材料成型概論 第一講 概述_圖文

1、 授課教師:曹燕 E-mail:caoyan 課程的性質(zhì)和任務(wù) 課程性質(zhì): 材料成型概論 是一門關(guān)于材料成型工藝及技 術(shù)的專業(yè)課,通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生系統(tǒng) 掌握金屬塑性成型的理論基礎(chǔ)和各種了解相關(guān) 的 。 課程的性質(zhì)和任務(wù) 課程任務(wù)1. 了解金屬材料的一般知識(shí);常用金屬材料的分 類。2. 掌握影響金屬性能的主要因素及原理。3. 掌握金屬塑性成型時(shí)的金屬流動(dòng)規(guī)律和變形特 點(diǎn)。4. 掌握各種成型方法的原理、特點(diǎn)、成型工藝和 成型設(shè)備。 課程的性質(zhì)和任務(wù) 教 材:李生智編參考書 :材料塑性成型概論 盧秉林編工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ) 呂廣庶編 學(xué)習(xí)方法:平時(shí)作業(yè)、課堂討論、課后復(fù)習(xí)、 期末考試 材料

2、成型概論第一講 材料成型概述第二講 煉鋼煉鐵生產(chǎn)第三講 材料塑性成型的基礎(chǔ) 第四講 鋼坯型鋼生產(chǎn)第五講 線棒材生產(chǎn)第六講 板帶鋼生產(chǎn)第七講 鋼管生產(chǎn)第八講 擠壓拉拔生產(chǎn)第九講 鍛壓沖壓生產(chǎn)第十講 材料成型的發(fā)展及應(yīng)用 1.1.1材料的發(fā)展材料 (Materials 是人類用來(lái)制造各種機(jī)器、構(gòu) 件和產(chǎn)品的 ,是人類生產(chǎn)和生活的 。 材料科學(xué) (Materials Science 是研究材料的成 分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝、加工工藝、材料的性 能與材料應(yīng)用之間的相互關(guān)系的學(xué)科。 1.1.1材料的發(fā)展 材料與現(xiàn)代社會(huì)生活密切相關(guān):從黑白電視到現(xiàn)在的 LED 顯示屏; 手機(jī)也是越來(lái)越好;航空航天領(lǐng)域,一代

3、材料一代飛機(jī)等; 都跟材料的進(jìn)步有關(guān)。 1.1.1材料的發(fā)展材料是人類社會(huì)進(jìn)步的 里程碑 。 人類社會(huì)的發(fā)展伴隨著材料的發(fā)明和發(fā)展,人類的文明史是按材料發(fā)展階段劃分的。 凹形鐵鋤后母戊大鼎石器 新中國(guó)成立后，先后建起了鞍鋼、馬鋼、寶鋼等大型鋼鐵基地。 粗鋼產(chǎn)量由49年的15.8萬(wàn)噸上升到2012年粗鋼產(chǎn)量的7.16億噸 鞍鋼 近年來(lái)中國(guó)鋼產(chǎn)量在世界的位置 700 600 500 400 300 200 100 1996年： > 1億噸 2003年： > 2億噸 0 1996 1999 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2008

4、年： 5.02 億噸，世界鋼產(chǎn)量13.3億噸，我國(guó)占37.7 2012年： 7.16 億噸，世界鋼產(chǎn)量15.3億噸，我國(guó)占46.3 鋼材9.52億噸 近年來(lái)中國(guó)鋼產(chǎn)量在世界的位置 當(dāng)前的任務(wù)是： 擔(dān)負(fù)起世界鋼鐵生產(chǎn)中心的責(zé)任， 從鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)邁向鋼鐵技術(shù)強(qiáng)國(guó)！ 歐洲 美國(guó) 日本 中國(guó) 1.1.1 材料的發(fā)展 新材料時(shí)代 在當(dāng)代，科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)飛躍發(fā)展。 材料技術(shù)、能源技術(shù)和信息技術(shù)作為現(xiàn)代技術(shù)的 材料技術(shù)、能源技術(shù)和信息技術(shù) 三大支柱，成為21世紀(jì)最重要、最具發(fā)展?jié)摿Φ?領(lǐng)域。 材料對(duì)社會(huì)進(jìn)步的重要性 1.1.2材料的分類 (按成分分 金 屬 材 料以金屬鍵結(jié)合為主;良好的 、 , , 和金屬

5、光澤 ;用量最大、應(yīng)用最廣泛 。 陶 瓷 材 料以離子鍵結(jié)合為主;由金屬元素和非金屬元素或非金屬元素之間組成 的化合物,如氧化物、氮化物、碳化物;如 Al 2 O3BN WC 等分為傳統(tǒng)陶瓷、特種陶瓷和金屬陶瓷三類 。 高分子材料以分子鍵結(jié)合為主;基于 C 、 H 元素的有機(jī)化合物,具有非常大的分 子結(jié)構(gòu),;分 等五類。復(fù) 合 材 料 以韌性好的材料為基體,以高強(qiáng)度、高模量的材料為增 強(qiáng)相,包括:金屬基復(fù)合材料 應(yīng)用多 如彩涂板等 陶瓷基復(fù)合材料;高分子復(fù)合材料 應(yīng)用多 如輪胎等是把金屬材料、陶瓷材料、高分子材料兩種或兩種以 上的材料以微觀或宏觀的形式復(fù)合在一起而形成的材 料。 鋼中的化學(xué)成分

6、 工業(yè)純鐵含碳量在 鋼是含碳量在 的鐵碳合金.鋼中基本 元素:Fe、 C 、 Si 、 Mn 、 S 、 P 、 N 、 O 。 鐵是含碳量在 的鐵碳合金。 普通碳素鋼中, Fe 占 99 %,金鋼中,除了上述元素外,還有一定合金元素(鎳、 釩、鈦等(含量低于 5 % 釩和鈦:是鋼中的合金元素,能提高鋼的強(qiáng)度和 抗腐蝕性能,又不顯著降低鋼的塑性。銅 :可顯著提高鋼的抗腐蝕性能,也可以提 高鋼的強(qiáng)度,但對(duì)焊接性能有不利影響。 鋼中的化學(xué)成分汽車主要使用的材料 波音 767 飛機(jī)所用的各種材料比例 1.1.2 材料的分類 ( 按用途分 1.1.2材料的分類 (按使用領(lǐng)域分 按使用領(lǐng)域分類 :機(jī)械工

7、程材料、建筑工程材料、能源工程材料、 信息工程材料、生物工程材料、復(fù)合材料等 1.2.1材料成型的方法和特點(diǎn) 材料成型就是把不定形或初定形的原材料按一定方法加工成 、 和 滿足要求 的產(chǎn)品。 1.2.1材料成型的方法和特點(diǎn) 1. 體積和質(zhì)量減小 ;即由大質(zhì)量的金屬上面去除一部分質(zhì)量而獲得一定 形狀及尺寸的工件。如:車、銑、刨、削、磨、鉆等 1.2.1材料成型的方法和特點(diǎn)2. (焊接、鉚接 、 電解沉積、涂鍍、粉末冶金等 體積或質(zhì)量增大 。即由小質(zhì)量的金屬逐漸積累成大質(zhì)量的產(chǎn)品。 如鑄造、鉚焊等。 1.2.1材料成型的方法和特點(diǎn) 3. 體積和質(zhì)量不變 ;即利用金屬的塑性,對(duì)金屬施加一定的外力作用使金屬產(chǎn)生塑性變形,獲得一定形狀、性能和尺寸 的產(chǎn)品 金屬塑性(壓力加工。如:軋制、擠 壓拉拔、鍛造、沖壓。 1.2.1材料成型的方法和特點(diǎn) 4. 上述幾種成型方法的聯(lián)合使用。如液態(tài)鑄軋方法, 是鑄造與軋制方法的聯(lián)合;輥鍛加工是軋制和鍛造 方法的聯(lián)合。 軋制方法劃分:按 關(guān)系或軋件在變形區(qū)