《工程材料與熱加工》課件

《工程材料與熱加工》ppt課件工程材料概述金屬材料非金屬材料材料的選擇與加工工藝材料與環(huán)境contents目錄工程材料概述CATALOGUE01工程材料是指用于制造各類構(gòu)件、器件和零件的物質(zhì)，具有特定的物理、化學(xué)和機(jī)械性能。定義根據(jù)成分、結(jié)構(gòu)和用途，工程材料可分為金屬材料、非金屬材料和復(fù)合材料等。分類定義與分類如強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性等，以滿足不同工程應(yīng)用的需求。力學(xué)性能物理性能化學(xué)性能如導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性能等，影響材料在特定環(huán)境下的使用效果。如耐腐蝕性、抗氧化性、耐候性等，確保材料在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)定性。030201材料性能要求工程材料廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、建筑、電子、能源等領(lǐng)域。隨著科技的進(jìn)步，新型工程材料不斷涌現(xiàn)，如高性能復(fù)合材料、納米材料等，為各行業(yè)的發(fā)展提供更多可能性。材料的應(yīng)用與發(fā)展發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)用領(lǐng)域金屬材料CATALOGUE02鋼鐵材料鋼鐵材料是工程中常用的金屬材料，具有高強(qiáng)度、良好的塑性和韌性等特點(diǎn)。鋼鐵材料主要包括碳鋼和合金鋼，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、汽車、船舶等領(lǐng)域。其強(qiáng)度高、塑性和韌性好，可以通過熱處理進(jìn)一步強(qiáng)化其性能。有色金屬材料包括鋁、銅、鈦等，具有輕質(zhì)、高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等特性。有色金屬材料如鋁、銅、鈦等在工程中也有廣泛應(yīng)用。鋁材輕質(zhì)且耐腐蝕，適用于航空、汽車等領(lǐng)域；銅材具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，用于電力和電子行業(yè)；鈦材具有高強(qiáng)度和耐蝕性，常用于化工和海洋工程。有色金屬材料熱處理是通過加熱、保溫和冷卻等工藝手段改變金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而改善其性能的方法。金屬材料的熱處理是重要的加工工藝之一，通過控制溫度、時(shí)間和冷卻速度等參數(shù)，可以改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高其力學(xué)性能、耐磨性和耐腐蝕性。常見的熱處理工藝有退火、正火、淬火和回火等。金屬材料的熱處理非金屬材料CATALOGUE03塑料是一種高分子聚合物，通過加聚反應(yīng)或縮聚反應(yīng)聚合而成。塑料具有質(zhì)輕、絕緣、耐腐蝕、易加工等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、包裝、電子、汽車等領(lǐng)域。塑料可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類，其性能和應(yīng)用有所不同。塑料的缺點(diǎn)是難以降解，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。01020304塑料陶瓷是以粘土為主要原料，經(jīng)過成型、燒制而成的無機(jī)非金屬材料。陶瓷可分為普通陶瓷和特種陶瓷兩類，特種陶瓷具有更高的性能和應(yīng)用范圍。陶瓷具有高硬度、高耐磨性、耐腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)，常用于制造軸承、刀具、炊具等。陶瓷的缺點(diǎn)是脆性大，易碎，加工困難。陶瓷復(fù)合材料是由兩種或兩種以上材料組成的新材料，各組分之間有明顯的界面。復(fù)合材料可分為金屬基復(fù)合材料、非金屬基復(fù)合材料和復(fù)合陶瓷材料等。復(fù)合材料復(fù)合材料具有各組分材料的優(yōu)點(diǎn)，如強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕等，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、建筑等領(lǐng)域。復(fù)合材料的缺點(diǎn)是制備工藝復(fù)雜，成本較高。材料的選擇與加工工藝CATALOGUE04材料應(yīng)適用于所處的工作條件，包括溫度、壓力、環(huán)境因素等。適用性原則在滿足性能要求的前提下，應(yīng)盡量選擇價(jià)格低廉的材料，降低制造成本。經(jīng)濟(jì)性原則材料應(yīng)具有良好的可加工性，易于進(jìn)行切削、鑄造、焊接等加工工藝?？杉庸ば栽瓌t材料應(yīng)易于維修和替換，降低維護(hù)成本。可維修性原則材料的選擇原則熱加工工藝通過將熔融態(tài)的金屬倒入模具中，冷卻凝固后形成所需形狀的工藝。通過施加外力使金屬坯料變形，以獲得所需形狀和性能的工藝。通過熔融連接金屬的方法，將兩個(gè)或多個(gè)金屬部件連接在一起。通過加熱和冷卻金屬，改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，以達(dá)到所需性能的工藝。鑄造鍛造焊接熱處理通過切削工具去除材料，以獲得所需形狀和尺寸的工藝。切削加工通過磨料去除材料，以達(dá)到高精度表面質(zhì)量的工藝。磨削加工通過手工操作工具，對(duì)金屬進(jìn)行劃線、鉆孔、攻絲等加工。鉗工加工利用電火花腐蝕金屬，以達(dá)到加工復(fù)雜形狀和高精度要求的工藝。電火花加工冷加工工藝材料與環(huán)境CATALOGUE05能源消耗材料的生產(chǎn)和加工需要消耗大量的能源，如煤炭、石油、電力等，這些能源的開采和使用會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、廢水和廢渣，對(duì)環(huán)境造成污染。資源消耗工程材料的生產(chǎn)和使用過程中需要消耗大量的自然資源，如礦石、金屬、塑料等，這些資源的開采和加工會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響。排放污染工程材料在生產(chǎn)和加工過程中會(huì)產(chǎn)生各種廢棄物，如廢氣、廢水、廢渣等，這些廢棄物的排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染和破壞。材料的環(huán)境影響材料的回收與再利用可以減少對(duì)自然資源的開采和加工，降低能源消耗和廢棄物的排放，同時(shí)也可以減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞?；厥绽玫囊饬x工程材料的回收與再利用需要采用適當(dāng)?shù)姆椒ê图夹g(shù)，如分類、清洗、破碎、熔煉等，這些方法和技術(shù)可以提高材料的利用率和減少對(duì)環(huán)境的污染。回收利用的方法工程材料的回收與再利用在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，如建筑、汽車、電子等，這些領(lǐng)域中的材料回收和再利用可以降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益?；厥绽玫膽?yīng)用材料的回收與再利用

綠色材料的發(fā)展綠色材料的定義綠色材料是指那些在生產(chǎn)、使用、回收和再利用等全生命周期中具有較低的環(huán)境影響和資源消耗的材料。綠色材料的特點(diǎn)綠色材料具有許多特點(diǎn)，如可降解、可回收、低毒無害