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同学们好!1.1工程材料的作用1.2工程材料及其分类1.3工程材料的生产工艺概述第1章绪论《工程材料及成形工艺》(卢志文赵亚忠主编)机械工业出版社《工程材料及成形工艺》千斤顶车削冲压1.1工程材料的作用所有机器都是由多个零件组成的。为满足零件使用需要,每个零件除了在形状尺寸方面有要求外,在材质上也有要求。不同材料具有各不相同的力学性能和其他性能,机械设计时必须为零件选用能满足使用要求的材料。机械零件的制备过程也与材料性能紧密相关。有的材料适合机械加工,有的不适合;有的材料便于塑性成型,有的就不能塑性成型。如果不了解材料的性能,零件的制备成本可能很高,甚至制造失败。T68镗床Z3050摇臂钻床制造汽车时使用大量材料,包括铁、铝、玻璃、橡胶、石油制品、等。它们共同组成了汽车上大大小小的零件。从仪表盘指针、线路,到发动机组、变速齿轮这样的大家伙都是由各种不同的材料组成的。天然材料铜矿石钨矿石铬矿石天然橡胶石油材料是组成所有物体的基本要素,狭义的材料仅指能够用于制造物品、产品的物质。1.2工程材料的分类1工程材料含义人造材料工程材料是指应用于机械、化工、能源、建筑、仪器仪表、交通工具、航空航天等工业领域中,用来制造工程结构、机器零件、元器件或其它制品的固体材料。工程材料分为结构材料和功能材料。光伏电路板光纤CPU从使用角度,工程材料应具备的特点:①化学成分要求元素的组成和配比。主要成分对制品的力学性能、热性能、电性能、耐腐蚀性能等有决定性的影响。从生产角度来看,只有成分确定,才能进行制品的生产。②使用性能要求结构材料需要承力而不破坏,功能材料具有电、光、声、磁、热等方面的性能。2对工程材料的基本要求③满足需要的形状尺寸使用时零件保持即定形状,加工时方便制成零件所需形状。④环保要求在零件生产、使用、回收等过程中,不产生有害物质。⑤经济性。3工程材料分类金属材料非金属材料:无机非金属材料有机非金属材料复合材料金属Metal复合材料Composites陶瓷Ceramic高分子Polymer按成分不同金属材料金属材料力学性能高,是电和热的良导体,加工成形方便。分为钢铁材料和有色金属。钢铁铝铜钛高分子材料指以高分子化合物为主要组分的材料。高分子材料具有良好的塑性、优良的弹性、较强的耐腐蚀性能、良好的绝缘性和密度小等优良性能。陶瓷材料属于无机非金属材料,它不可燃,不老化,硬度高,耐压性能良好,耐热性和化学稳定性高。复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的材料。复合材料性能优异,品种多,应用范围广,发展前途广阔。成分—组织—加工工艺—材料性能—应用本课程学习主线此图是本课程的核心:①材料的成分、组织、工艺、性能是一个不可分割的整体;②其中成分、组织二项决定了材料的性能;③加工工艺也能够影响材料的性能,不过其影响途径是通过改变材料组织来实现的;④成分对性能、组织、加工工艺有着决定性的作用;⑤材料的性能必须大于所需要的性能,才能满足使用要求。学习任务①工程材料的理论基础,包括晶体结构、结晶、相图,以及材料的性能指标;②钢的热处理原理,主要为整体热处理工艺技术及其应用;③常用工程材料(包括钢铁材料、有色金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料)的组成、特点及其应用;④介绍机械零件的失效分析方法,零件材料的选择方法。钢铁材料的生产过程1.3工程材料生产工艺概述1、炼铁采集铁矿石高炉炼铁还原出生铁炼铁过程:高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,还原得到铁。炼出的铁水从出铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。Fe2O3+3CO=2Fe+3CO22、炼钢炼钢过程:炼钢生铁废钢合金元素造渣剂、脱氧剂炼钢炉钢水脱S、P、O合格钢水3、铸造钢水铸造的三种形式:铸钢件钢锭连铸坯4、钢材的压力加工钢材压力加工的形式:轧制拉拔挤压钢材种类:型材板材管材金属制品:钢丝绳钢筋工字钢角铁钢轨圆钢铸造焊接锻造6、钢铁零件的加工热加工成形冷加工:铸造锻造焊接冲压车削加工铣削加工钻削加工镗削加工刨削加工磨削加工特种加工:电火花
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