金屬材料課件教學課件

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技術(shù)金屬材料的選用與應用實例01金屬材料概述金屬材料是指具有光澤、延展性、導電性和導熱性等特性的物質(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、導熱性和導電性，同時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)生化學反應，生成相應的氧化物、鹽等化合物?；瘜W性質(zhì)金屬材料具有良好的強度、韌性、硬度等力學性能，能夠承受較大的拉伸、壓縮、彎曲等變形而不易斷裂。力學性能金屬材料的性質(zhì)與特點金屬材料廣泛應用于建筑領(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)域金屬材料是機械制造領(lǐng)域的主要原材料，用于制造各種機器設備、零部件和工具等。機械制造領(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輸領(lǐng)域中也有著重要的應用，如制造汽車、火車、飛機等交通工具及其零部件。交通運輸領(lǐng)域金屬材料的應用領(lǐng)域02金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能介紹金屬中常見的晶體結(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)解釋金屬的屈服強度、抗拉強度、延伸率和斷面收縮率等概念。強度與塑性介紹金屬硬度的測試方法及硬度與其他力學性能之間的關(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。韌性金屬的機械性能磁性解釋金屬的磁性來源及分類，如鐵磁性、順磁性和抗磁性等。導電性和導熱性闡述金屬導電、導熱的基本原理及其在工程應用中的重要性?；瘜W穩(wěn)定性討論金屬在不同環(huán)境中的化學穩(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。鑄造工藝化學成分控制、金相組織檢驗、力學性能測試等。鑄件質(zhì)量控制金屬的冶煉與鑄造鍛造工藝軋制工藝拉拔工藝沖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、力學性能測試等。切割方法機械切割、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，保持一段時間，然后緩慢冷卻，以消除內(nèi)部應力，改善加工性能。退火加熱金屬至適當溫度，保溫后在空氣中冷卻，以提高金屬的強度和硬度。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，提高金屬的強度和硬度。淬火淬火后將金屬加熱至一定溫度，保溫一段時間，然后冷卻至室溫，以消除淬火應力，穩(wěn)定組織，調(diào)整性能?；鼗鸾饘俚臒崽幚砉に?3化學轉(zhuǎn)化膜處理通過化學反應在金屬表面形成一層致密的化學轉(zhuǎn)化膜，以提高金屬的耐腐蝕性和耐磨性。01電鍍在金屬表面鍍上一層金屬或合金，以提高金屬的耐腐蝕性、導電性和美觀性。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)固溶強化通過合金化元素溶解在基體中，引起晶格畸變和位錯增殖，從而提高金屬的強度和硬度。細晶強化通過細化金屬晶粒，增加晶界面積和晶界強化作用，從而提高金屬的強度和韌性。第二相強化通過在金屬基體中加入第二相粒子，阻礙位錯運動，從而提高金屬的強度和硬度。金屬的強化與改性技術(shù)05金屬材料的腐蝕與防護技術(shù)電化學腐蝕金屬在電解質(zhì)溶液中形成原電池，導致金屬表面的氧化還原反應，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，如點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕等。化學腐蝕金屬與環(huán)境中的化學物質(zhì)發(fā)生反應，導致金屬表面的逐漸損失。金屬的腐蝕類型與機理根據(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鍍層、涂層、陽極氧化等表面處理技術(shù)，提高金屬材料的耐腐蝕性能。金屬表面處理通過外加電流或犧牲陽極的方式，使金屬表面處于陰極狀態(tài)，從而防止電化學腐蝕的發(fā)生。陰極保護金屬的防腐蝕方法與技術(shù)采用失重法、電化學方法等測定金屬的腐蝕速率，評估金屬的耐腐蝕性能。利用超聲波、射線、磁粉等無損檢測技術(shù)，檢測金屬內(nèi)部的腐蝕情況，評估金屬的剩余使用壽命。金屬的腐蝕監(jiān)測與評估技術(shù)無損檢測技術(shù)腐蝕速率測定06金屬材料的選用與應用實例根據(jù)零件的使用條件和要求，選擇具有合適機械性能、物理性能和化學性能的金屬材料。使用性能原則經(jīng)濟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，盡量選擇價格適中、來源廣泛、加工容易的金屬材料。考慮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)境負荷。金屬材料的選用原則與方法用于制造各種機械零件和工程結(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備，如化工設備、醫(yī)療器械、食品機械等。不銹鋼用于制造輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件和外殼，如飛機、汽車、自行車等交通工具的零部件。鋁合金金屬材料在機械制造中的應用用于制造發(fā)電機、電動機和變壓器的鐵芯，具有高磁導率和低鐵損等特點。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