实质上是 材料机械性能、物理性能、化学性能在成形和加工过程中的综合 反映。 §1—1 强度与塑性 • 强度是材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。 • 根据外力性质的不同，强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强 度等等。 • 强度是通过拉伸试验测定的。 • 拉伸试验时，将加工好的标准拉伸试样安装在材料试验机上，并 对试样施加轴向静拉力。随着拉力的增加，试样产生变形，直到 拉断。 • 以试样所受外力（P）为纵坐标，伸长△L为横坐标，绘出载荷与 伸长的关系曲线拉伸曲线（应力--应变曲线）。 • 应力：单位面积上的作用力,单位：(N/m2)Pa • 工程上常用 MPa=106Pa • 应变：单位长度上的变形，% 低碳钢的拉伸曲线分析 • 当载荷到达S点以前，试样产生的变形为弹性变形。 • 当载形超过S点，试样开始产生明显的塑性变形。 • 在S点附近，曲线出现水平线段，表明载荷不增加，试样还继 续发生塑性变形，即试样丧失了抵抗变形的能力，这种现象称 为屈服。S点为屈服点。 低碳钢的拉伸曲线分析 • 载荷超过S点后，变形量随着载荷的增加而急剧增加。该阶段称 为强化阶段。 • 当载荷达到B点后，试样上出现缩颈现象。拉伸曲线开始下滑。 • 由于缩颈处横截面积的缩小，则继续变形所需的载荷下降，试 样．很快在K点断裂。 强度的计算方法 • 产生屈服现象时的应力称为屈服强度，用符号σ 来表示，即：