贵州大学工程材料及其成形技术基础总结与复习指导.pptVIP

工程材料及其成形技术基础总结与复习指导 (一）本课程内容分为两大篇 1、第1篇为工程材料学，其内容可归纳为四大部分： 第一部分为基本理论基础。它主要说明工程材料的化学成分、组织 结构与性能之间的相互关系与变化规律。 第二部分为工程材料的强韧化(钢的热处理)。它说明强化工程材料 的主要途径有两个： 一是通过优化成分设计来发展高性能水平的新材料，另一是通过变 更材料的加工处理工艺来充分发挥现有材料的性能潜力。而本篇则主 要讨论后一途径——变更加工处理工艺，主要是指钢的热处理。材料 的所有性能都是其化学成分和组织结构在一定的外界因素(载荷性质、 应力状态、电场、磁场等)作用下的综合反映，它们构成了相互联系的 系统。对材料结构和性能之间相互关系的了解不仅能正确地认识材料 结构的形成规律，而且也为正确地选择材料加工处理工艺和发展新材 料提供了基础。例如，钢的化学成分对钢的强韧性的影响是通过影响 钢的组织结构来实现的；当钢的化学成分一定时，还可通过不同的热 处理工艺改变材料的组织结构，而导致钢在力学性能上有较大的差异。 第三部分为常用工程金属材料介绍。它包括碳钢、合金钢、有色 金属及其合金、非金属材料等。 第四部分为工程材料的合理选用。主要介绍了工程材料合理选用 的基本原则，有关失效分析的基本概念。 由于机械工程中机械零件的用材主要以金属材料特别是钢铁为主 ，所以金属材料特别是钢铁，其基本原理、热处理与应用当属本篇的 重点。具体说来，四大部分各有一个重点，即第一部分的铁碳合金相 图一节为重点；第二部分的钢的热处理原理与工艺为重点；第三部分 中的工业用钢一节为重点；第四部分以工程材料的合理选用为重点。 工程材料篇的内容相继可简化为理论基础、强化工艺、常用工程 金属材料和合理选材四大部分。理论基础的核心是调整成分和结构； 强化工艺的关键是控制组织；常用材料介绍的最重要依据是力学性能 的确定；合理选材是最重要的应用。所以，贯穿本篇的纲是“材料成 分—组织(结构)一性能一强化和应用”。因此，在进行系统复习和总 结时，不论对各个部分，还是各个章节，都可以用这一纲来引导，做 到纲举目张。 2、第2篇为材料成形技术学，其内容可归纳为六大部分： 第一部分是液态凝固成形。应掌握铸造生产方法的原理、特点与 应用。铸造工艺正是利用了液体的流动性使其适应性很强，且特别适 合于生产形状复杂尤其是内腔复杂、重量较大的零件毛坯（特别是选 用了脆性材料的零件）。但是，由于铸件的晶粒较粗大、组织疏松、 成分不够均匀，力学性能较同样材料的锻件差。 第二部分是塑变成形。应掌握锻压生产方法的原理、特点与应用 。锻压工艺是借助外力的作用，使金属坯料产生塑性变形，从而获得 一定形状、尺寸和性能的毛坏或零件的方法。由于金属在固态下的塑 性变形量是有限的，所以，锻压只能用于形状较简单毛坯或零件的生 产。但是，锻压可以压合材料冶炼组织的内部缺陷，细化晶粒，使夹 杂物均匀分布，形成合理的纤维组织，所以，锻压件的力学性能好， 主要用于受力较人而且受力复杂的毛坯或零件。 第三部分是固态连接成形。应掌握焊接生产方法的原理、特点与 应用。焊接是将分离的金属，用局部加热、加压或两者同时进行的手 段，借助于金属内部原子之间的结合，使金属连接成牢固整体的加工 方法。与古老的连接方法——铆接相比，焊接方法的适应性广(大小结 构、不同合金、锻焊结合、铸焊结合、不同型材)，省工时，省材料( 节约l5％～20％)，有高的结合强度，接头的严密性好。但是，由于局 部加热，热影响区组织变坏，焊接后产生残余应力。焊接主要用于工 程结构的生产，如各种压力容器，桥梁，船体，汽车、飞机构件等的 制造。 第四部分是颗粒态成形。应掌握粉末冶金生产方法的原理、特点 与应用。粉末压制工艺是利用颗粒态材料整体的流动和局部的塑变， 获得一定形状、尺寸和性能的零件或毛坏的方法。由于其成形特点， 能够生产出其他方法不能或很难制造的制品且材料的利用率很高，但 粉末的价格较高，设备和模具投资较大，零件几何形状受一定限制。 第五部分是粘流态成形。应掌握高分子材料制品生产方法的原理 、特点与应用。高分子材料制品的成形工艺是利用压力使加热后呈粘 流态的高分子材料充填模具型腔以获得制品。塑料和橡胶是应用范围 广用量大的高分子材料，随着电子、家电、机械、日用五金等工业产品 塑料化趋势的不断增大，对塑料、橡胶制品成形工艺及其模具的需求也 越大。 第六部分是材料成形技术生产方法的选择。在充分了解各类毛坯生 产方法的特点后，根据零件毛坯的材料种类、力学性能要求、结构形状 ，生产批量、现场条件等情况，合理的选择材料成形生产的具体工艺或 方法。 机