机械工程材料绪论PPT学习教案

1、会计学1机械工程材料绪论机械工程材料绪论第1页/共49页材料是指人类用以制造材料是指人类用以制造各种有用器件的物质。各种有用器件的物质。第2页/共49页材料是人类生产和生活材料是人类生产和生活所必须的物质基础。所必须的物质基础。手手锤锤锉刀锉刀国产涡喷国产涡喷-7涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机第3页/共49页石器石器铁铁器器 象形尊象形尊( (西周西周) )由于材料的重要性由于材料的重要性，历史学家根据人类所使用的材料来划分时代，历史学家根据人类所使用的材料来划分时代。第4页/共49页材料的发展水平和利用程度已成为人类文明进步的标志。材料的发展水平和利用程度已成为人类文明进步的标志。材料的发展与

2、人类社会简图材料的发展与人类社会简图第5页/共49页龙芯龙芯联想计算机联想计算机第6页/共49页没有高温高强度的结构材料，就不可能有今天的航没有高温高强度的结构材料，就不可能有今天的航空工业和宇航工业。空工业和宇航工业。在航天飞机表面装陶瓷防护瓦片在航天飞机表面装陶瓷防护瓦片飞机发动机叶片飞机发动机叶片波音客机波音客机第7页/共49页没有低消耗的光导纤维，也就没有现代的光纤通没有低消耗的光导纤维，也就没有现代的光纤通讯。讯。二十世纪七十年代，人们把材料与能源和信息并列二十世纪七十年代，人们把材料与能源和信息并列，称作现代文明的三大支柱之一。，称作现代文明的三大支柱之一。第8页/共49页前苏联第

3、一颗人造卫星及其运载火箭前苏联第一颗人造卫星及其运载火箭第9页/共49页中华民族在人类历史上为材料的发展和应用作出中华民族在人类历史上为材料的发展和应用作出过重大贡献。过重大贡献。第10页/共49页4000年前的夏朝我们的祖先已经能够炼铜，到殷、商年前的夏朝我们的祖先已经能够炼铜，到殷、商时期，我国的青铜冶炼和铸造技术已达到很高水平。时期，我国的青铜冶炼和铸造技术已达到很高水平。第11页/共49页春秋晚期越国青铜兵器春秋晚期越国青铜兵器出土于湖北江陵楚墓出土于湖北江陵楚墓 长长55.7厘米厘米 剑锷锋芒犀利剑锷锋芒犀利锋能割断头发锋能割断头发 第12页/共49页春秋战国时代的春秋战国时代的青铜

4、剑，剑身及青铜剑，剑身及剑锋由不同成分剑锋由不同成分的青铜组成，是的青铜组成，是复合材料很好的复合材料很好的例子例子梯度材料古已有之梯度材料古已有之这是古代剑刃截面图这是古代剑刃截面图第13页/共49页第14页/共49页我国从春秋战国时期便开始大量使用铁器，明朝科我国从春秋战国时期便开始大量使用铁器，明朝科学家宋应星在学家宋应星在天工开物天工开物一书中就记载了古代的一书中就记载了古代的渗碳热处理等工艺。这说明早在欧洲工业革命之前，渗碳热处理等工艺。这说明早在欧洲工业革命之前，我国在金属材料及热处我国在金属材料及热处理方面就已经有了较高的成理方面就已经有了较高的成就。就。生铁炒熟铁图生铁炒熟铁图

5、宋应星宋应星第15页/共49页鞍钢攀钢夜景新中国成立后，先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大新中国成立后，先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大型钢铁基地。钢产量由型钢铁基地。钢产量由49年的年的15.8万吨上升到现在的万吨上升到现在的一亿吨。一亿吨。 第16页/共49页中国第一颗人中国第一颗人造卫星造卫星长征火箭大家族长征火箭大家族中国第一颗原子弹爆炸中国第一颗原子弹爆炸中国第一颗氢弹爆炸中国第一颗氢弹爆炸原子弹、原子弹、氢弹的爆氢弹的爆炸，卫星、炸，卫星、飞船的上飞船的上天等都说天等都说明了我国明了我国在材料的在材料的开发、研开发、研究及应用究及应用等方面有等方面有了飞跃的了飞跃的发展。发展。 第1

6、7页/共49页“神舟二号神舟二号”飞船运往飞船运往发射工位发射工位 “神舟神舟”一号飞船一号飞船 “神舟神舟”一号一号发射成功发射成功“神舟神舟”二号发射成二号发射成功功第18页/共49页“神舟神舟”三号三号发射成功发射成功“神舟神舟”四号四号发射成功发射成功“神舟神舟”三号飞船三号飞船 “神舟神舟”四号飞船四号飞船 第19页/共49页杨利伟杨利伟升空返回全人类共同的家园飞天返回舱第20页/共49页灰铸铁的显微组织灰铸铁的显微组织光学显微镜光学显微镜Pb-Sn共晶组织共晶组织人类对材料的认识是逐步深入的。人类对材料的认识是逐步深入的。第21页/共49页Si表面的重构图表面的重构图象象X-射线衍

7、射仪射线衍射仪第22页/共49页1932年发明了电子年发明了电子显微镜，把人们带显微镜，把人们带到了微观世界的更到了微观世界的更深层次（深层次（10-7m）透射电子显微镜透射电子显微镜 扫描电子显微镜扫描电子显微镜 光镜下光镜下电镜下电镜下第23页/共49页金属钛中的位金属钛中的位错错第24页/共49页材料发展的历程示意图材料发展的历程示意图第25页/共49页l材料科学是以材料为材料科学是以材料为研究对象的一门科学研究对象的一门科学。挑战者号爆炸瞬挑战者号爆炸瞬间间第26页/共49页第27页/共49页黑色金属黑色金属有色金属有色金属轻金属轻金属, ,重金属重金属, ,贵金属贵金属, ,稀有金属

8、稀有金属 第28页/共49页铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料，其世界铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料，其世界年产量已达年产量已达10亿吨，在机械产品中的用量已占整亿吨，在机械产品中的用量已占整个用材的个用材的60%以上。以上。带材带材异形材异形材板材板材管材管材第29页/共49页第30页/共49页陶瓷材料陶瓷材料第31页/共49页传统陶瓷传统陶瓷又称普通陶瓷，是以天然材料又称普通陶瓷，是以天然材料( (如黏土、石如黏土、石英、长石等英、长石等) )为原料的陶瓷，主要用作建筑材料使用。为原料的陶瓷，主要用作建筑材料使用。特种陶瓷特种陶瓷又称精细陶瓷，是以人工合成材料为原料的又称精细陶瓷，是以

9、人工合成材料为原料的陶瓷，常用作工程上的耐热、耐蚀、耐磨零件。陶瓷，常用作工程上的耐热、耐蚀、耐磨零件。陶瓷制陶瓷制品品陶瓷发动机陶瓷发动机第32页/共49页分子键分子键共价键共价键第33页/共49页高分子材料高分子材料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业和化学、交通运输、航空航天等工业船等制造工业和化学、交通运输、航空航天等工业中被广泛应用。中被广泛应用。 烯丙酰氯烯丙酰氯- -苯乙烯苯乙烯第34页/共49页l是把两种或两种以上不同性质或不同结构的材是把两种或两种以上不同性质或不同结构的材料以微观或宏观的形式组合在一起而形成的材料以微观或宏观的形式

10、组合在一起而形成的材料。料。玻璃纤维增强高分子复合材玻璃纤维增强高分子复合材料料第35页/共49页航空发动机航空发动机第36页/共49页三、工程材料的应用和发展三、工程材料的应用和发展第37页/共49页随着经济的飞速发展和科学技术的进步，对材料的要随着经济的飞速发展和科学技术的进步，对材料的要求越来越苛刻，结构材料向高比强、高刚度、高韧性、求越来越苛刻，结构材料向高比强、高刚度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能的方向发展。耐高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能的方向发展。 国产东风国产东风4D-0088内燃机车内燃机车美国美国F-117隐身飞机隐身飞机第38页/共49页新材料在不断地涌现。新材料在不断地涌现。第39页/共49页机械工业是材料应用的重要领域。机械工业是材料应用的重要领域。第40页/共49页铸造一级涡轮盘铸造一级涡轮盘第41页/共49页四、机械工程材料课程的性质和任务四、机械工程材料课程的性质和任务第42页/共49页Steel with 0.4%C 第