材料成型与工艺材料型与工艺.docVIP

绪论 1.1概述 1.1.1材料的分类 按材料的发展历史可分为：天然材料、加工材料、合成材料、复合材料、智能材料或应变材料、纳米材料； 按材料的化学结构可分为：金属材料、无机材料、有机材料； 按材料的来源可分为：天然材料、加工材料、人造材料； 按材料的成分可分为：有机材料、无机材料、复合材料、其他材料； 1.1.2材料的特性 ①物理特性，如：密度、熔点、比热容、热导率等； ②化学特性 ③力学性能，如：强度、刚度、弹性、塑性、硬度等。 ④感觉物性，如：触觉质感、视觉质感、自然质感、人为质感。 ⑤成型工艺性， ⑥表面工艺性 ⑦环境耐候性 ⑧经济性 ⑨环保性 1.2产品设计与材料 产品三要素：功能、形态、材料。 1.3产品设计与成型工艺 成型方法有：金属切削、铸造、注塑方法等。 成型工艺具有时代性。 1.4产品设计与表面处理 进行表面处理的功效：①保护产品，②美化产品，③强化产品功能，④增强产品功能。 1.5产品设计与选用材料的基本原则 1.5.1使用性原则（如椅子的设计，如果是在固定的使用可选用带有软垫的木质椅子，如果在动态环境中使用，选用转移更为合适。 1.5.2工艺性原则，产品质量手工艺影响最大，如果在设计中忽略了成型工艺性，轻则影响到美观，严重时会导致产品无法使用。 1.5.3性价比原则，将实用、美观、经济师三者结合起来考虑产品的设计。 1.5.4环保性原则 1.6材料的发展趋势 1.6.1新材料的界定与分类 新材料可分为以下几个领域：电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料（高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料）、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工材料等。 1.6.2新材料简介 ①电子信息材料：是指在微电子、光电子技术和新型元器件基础产品领域中所用的材料。 ②新能源材料：包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源及二次能源中的氢能。 1.6.3纳米材料，按物理形态可分为：纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体、纳米相分离液体。 1.6.4先进复合材料 按用途可分为：结构复合材料、功能复合材料。 结构复合材料主要作为承力结构使用的材料，由增强材料和基体材料构成。 功能复合材料是具有力学、物理、化学、生物等性能的复合材料。 1.6.5智能材料 智能材料的特性：①传感功能，②反馈功能，③信息识别与积累功能，④响应功能，⑤自诊断能力，⑥自修复能力，⑦自调节能力。 金属材料 2.1金属材料的特性及分类 2.1.1金属材料的特性 ①优良的综合机械性能较高的强度 良好的弹性、良好的塑性、良好的韧性、良好的刚度、良好的硬度； ②独特的物理性能密度较大，优异的导电性、神奇的磁性、特有的色泽、优美的音质、 ③抗氧化、抗腐蚀能力较差； ④特有的热处理性能金属材料在固态下通过适当的加热，保温和冷却，可以调整其内部的组织结构，从而改善材料性能； ⑤多样化的表面处理方式，防止金属的腐坏，可采用喷漆，喷塑、电镀、氧化等； ⑥优良的成型工艺性，可以切削加工，铸造、锻造、冲压、焊接等； ⑦丰富的人文特性历史悠久 色彩炫目高贵； ⑧成本高、材料的价格高、加工成本高； ⑨可持续性差。 2.1.2常用金属材料的分类 普通碳素结构钢 优质碳素结构钢（机械制造用钢） 碳素钢 碳素工具钢 碳素铸钢 工程合金结构钢（低合金结构钢） 合金结构钢 钢铁材料 机器合金结构钢 合金钢 合金工具钢：刃具钢、模具钢、量具钢 不锈钢 特殊性能钢 耐磨钢 耐热钢 灰铸铁 可锻铸铁 铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁 合金铸铁 纯铝 （2）铝及铝合金 铸造铝合金 铝合金 变形铝合金 纯铜 （3）铜及铜合金