工程材料與熱加工基礎(chǔ)程曉宇

《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》課程概論機(jī)械工程系金工教研室Ⅰ--工程材料機(jī)械制造基礎(chǔ)機(jī)械制造基礎(chǔ)Ⅱ--熱加工工藝基礎(chǔ)Ⅲ--機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)課程的性質(zhì)和任務(wù)工程材料與熱加工基礎(chǔ)是機(jī)械類、近機(jī)械類各專業(yè)學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程的任務(wù)是:

l）工程材料的性能：以力學(xué)性能為主，還要考慮物理性能、化學(xué)性能及工藝性能；2）金屬學(xué)基本理論：使學(xué)生獲得有關(guān)工程材料的基本理論和基本知識(shí)；常用工程材料成分－組織－性能－應(yīng)用之間關(guān)系的一般規(guī)律3）熱處理方面：掌握鋼的熱處理基本原理和工藝，掌握熱處理各種工藝方法的目的，以便正確選用熱處理工藝方法，合理安排工藝路線。課程的性質(zhì)和任務(wù)4）常用工程材料：掌握常用的工業(yè)用鋼、鑄鐵、非鐵金屬及其合金的成分、組織、性能和用途；了解工程塑料、橡膠、陶瓷、復(fù)合材料等常用非金屬材料的分類、性能和用途，以便合理選用工程材料。5）熱加工基礎(chǔ)：掌握鑄造、鍛壓和焊接的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍，掌握金屬的鑄造性能、鍛造性能和焊接性能；能初步分析各種熱加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性，具有初步選擇零件毛坯的能力。6）零件材料與毛坯的選擇：熟悉常用工程材料的生產(chǎn)工藝過程，正確選擇零件的材料、毛坯，并初步安排熱處理在工藝過程中的位置。合理選用工程材料的初步能力。教學(xué)方法

本課程內(nèi)容主要是建立在實(shí)驗(yàn)觀察和工業(yè)實(shí)踐基礎(chǔ)之上,以實(shí)質(zhì)性和規(guī)律性的描述為主,涉及面較寬。*著重理解教學(xué)內(nèi)容,盡量避免死記硬背。*配合實(shí)驗(yàn)及多媒體信息,幫助和加深理解教學(xué)內(nèi)容。*利用網(wǎng)絡(luò)交流教學(xué)信息,如查閱資料、習(xí)題解答等。課程教學(xué)形式課程教學(xué)形式包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課堂討論、自學(xué)、輔導(dǎo)等方式，其中理論教學(xué)以CAI為手段主要講授重點(diǎn)和難點(diǎn)。課程教學(xué)要求的層次本課程教學(xué)內(nèi)容的要求分為:掌握、熟悉、了解三個(gè)層次。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按:分析、觀察、掌握三個(gè)層次要求。教學(xué)內(nèi)容——理論教學(xué)緒論第一章 金屬的力學(xué)性能第二章 屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶第三章 鐵碳合金相圖第四章 鋼的熱處理第五章 工業(yè)用鋼第六章 鑄鐵第七章 非鐵金屬及其合金第八章 非金屬材料第九章 鑄造生產(chǎn)第十章 鍛壓生產(chǎn)第十二章焊接第十三章零件毛坯的選擇與材料的選用教材與學(xué)時(shí)安排教材:

《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》主編：程曉宇理論授課學(xué)時(shí):

58學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):

6學(xué)時(shí)金屬材料非金屬材料課程概論工程材料的分類鋼鐵材料非鐵金屬高分子材料陶瓷材料復(fù)合材料課程概論論鑄造性能能可鍛性能能可焊性能能切削加工工性能熱處理性性工藝性性工程材料料的性能能使用性能能力學(xué)性能能物理性能能化學(xué)性能能工藝性能能機(jī)械零件件加工工工藝材料毛坯零件鑄造鍛壓焊接粉末冶金切削加工型材熱處理材料的發(fā)發(fā)展公元前1200年左右，，人類進(jìn)進(jìn)入了鐵器時(shí)代代，開始使使用的是是鑄鐵，以后后制鋼工工業(yè)迅速速發(fā)展，，稱為18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)業(yè)革命的的重要內(nèi)內(nèi)容和物物質(zhì)基礎(chǔ)礎(chǔ)。如圖由于于鐵的熔熔點(diǎn)較高高（1538℃），其出出現(xiàn)時(shí)間間較晚。。左圖為為伊朗出出土的鐵鐵制器皿皿。圖為為鐵礦石石。鐵礦礦在地球球上比銅銅礦要豐豐富的多多。材料的發(fā)發(fā)展20世紀(jì)中葉葉以來，，科學(xué)技技術(shù)突飛飛猛進(jìn)，，日新月月異，作作為“發(fā)發(fā)明之母母”和““產(chǎn)業(yè)的的糧食””的新材材料研制制更是異異常活躍躍，出現(xiàn)現(xiàn)了稱之之為“高分子子時(shí)代””、“半導(dǎo)體體時(shí)代””、“先先進(jìn)陶瓷瓷時(shí)代””和“復(fù)復(fù)合材料料時(shí)代”等種種種提法。。在當(dāng)今今新技術(shù)術(shù)革命波波及整個(gè)個(gè)國(guó)際社社會(huì)的浪浪潮沖擊擊下，人人類進(jìn)入入了一個(gè)個(gè)“材料料革命””的新時(shí)時(shí)代。材料的發(fā)發(fā)展金屬材料料金屬具有有正的電電阻溫度度系數(shù)，，通常有有良好的的導(dǎo)電性性、導(dǎo)熱熱性、延延展性、、高的密密度和高高的光澤澤。包括括純金屬屬和以金金屬元素素為主的的合金。。在工程程領(lǐng)域有有把金屬屬及其合合金分為為兩類：：（1）黑色金金屬，即即鐵和鐵鐵基合金金（鋼鐵鐵及合金金鋼）；；（2）有色金金屬，黑黑色金屬屬以外的的所有金金屬及其其合金，，常見有有鋁及鋁鋁合金，，銅及銅銅合金等等。金屬屬材料一一般有良良好的綜綜合機(jī)械械性能（（強(qiáng)度、、塑性和和韌性等等），是是工程領(lǐng)領(lǐng)域應(yīng)用用最廣的的材料。。金屬材材料是當(dāng)當(dāng)今工程程領(lǐng)域應(yīng)應(yīng)用最廣廣的材料料材料的發(fā)發(fā)展高分子材材料又稱聚合合物，包包括天然然高分子子材料（（木材、、棉、麻麻等）和和合成高高分子材材料（塑塑料，合合成橡膠膠等）。。其主要要組分高高分子化化合物是是有許多多結(jié)構(gòu)相相同的結(jié)結(jié)構(gòu)單元元相互連連接而成成。它具具有較高高的強(qiáng)度度、良好好的塑性性、較強(qiáng)強(qiáng)的耐腐腐蝕性、、絕緣性性和低密密度等優(yōu)優(yōu)良性能能。高分分子材料料發(fā)明雖雖晚，但但異軍突突起，因因其物美美價(jià)廉，，在工程程材料中中應(yīng)用越越來越廣。材料的發(fā)發(fā)展復(fù)合材料料由兩種或或兩種以以上材料料組成，，其性能能是它的的組成材材料所不不具備的的。復(fù)合合材料可可以有非非同尋常常的剛度度、強(qiáng)度度、高溫溫性能和和耐蝕性性。按基基本材料料分類，，它可分分為金屬屬基復(fù)合合材料、、陶瓷基基復(fù)合材材料和聚聚合物基基復(fù)合材材料等。。復(fù)合材料料具有極極其優(yōu)異異性能，，質(zhì)輕，，強(qiáng)度高高，韌性性好，可可制作運(yùn)運(yùn)動(dòng)器材材，而在在航空航航天領(lǐng)域域更是無無可替代代。零件的毛毛坯鑄造毛坯坯熔煉金屬屬，制造造鑄型，，并將熔熔融金屬屬澆入鑄鑄型，凝凝固后獲獲得一定定形狀和和性能鑄鑄件的成成形方法法，稱為為鑄造。零件的毛坯坯鍛造毛坯鍛壓是對(duì)坯坯料施加外外力，使其其產(chǎn)生塑性性變形、改改變尺寸、、形狀及改改善性能，，用以制造造機(jī)械零件件、工件或或毛坯的成成形加工方方法。它是是鍛造與沖沖壓的總稱稱，屬于壓壓力加工的的范疇。零件的毛坯坯焊接結(jié)構(gòu)