《金屬加工基礎(chǔ)（彩色版）（第二版）》 課件 第0-2章 緒論、金屬材料與熱處理基礎(chǔ)、鉗加工基礎(chǔ)

課堂討論生活中的很多物品是由金屬材料制成的，如自行車車架、門鎖等，你知道這些物品是怎樣加工出來的嗎？一、金屬加工概述利用各種手段對金屬材料進(jìn)行加工從而得到所需要的產(chǎn)品的過程，稱為金屬加工。金屬加工包括從金屬材料毛坯的制造到制成零件后裝配到產(chǎn)品上的全過程。1.金屬加工的重要地位和作用2.我國金屬加工的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢（1）現(xiàn)狀（2）發(fā)展趨勢3.金屬加工的主要職業(yè)及工作特點(diǎn)4.金屬加工安全生產(chǎn)規(guī)程（1）生產(chǎn)用房、建筑物等必須堅固、安全、寬敞、采光充足；為生產(chǎn)所設(shè)的坑、壕、池、走臺、升降口等有危險的場所，必須有安全設(shè)施和明顯的安全標(biāo)志。（2）在有高溫、低溫、潮濕、雷電、靜電、有毒有害物等危險的工作場所，必須采取相應(yīng)的有效防護(hù)措施。（3）在產(chǎn)生大量蒸汽、腐蝕性氣體或粉塵的工作場所，應(yīng)使用密閉型電氣設(shè)備；在有易燃易爆等危險的工作場所，應(yīng)配備防火、防爆設(shè)施；物品運(yùn)輸、存儲、使用和廢品處理時，必須嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程和定員、定量、定品種的安全規(guī)定。4.金屬加工安全生產(chǎn)規(guī)程（4）各類機(jī)床操作必須嚴(yán)格遵守機(jī)床操作規(guī)程，避免發(fā)生人員、機(jī)床事故。（5）各種設(shè)備和儀器不得超負(fù)荷和帶故障作業(yè)，并做到正確使用、經(jīng)常維護(hù)、定期檢修，不符合安全要求的陳舊設(shè)備應(yīng)有計劃地更新和改造。（6）電氣設(shè)備和線路應(yīng)符合國家有關(guān)安全規(guī)定。電氣設(shè)備應(yīng)有熔絲和漏電保護(hù)，絕緣性能必須良好，并有可靠的接地或接零保護(hù)措施。（7）根據(jù)工作性質(zhì)和勞動條例，工作人員須配備個人防護(hù)用品。二、機(jī)械制造的工藝過程1．生產(chǎn)過程與工藝過程

將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程稱為生產(chǎn)過程。生產(chǎn)過程包括產(chǎn)品設(shè)計，生產(chǎn)組織準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備，原材料購置、運(yùn)輸和保管，以及毛坯制造，零件加工，產(chǎn)品裝配和試驗(yàn)，銷售和服務(wù)等一系列工作。（1）生產(chǎn)過程（2）工藝過程

改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸及相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。工藝過程包括毛坯制造、零件加工、熱處理，以及產(chǎn)品的裝配和試驗(yàn)等。生產(chǎn)過程與工藝過程的關(guān)系如圖0-1-9所示2．工藝文件和工藝規(guī)程

指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理等的各種技術(shù)文件稱為工藝文件。工藝文件的種類很多，常用的有工藝路線表、車間分工明細(xì)表、工藝過程卡片、工藝卡片、工序卡片、調(diào)整卡片、檢驗(yàn)卡片、工藝附圖、工藝守則、工位器具明細(xì)表、材料消耗工藝定額明細(xì)表等。（1）工藝文件（2）工藝規(guī)程

工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。工藝規(guī)程是應(yīng)用最多、最主要的工藝文件，其在生產(chǎn)中有著極為重要的作用，具體包括：1）指導(dǎo)、計劃和組織生產(chǎn)，保持和穩(wěn)定正常生產(chǎn)秩序，作為各項生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)。2）保證產(chǎn)品質(zhì)量和獲得高的生產(chǎn)率及良好的經(jīng)濟(jì)效益。3）提高設(shè)備的利用率。4）作為新建或擴(kuò)建工廠、生產(chǎn)線的主要基礎(chǔ)資料。三、本課程的性質(zhì)和任務(wù)（1）掌握必備的金屬材料和熱處理的基本知識。（2）認(rèn)識鉗工、焊工、車工、銑工等職業(yè)使用的主要設(shè)備和工具，掌握其使用范圍。（3）掌握鉗工、焊工、車工、銑工等加工技術(shù)的基本知識和技能。（4）初步掌握零件加工方法的基本知識。（5）初步掌握確定常見典型零件加工工藝過程的基本知識?！?-3有色金屬材料31§1-1金屬材料的力學(xué)性能

2§1-2黑色金屬材料§1-4工程材料和復(fù)合材料4§1-5鋼的熱處理5§1-1金屬材料的力學(xué)性能課堂討論螺栓是機(jī)械中常見的零件，在使用中常常會出現(xiàn)下圖所示的各種現(xiàn)象，這說明了什么問題？一、強(qiáng)度1.定義材料在靜載荷作用下，抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為強(qiáng)度。由于材料承受外力的方式不同，其變形存在多種形式，因此材料的強(qiáng)度又分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。機(jī)械零件或工具在使用過程中往往會受到各種形式外力的作用，這就要求金屬材料必須具有一定承受機(jī)械載荷而不超過許可變形及不被破壞的能力，這種能力稱為材料的力學(xué)性能。2.強(qiáng)度指標(biāo)

材料受外力作用后，其內(nèi)部相互的作用力稱為內(nèi)力，其大小和外力相等，方向和外力相反。單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。強(qiáng)度的大小用應(yīng)力表示。最常用的強(qiáng)度指標(biāo)是抗拉強(qiáng)度Rm

和下屈服強(qiáng)度ReL，它們都是通過拉伸試驗(yàn)測定的。（1）OE-彈性變形階段（2）ES-屈服階段（3）SB-強(qiáng)化階段（4）BZ-頸縮階段二、塑性抗拉強(qiáng)度Rm

表示材料在斷裂前能承受的最大拉應(yīng)力；屈服強(qiáng)度是當(dāng)材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，材料發(fā)生塑性變形而力不增大的應(yīng)力點(diǎn)。屈服強(qiáng)度分為上屈服強(qiáng)度ReH

和下屈服強(qiáng)度ReL。1.定義塑性是指材料在受到外力作用時，產(chǎn)生永久變形而不發(fā)生斷裂的能力。做一做拿一個鋁制的空易拉罐，用手對它作用很小的力，在外力去除后，微微凹陷的罐體表面能回到原來的位置，這種變形稱為彈性變形。當(dāng)作用力加大時，罐體被壓扁，產(chǎn)生永久變形，這種變形稱為塑性變形。在外力作用下產(chǎn)生較顯著變形而不被破壞的材料，稱為塑性材料。在外力作用下發(fā)生微小變形即被破壞的材料，稱為脆性材料。在切削鋼件（塑性材料）時，形成的切屑產(chǎn)生了明顯的塑性變形，切屑呈帶狀并發(fā)生卷曲；而在切削鑄鐵件（脆性材料）時，切屑呈完全崩碎狀態(tài)，分離的金屬沒有產(chǎn)生顯著塑性變形就碎裂了。塑性指標(biāo)是通過拉伸試驗(yàn)獲得的，用斷后伸長率A和斷面收縮率Z來表示。斷后伸長率是指試樣拉斷后，標(biāo)距伸長量與原始標(biāo)距之比的百分率。

材料抵抗局部變形特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力稱為硬度。它是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)。2.塑性指標(biāo)三、硬度1.定義做一做在鋼板和鋁板之間放一個滾珠，然后在臺虎鉗上夾緊。在夾緊力的作用下，兩塊板料的表面會留下不同直徑和深度的淺坑壓痕。你能根據(jù)壓痕來判斷出鋼板、鋁板和滾珠誰硬誰軟嗎？2.硬度的測試方法及指標(biāo)

通常，硬度是在專用的硬度計上測得的，硬度計如圖1-1-2所示。常用的硬度試驗(yàn)法有布氏硬度試驗(yàn)法、洛氏硬度試驗(yàn)法和維氏硬度試驗(yàn)法。（1）布氏硬度

使用一定直徑的硬質(zhì)合金球體，以規(guī)定試驗(yàn)力壓入試樣表面，并保持規(guī)定時間后卸除試驗(yàn)力，然后通過測量表面壓痕直徑來計算布氏硬度。布氏硬度值是球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力，用符號HBW表示，單位為MPa。（2）洛氏硬度

洛氏硬度是通過測量壓痕深度來確定硬度值的，無單位。

同一臺洛氏硬度計，當(dāng)采用不同的壓頭和不同的總試驗(yàn)力時，可組成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺。常用的洛氏硬度標(biāo)尺有A、B、C三種，其中C標(biāo)尺應(yīng)用最廣，常用來測試淬火鋼等較硬材料的硬度。（3）維氏硬度

維氏硬度試驗(yàn)原理基本上和布氏硬度試驗(yàn)相同。相對兩面為136°的正四棱錐金剛石壓頭以選定的試驗(yàn)力壓入試樣表面。經(jīng)規(guī)定保持時間后，卸除試驗(yàn)力，測量壓痕兩對角線的平均長度d，根據(jù)d值查GB/T4340.4—2022中的維氏硬度數(shù)值表，即可得出硬度值（也可用公式計算），用符號HV表示。四、沖擊韌性課堂討論：取等長（長50mm）、等粗（直徑6～8mm）、帶缺口的低碳鋼棒和鑄鐵棒各一根，將其夾在臺虎鉗上，用500g的錘子敲擊，結(jié)果鑄鐵棒立即折斷飛出，而低碳鋼棒卻只發(fā)生彎曲變形。這是為什么？

金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。材料的沖擊韌性用夏比擺錘沖擊試驗(yàn)來測定。

夏比擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)如圖1-1-4所示，試驗(yàn)時將試樣缺口背對擺錘刀刃對稱放置在砧座上，擺錘的刀刃半徑分為2mm和8mm兩種。

試樣放置好后，讓擺錘從一定高度落下，將試樣沖斷。在這一過程中，用試樣所吸收的能量K

的大小作為衡量材料沖擊韌性的指標(biāo)，稱為沖擊吸收能量。用U

型和V

型缺口沖擊試樣測得的沖擊吸收能量分別用KU

和KV

表示。五、疲勞強(qiáng)度

由于所承受的載荷為交變載荷，零件承受的應(yīng)力雖低于材料的屈服強(qiáng)度，但經(jīng)過長時間的工作后，仍會產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生斷裂，金屬材料所產(chǎn)生的這種斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。

金屬材料抵抗交變載荷作用而不發(fā)生破壞的能力稱為疲勞強(qiáng)度。疲勞強(qiáng)度指標(biāo)用疲勞極限來衡量，用

R-1

表示。疲勞極限是指金屬材料承受無數(shù)次交變載荷而不會發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。

疲勞破壞是機(jī)械零件失效的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計，在失效的機(jī)械零件中，有80%以上屬于疲勞破壞?！?-2黑色金屬材料一、金屬材料的概念和分類

所謂金屬，是指具有特殊光澤、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性的物質(zhì)，如金、銀、銅、鐵、錳、鋅、鋁等。而金屬材料大都是以一種金屬元素為主，加入（或冶煉時從原料帶入）其他金屬元素或非金屬元素，通過熔煉或其他方法合成的具有金屬特性的合金材料。1.金屬材料的概念2.金屬材料的分類

金屬材料種類繁多，通常把金屬材料分為黑色金屬和有色金屬兩大類，習(xí)慣上通常將硬質(zhì)合金也作為一個類別來單獨(dú)劃分。

鐵碳合金相圖是表示在緩慢冷卻（或緩慢加熱）條件下，不同成分的鐵碳合金的狀態(tài)或組織隨溫度變化的圖形。二、鐵碳合金相圖1.鐵碳合金的分類按含碳量的不同，鐵碳合金的室溫組織可分為工業(yè)純鐵、鋼和白口鑄鐵。工業(yè)純鐵：含碳量不大于0.0218%的鐵碳合金。鋼：含碳量大于0.0218%而小于2.11%的鐵碳合金。白口鑄鐵：含碳量為2.11%～6.69%的鐵碳合金。2.鐵碳合金的基本組織與性能3.簡化的鐵碳合金相圖（1）七個特性點(diǎn)（2）六條特性線

Fe-Fe3C相圖在鑄造生產(chǎn)和鍛造生產(chǎn)中的應(yīng)用工程應(yīng)用三、鑄鐵1.鑄鐵的分類2.鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用2.鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用

非合金鋼即碳素鋼，是最基本的鐵碳合金，它是指冶煉時沒有特意加入合金元素，且含碳量大于0.0218%而小于2.11%的鐵碳合金。四、非合金鋼1.非合金鋼的分類2.常用非合金鋼的牌號、性能和應(yīng)用1）前綴符號+強(qiáng)度值（單位MPa），前綴符號為代表屈服強(qiáng)度“屈”的漢語拼音首位字母Q。2）（必要時）鋼的質(zhì)量等級：用英文字母A、B、C、D表示，從A到D依次提高。3）

（必要時）脫氧方法符號：F——沸騰鋼、Z——鎮(zhèn)靜鋼、TZ——特殊鎮(zhèn)靜鋼，Z與TZ符號在鋼號組成表示方法中予以省略。4）（必要時）在牌號尾加產(chǎn)品用途、特性和工藝方法表示符號。（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1-2-7。（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字表示，這兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)。常用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、力學(xué)性能及應(yīng)用見表1-2-8。（3）碳素工具鋼碳素工具鋼的牌號用漢字“碳”的漢語拼音的首字母“T”及后面的阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其數(shù)字表示鋼中平均含碳量的千分?jǐn)?shù)。其牌號、化學(xué)成分等見表1-2-9。（4）鑄造碳鋼鑄造碳鋼的牌號是用“鑄鋼”兩漢字漢語拼音的首字母“ZG”加兩組數(shù)字組成的：第一組數(shù)字表示屈服強(qiáng)度，第二組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度。見表1-2-9。

低合金鋼與合金鋼是按所含合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來劃分的，其合金元素的規(guī)定含量界限值見表1-2-11。五、合金鋼1.低合金鋼與合金鋼的劃分1）普通質(zhì)量低合金鋼。不規(guī)定在生產(chǎn)過程中需要特別控制質(zhì)量的用于一般用途的低合金鋼。2）特殊質(zhì)量低合金鋼。在生產(chǎn)過程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能（特別是嚴(yán)格控制硫、磷等雜質(zhì)含量）的低合金鋼。3）優(yōu)質(zhì)低合金鋼。除普通質(zhì)量低合金鋼和特殊質(zhì)量低合金鋼以外的低合金鋼。2.低合金鋼的分類（GB/T13304.2—2008）（1）按質(zhì)量等級分類（2）按主要性能及使用特性分類低合金鋼按主要性能及使用特性分類，可分為可焊接的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、低合金耐候鋼、低合金鋼筋鋼、鐵道用低合金鋼、礦用低合金鋼和其他低合金鋼。1）優(yōu)質(zhì)合金鋼。在生產(chǎn)過程中需要特別控制質(zhì)量和性能，但其生產(chǎn)控制和質(zhì)量要求不如特殊質(zhì)量合金鋼嚴(yán)格的合金鋼。2）特殊質(zhì)量合金鋼。在生產(chǎn)過程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的合金鋼。除優(yōu)質(zhì)合金鋼以外的其他合金鋼都為特殊質(zhì)量合金鋼。3.合金鋼的分類（GB/T13304.2—2008）（1）按質(zhì)量等級分類（2）按主要性能及使用特性分類1）工程結(jié)構(gòu)用合金鋼。如一般工程結(jié)構(gòu)用合金鋼、合金鋼筋鋼、高錳耐磨鋼等。2）機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼。如調(diào)質(zhì)處理合金結(jié)構(gòu)鋼、表面硬化合金結(jié)構(gòu)鋼、合金彈簧鋼等。3）不銹、耐腐蝕和耐熱鋼。如不銹鋼、抗氧化鋼和熱強(qiáng)鋼等。4）工具鋼。如合金工具鋼、高速工具鋼等。5）軸承鋼。如高碳鉻軸承鋼、高碳鉻不銹軸承鋼等。6）特殊物理性能鋼。如軟磁鋼、永磁鋼、無磁鋼（如0Cr16Ni14）等。7）其他。如焊接用合金鋼等。4.低合金鋼與合金鋼的牌號專用結(jié)構(gòu)鋼的用途、特性和工藝方法表示符號見表1-2-13。5.鋼鐵及合金牌號統(tǒng)一數(shù)字代號體系（GB/T17616—2013）

統(tǒng)一數(shù)字代號由固定的六個符號組成，如圖1-2-4所示?！?-3有色金屬材料一、毛坯的選擇1.毛坯種類的選擇（1）零件的材料及其力學(xué)性能（2）零件的結(jié)構(gòu)、形狀和外形尺寸（3）生產(chǎn)類型（4）毛坯車間的生產(chǎn)條件（5）利用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性§1-3有色金屬材料課堂討論觀察以下圖片，你知道它們是用什么材料制成的嗎？有何性能特點(diǎn)？一、銅與銅合金由于銅與銅合金具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗磁性、耐腐蝕性和工藝性，故它們在電氣工業(yè)、儀表工業(yè)、造船業(yè)及機(jī)械制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。銅與銅合金的分類如圖1-3-1所示。1.純銅（Cu）純銅呈紫紅色，故又稱為紫銅，銅絲如圖1-3-2所示。純銅的密度為8.96×103kg/m3，熔點(diǎn)為1083℃，其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性僅次于金和銀，是最常用的導(dǎo)電、導(dǎo)熱材料。銅加工產(chǎn)品按化學(xué)成分不同可分為工業(yè)純銅和無氧銅兩類。我國工業(yè)純銅有4個牌號，即一號純銅、一點(diǎn)五號純銅、二號純銅和三號純銅，其代號分別為T1、T1.5、T2、T3；無氧銅的含氧量極低，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.003%，其代號有TU00、TU0、TU1、TU2、TU3。純銅的牌號、化學(xué)成分及用途見表1-3-1。2.銅合金1）高銅合金命名方法。以銅為基體金屬，加入一種或幾種微量元素以獲得某些預(yù)定特性的合金稱為高銅合金。高銅合金以“T+第一主添加元素化學(xué)符號+各添加元素含量（數(shù)字間以“-”隔開）”命名。含鉻量為0.50%～1.5%、含鋯量為0.05%～0.25%的高銅，其牌號如下：（1）高銅合金2）常用鈹高銅合金。常用鈹高銅的牌號、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途見表1-3-2（2）黃銅常用黃銅的牌號、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途見表1-3-3。（3）白銅白銅是以鎳為主加合金元素的銅合金，具有良好的冷、熱加工性能，不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，只能用固溶強(qiáng)化和加工硬化來提高其強(qiáng)度。白銅的牌號用“B”加含鎳量表示，三元以上的白銅用“B”加第二個主添加元素符號及除基元素銅外的成分?jǐn)?shù)字組表示。（4）青銅以銅為基體金屬，除鋅和鎳以外其他元素為主添加元素的合金稱為青銅。按主加元素種類的不同，青銅可分為錫青銅、鋁青銅、硅青銅和鈹青銅等。按生產(chǎn)方式也可將其分為壓力加工青銅和鑄造青銅兩類。常用青銅的牌號、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途見表1-3-4。1.鋁與鋁合金的性能特點(diǎn)（1）密度小，熔點(diǎn)低，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好，磁化率低（2）抗大氣腐蝕性能好（3）加工性能好2.鋁與鋁合金的分類、代號、牌號和用途鋁與鋁合金的分類如圖1-3-5所示。（1）純鋁（Al）純鋁分為未壓力加工產(chǎn)品（鑄造純鋁）和壓力加工產(chǎn)品（變形鋁）兩種。變形鋁的牌號、化學(xué)成分及用途見表1-3-5。（2）鋁合金鋁合金根據(jù)成分特點(diǎn)和生產(chǎn)方式的不同可分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金根據(jù)性能的不同又可分為防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金和鍛鋁合金四種。按國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T16474—2011）規(guī)定，我國變形鋁及鋁合金采用國際四位數(shù)字體系牌號和四位字符體系牌號兩種命名方法。化學(xué)成分已在國際牌號注冊組織注冊命名的鋁及鋁合金，直接采用四位數(shù)字體系牌號；國際牌號注冊組織未命名的，則按四位字符體系牌號命名。兩種牌號命名方法的區(qū)別僅在第二位，字符體系牌號第二位為英文大寫字母。1）牌號第一位數(shù)字表示鋁與鋁合金的組別，見表1-3-6。2）牌號第二位數(shù)字（國際四位數(shù)字體系）或字母（四位字符體系）表示原始純鋁或鋁合金的改型情況。①數(shù)字0或字母A表示原始純鋁和原始合金。②如果是1～9或B～Y（C、I、L、N、O、P、Q、Z八個字母除外）中的一個，則表示改型情況。③最后兩位數(shù)字用以標(biāo)識同一組中不同的鋁合金。常用變形鋁合金的牌號、力學(xué)性能及用途見表1-3-7。3.鑄造鋁合金§1-4工程材料和復(fù)合材料課堂討論塑料自20世紀(jì)研制成功以來，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的日常生活，如下圖所示的保鮮膜、玩具、手機(jī)外殼、自來水管等均為塑料制件。請結(jié)合你在實(shí)際生活中的經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剬λ芰系恼J(rèn)識，并描述其特點(diǎn)。一、工程塑料常用工程塑料的分類、特性和應(yīng)用見表1-4-1。復(fù)合材料是一種混合物，按其組成可分為金屬與金屬復(fù)合材料、非金屬與金屬復(fù)合材料、非金屬與非金屬復(fù)合材料，按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為纖維復(fù)合材料、夾層復(fù)合材料、細(xì)粒復(fù)合材料和混雜復(fù)合材料。二、復(fù)合材料1.復(fù)合材料的分類2.常用復(fù)合材料的性能與應(yīng)用（1）

玻璃纖維-樹脂復(fù)合材料：它是以玻璃纖維和熱塑性樹脂復(fù)合而成的玻璃纖維增強(qiáng)材料，比普通塑料具有更高的強(qiáng)度和韌性。（2）碳纖維-樹脂復(fù)合材料：碳纖維通常和環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚四氟乙烯等組成復(fù)合材料，它除具有玻璃鋼的許多優(yōu)點(diǎn)外，還有許多性能優(yōu)于玻璃鋼?！?-5鋼的熱處理一、金屬材料熱處理概述做一做將一根直徑為1mm左右的彈簧鋼絲剪成兩段，用酒精燈同時加熱到赤紅色，然后分別放入水中和空氣中冷卻，冷卻后用手彎折。對比觀察會發(fā)現(xiàn)，兩根鋼絲的性能發(fā)生了很大的變化：放在水中冷卻的鋼絲硬而脆，很容易折斷；而放在空氣中冷卻的鋼絲較軟且有較好的塑性，可以卷成圓圈而不斷裂。1.熱處理的定義熱處理是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄虘B(tài)金屬材料進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的工藝。熱處理工藝過程可用以“溫度-時間”為坐標(biāo)的曲線圖來表示。2.熱處理的分類、作用和原理常用熱處理的分類熱處理之所以能使鋼的性能發(fā)生變化，是因?yàn)殇撛诩訜岷屠鋮s過程中內(nèi)部組織發(fā)生了變化。退火與正火熱處理通常是在對鋼進(jìn)行機(jī)械加工前，為改善材料的沖壓、切削等工藝性能，以及調(diào)整材料內(nèi)部的組織狀態(tài)而進(jìn)行的一種預(yù)備熱處理工藝。二、常用的熱處理方法1.退火與正火淬火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，經(jīng)保溫后快速冷卻，以提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性的工藝方法。根據(jù)淬火時加熱和冷卻方法的不同，淬火可分為單液淬火、雙介質(zhì)淬火、分級淬火和等溫淬火四種。2.淬火與回火（1）淬火回火是將淬火后的鋼重新加熱到某一較低溫度，保溫后再冷卻到室溫的熱處理工藝。根據(jù)回火溫度的不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。（2）回火時效處理是將經(jīng)冷塑性變形或鑄造、鍛造及粗加工后的金屬工件，在較高的溫度環(huán)境下或保持室溫放置，使其性能、形狀、尺寸隨時間而發(fā)生緩慢變化的熱處理工藝。時效處理的目的是消除工件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善力學(xué)性能等。3.時效處理（1）將工件加熱到一定溫度（100～150℃），并在較短時間（5～20h）內(nèi)進(jìn)行的時效處理，稱為人工時效處理。（2）將工件置于室溫或自然條件下，通過長時間（幾天甚至幾年）存放而進(jìn)行的時效處理，稱為自然時效處理。三、鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理火焰加熱表面淬火是應(yīng)用氧-乙炔（或其他可燃?xì)怏w）火焰對零件表面進(jìn)行快速加熱，并使其快速冷卻的工藝。（1）火焰加熱表面淬火（2）感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)加熱表面淬火是利用感應(yīng)電流在工件表層所產(chǎn)生的熱效應(yīng)使工件表面受到局部加熱，并進(jìn)行快速冷卻的工藝?；瘜W(xué)熱處理是將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中較長時間保溫，使一種或幾種元素滲入其表層，以改變其化學(xué)成分、組織和力學(xué)性能的熱處理工藝。2.化學(xué)熱處理四、典型零件的熱處理工藝過程圖1-5-6所示汽車變速齒輪的技術(shù)要求：齒面滲碳層深度為0.8～1.3mm，齒面硬度為58～62HRC，心部硬度為33～48HRC。1.熱處理技術(shù)條件2.熱處理工序位置的安排毛坯鍛造→

→機(jī)械加工→

→磨齒（精加工）。五、熱處理的新技術(shù)和新工藝先進(jìn)的熱處理車間已實(shí)現(xiàn)通過計算機(jī)對熱處理的工藝過程進(jìn)行全程控制。1.熱處理自動控制2.流態(tài)層熱處理激光熱處理是利用激光束的高密度能量快速加熱工件表面，然后依靠工件本身的導(dǎo)熱冷卻使其淬火的工藝過程。3.激光熱處理4.真空熱處理真空熱處理是將工件置于0.0133～1.33Pa的真空介質(zhì)中加熱、保溫并冷卻的工藝過程。真空熱處理可防止工件的氧化與脫碳，并能使工件表面氧化物、油脂迅速分解，得到光亮的表面。課堂討論根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，討論下圖中的工人在進(jìn)行什么加