金屬材料課件教學(xué)課件

金屬材料課件目錄金屬材料概述金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能金屬材料的制備與加工技術(shù)金屬材料的熱處理與改性技術(shù)金屬材料的腐蝕與防護(hù)技術(shù)金屬材料的選用與應(yīng)用實(shí)例01金屬材料概述金屬材料是指具有光澤、延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等特性的物質(zhì)，包括純金屬、合金、金屬間化合物等。定義根據(jù)金屬材料的來(lái)源和性質(zhì)可分為黑色金屬（如鐵、錳、鉻等）和有色金屬（如銅、鋁、鋅、鎳、鉛等）兩大類。分類金屬材料的定義與分類金屬材料通常具有較高的密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，同時(shí)具有良好的延展性和塑性。物理性質(zhì)金屬材料易與氧、酸、堿等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相應(yīng)的氧化物、鹽等化合物?；瘜W(xué)性質(zhì)金屬材料具有良好的強(qiáng)度、韌性、硬度等力學(xué)性能，能夠承受較大的拉伸、壓縮、彎曲等變形而不易斷裂。力學(xué)性能金屬材料的性質(zhì)與特點(diǎn)金屬材料廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)建筑中的型鋼和鋼板等。建筑領(lǐng)域金屬材料是機(jī)械制造領(lǐng)域的主要原材料，用于制造各種機(jī)器設(shè)備、零部件和工具等。機(jī)械制造領(lǐng)域金屬材料在電子信息領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用，如制造電子元器件、集成電路、電磁線等。電子信息領(lǐng)域金屬材料在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中也有著重要的應(yīng)用，如制造汽車、火車、飛機(jī)等交通工具及其零部件。交通運(yùn)輸領(lǐng)域金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域02金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能介紹金屬中常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu)類型，如面心立方、體心立方和密排六方等。晶體結(jié)構(gòu)類型晶體缺陷合金相結(jié)構(gòu)分析金屬晶體中可能出現(xiàn)的缺陷類型及其對(duì)材料性能的影響。討論合金元素加入后金屬晶體結(jié)構(gòu)的變化及合金相的形成。030201金屬的晶體結(jié)構(gòu)解釋金屬的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率和斷面收縮率等概念。強(qiáng)度與塑性介紹金屬硬度的測(cè)試方法及硬度與其他力學(xué)性能之間的關(guān)系。硬度分析金屬在沖擊載荷作用下的韌性表現(xiàn)及其影響因素。韌性金屬的機(jī)械性能磁性解釋金屬的磁性來(lái)源及分類，如鐵磁性、順磁性和抗磁性等。導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性闡述金屬導(dǎo)電、導(dǎo)熱的基本原理及其在工程應(yīng)用中的重要性?；瘜W(xué)穩(wěn)定性討論金屬在不同環(huán)境中的化學(xué)穩(wěn)定性及其與金屬腐蝕的關(guān)系。金屬的物理性能和化學(xué)性能03金屬材料的制備與加工技術(shù)火法冶煉、濕法冶煉、電解冶煉等。冶煉方法砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。鑄造工藝化學(xué)成分控制、金相組織檢驗(yàn)、力學(xué)性能測(cè)試等。鑄件質(zhì)量控制金屬的冶煉與鑄造鍛造工藝軋制工藝?yán)喂に嚊_壓工藝金屬的塑性加工01020304自由鍛造、模型鍛造、胎模鍛造等。熱軋、冷軋、箔軋等。冷拔、熱拔等。沖裁、彎曲、拉深、成形等。焊接質(zhì)量控制焊縫成形、焊接缺陷檢測(cè)、力學(xué)性能測(cè)試等。切割方法機(jī)械切割、火焰切割、激光切割等。焊接方法電弧焊、氣焊、激光焊、電子束焊等。金屬的焊接與切割04金屬材料的熱處理與改性技術(shù)將金屬加熱到一定溫度，保持一段時(shí)間，然后緩慢冷卻，以消除內(nèi)部應(yīng)力，改善加工性能。退火加熱金屬至適當(dāng)溫度，保溫后在空氣中冷卻，以提高金屬的強(qiáng)度和硬度。正火加熱金屬至臨界溫度以上，迅速浸入淬火介質(zhì)中冷卻，以獲得馬氏體組織，提高金屬的強(qiáng)度和硬度。淬火淬火后將金屬加熱至一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后冷卻至室溫，以消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，調(diào)整性能?；鼗鸾饘俚臒崽幚砉に?3化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在金屬表面形成一層致密的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，以提高金屬的耐腐蝕性和耐磨性。01電鍍?cè)诮饘俦砻驽兩弦粚咏饘倩蚝辖?，以提高金屬的耐腐蝕性、導(dǎo)電性和美觀性。02噴涂將涂料噴涂在金屬表面，形成一層保護(hù)膜，以提高金屬的耐腐蝕性和美觀性。金屬的表面處理技術(shù)固溶強(qiáng)化通過(guò)合金化元素溶解在基體中，引起晶格畸變和位錯(cuò)增殖，從而提高金屬的強(qiáng)度和硬度。細(xì)晶強(qiáng)化通過(guò)細(xì)化金屬晶粒，增加晶界面積和晶界強(qiáng)化作用，從而提高金屬的強(qiáng)度和韌性。第二相強(qiáng)化通過(guò)在金屬基體中加入第二相粒子，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，從而提高金屬的強(qiáng)度和硬度。金屬的強(qiáng)化與改性技術(shù)05金屬材料的腐蝕與防護(hù)技術(shù)電化學(xué)腐蝕金屬在電解質(zhì)溶液中形成原電池，導(dǎo)致金屬表面的氧化還原反應(yīng)，加速金屬的腐蝕。局部腐蝕金屬在特定環(huán)境下發(fā)生的局部性腐蝕，如點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕等?；瘜W(xué)腐蝕金屬與環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致金屬表面的逐漸損失。金屬的腐蝕類型與機(jī)理根據(jù)使用環(huán)境和要求，選擇具有較好耐腐蝕性的金屬材料，如不銹鋼、鈦合金等。選擇耐腐蝕材料通過(guò)鍍層、涂層、陽(yáng)極氧化等表面處理技術(shù)，提高金屬材料的耐腐蝕性能。金屬表面處理通過(guò)外加電流或犧牲陽(yáng)極的方式，使金屬表面處于陰極狀態(tài)，從而防止電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。陰極保護(hù)金屬的防腐蝕方法與技術(shù)采用失重法、電化學(xué)方法等測(cè)定金屬的腐蝕速率，評(píng)估金屬的耐腐蝕性能。利用超聲波、射線、磁粉等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)金屬內(nèi)部的腐蝕情況，評(píng)估金屬的剩余使用壽命。金屬的腐蝕監(jiān)測(cè)與評(píng)估技術(shù)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)腐蝕速率測(cè)定06金屬材料的選用與應(yīng)用實(shí)例根據(jù)零件的使用條件和要求，選擇具有合適機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能的金屬材料。使用性能原則經(jīng)濟(jì)性原則可加工性原則環(huán)保性原則在滿足使用性能的前提下，盡量選擇價(jià)格適中、來(lái)源廣泛、加工容易的金屬材料?？紤]金屬材料的可加工性，如鑄造性、鍛造性、焊接性、切削加工性等，以便于制造和加工。優(yōu)先選擇可再生、可回收和對(duì)環(huán)境影響小的金屬材料，以降低產(chǎn)品生命周期內(nèi)的環(huán)境負(fù)荷。金屬材料的選用原則與方法用于制造各種機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)件，如齒輪、軸、軸承、連桿等。結(jié)構(gòu)鋼用于制造切削工具、模具和量具等，如車刀、銑刀、鉆頭、沖模等。工具鋼用于制造耐腐蝕的零件和設(shè)備，如化工設(shè)備、醫(yī)療器械、食品機(jī)械等。不銹鋼用于制造輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件和外殼，如飛機(jī)、汽車、自行車等交通工具的零部件。鋁合金金屬材料在機(jī)械制造中的應(yīng)用用于制造發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器的鐵芯，具有高磁導(dǎo)率和低鐵損等特點(diǎn)。電工鋼用于制造電熱元件和電阻器等，具有較高的電阻率和溫度系數(shù)。鎳及