材料成型概论 第一讲 概述_图文

1、 授课教师:曹燕 E-mail:caoyan 课程的性质和任务 课程性质: 材料成型概论 是一门关于材料成型工艺及技 术的专业课,通过本课程的学习,使学生系统 掌握金属塑性成型的理论基础和各种了解相关 的 。 课程的性质和任务 课程任务1. 了解金属材料的一般知识;常用金属材料的分 类。2. 掌握影响金属性能的主要因素及原理。3. 掌握金属塑性成型时的金属流动规律和变形特 点。4. 掌握各种成型方法的原理、特点、成型工艺和 成型设备。 课程的性质和任务 教 材:李生智编参考书 :材料塑性成型概论 卢秉林编工程材料及成形技术基础 吕广庶编 学习方法:平时作业、课堂讨论、课后复习、 期末考试 材料

2、成型概论第一讲 材料成型概述第二讲 炼钢炼铁生产第三讲 材料塑性成型的基础 第四讲 钢坯型钢生产第五讲 线棒材生产第六讲 板带钢生产第七讲 钢管生产第八讲 挤压拉拔生产第九讲 锻压冲压生产第十讲 材料成型的发展及应用 1.1.1材料的发展材料 (Materials 是人类用来制造各种机器、构 件和产品的 ,是人类生产和生活的 。 材料科学 (Materials Science 是研究材料的成 分、组织结构、制备工艺、加工工艺、材料的性 能与材料应用之间的相互关系的学科。 1.1.1材料的发展 材料与现代社会生活密切相关:从黑白电视到现在的 LED 显示屏; 手机也是越来越好;航空航天领域,一代

3、材料一代飞机等; 都跟材料的进步有关。 1.1.1材料的发展材料是人类社会进步的 里程碑 。 人类社会的发展伴随着材料的发明和发展,人类的文明史是按材料发展阶段划分的。 凹形铁锄后母戊大鼎石器 新中国成立后，先后建起了鞍钢、马钢、宝钢等大型钢铁基地。 粗钢产量由49年的15.8万吨上升到2012年粗钢产量的7.16亿吨 鞍钢 近年来中国钢产量在世界的位置 700 600 500 400 300 200 100 1996年： > 1亿吨 2003年： > 2亿吨 0 1996 1999 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2008

4、年： 5.02 亿吨，世界钢产量13.3亿吨，我国占37.7 2012年： 7.16 亿吨，世界钢产量15.3亿吨，我国占46.3 钢材9.52亿吨 近年来中国钢产量在世界的位置 当前的任务是： 担负起世界钢铁生产中心的责任， 从钢铁生产大国迈向钢铁技术强国！ 欧洲 美国 日本 中国 1.1.1 材料的发展 新材料时代 在当代，科学技术和生产飞跃发展。 材料技术、能源技术和信息技术作为现代技术的 材料技术、能源技术和信息技术 三大支柱，成为21世纪最重要、最具发展潜力的 领域。 材料对社会进步的重要性 1.1.2材料的分类 (按成分分 金 属 材 料以金属键结合为主;良好的 、 , , 和金属

5、光泽 ;用量最大、应用最广泛 。 陶 瓷 材 料以离子键结合为主;由金属元素和非金属元素或非金属元素之间组成 的化合物,如氧化物、氮化物、碳化物;如 Al 2 O3BN WC 等分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三类 。 高分子材料以分子键结合为主;基于 C 、 H 元素的有机化合物,具有非常大的分 子结构,;分 等五类。复 合 材 料 以韧性好的材料为基体,以高强度、高模量的材料为增 强相,包括:金属基复合材料 应用多 如彩涂板等 陶瓷基复合材料;高分子复合材料 应用多 如轮胎等是把金属材料、陶瓷材料、高分子材料两种或两种以 上的材料以微观或宏观的形式复合在一起而形成的材 料。 钢中的化学成分

6、 工业纯铁含碳量在 钢是含碳量在 的铁碳合金.钢中基本 元素:Fe、 C 、 Si 、 Mn 、 S 、 P 、 N 、 O 。 铁是含碳量在 的铁碳合金。 普通碳素钢中, Fe 占 99 %,金钢中,除了上述元素外,还有一定合金元素(镍、 钒、钛等(含量低于 5 % 钒和钛:是钢中的合金元素,能提高钢的强度和 抗腐蚀性能,又不显著降低钢的塑性。铜 :可显著提高钢的抗腐蚀性能,也可以提 高钢的强度,但对焊接性能有不利影响。 钢中的化学成分汽车主要使用的材料 波音 767 飞机所用的各种材料比例 1.1.2 材料的分类 ( 按用途分 1.1.2材料的分类 (按使用领域分 按使用领域分类 :机械工

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、复合材料等 1.2.1材料成型的方法和特点 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 满足要求 的产品。 1.2.1材料成型的方法和特点 1. 体积和质量减小 ;即由大质量的金属上面去除一部分质量而获得一定 形状及尺寸的工件。如:车、铣、刨、削、磨、钻等 1.2.1材料成型的方法和特点2. (焊接、铆接 、 电解沉积、涂镀、粉末冶金等 体积或质量增大 。即由小质量的金属逐渐积累成大质量的产品。 如铸造、铆焊等。 1.2.1材料成型的方法和特点 3. 体积和质量不变 ;即利用金属的塑性,对金属施加一定的外力作用使金属产生塑性变形,获得一定形状、性能和尺寸 的产品 金属塑性(压力加工。如:轧制、挤 压拉拔、锻造、冲压。 1.2.1材料成型的方法和特点 4. 上述几种成型方法的联合使用。如液态铸轧方法, 是铸造与轧制方法的联合;辊锻加工是轧制和锻造 方法的联合。 轧制方法划分:按 关系或轧件在变形区