《工程材料及成形技术》课件 0-绪论

《工程材料及成形工艺》绪论第一部分：致学习者

第二部分：工程材料及成形工艺简介工程材料与应用成形工艺方法材料及成形工艺发展史NO1：为什么学？NO2：学什么？NO3：怎样学？NO4：学得怎样？学习本课程之前需要了解的几个问题NO1：为什么学？→本课程学习目标NO2：学什么？→本课程学习内容NO3：怎样学？→本课程学习方法NO4：学得怎样？→本课程评价办法第一部分：致学习者

NO1：学习目标专业目标专业目标是毕业5年在专业领域预期成就，包括以下几个方面：适应经济社会发展需要职业素质与创新意识专业基础与实践知识专业技能与表达能力课程学习目标确立的源头依据是对接专业培养目标，形成目标链：专业目标→毕业要求→本课程目标NO1：学习目标毕业要求（专业培养规格）毕业要求是完成学业需达成的标准，主要包含以下几个方面：知识储备技术技能积累工匠精神工具使用社会责任职业道德职业规范团队合作沟通交流终身学习NO1：学习目标本课程总体目标以机器生产过程为课程逻辑主线，了解生产全过程，建立机械制造的全局观；获得装备制造业中常用机械工程材料及成形工艺方面的基本知识与技能；养成良好的工程技术素养。本课程具体学习目标获得“三选一线”的知识与能力，具体如下：（1）正确选择零件材料；（2）正确选择改性方法；（3）正确选择毛坯成形方法；（4）学会分析零件加工的工艺路线。热加工课程主线：材料毛坯零件机器热处理退火正火淬火回火……NO2：学习内容课程内容围绕课程主线选取：选材选毛坯选改性方法分析工艺路线后续课程序号学习内容授课学时理论教学（含实验）理实一体化教学模块一：

材料选择工程材料的基础知识、金属材料的热处理、常用金属材料、常用非金属材料、复合材料及新材料40模块二：毛坯成形铸造、铸压、焊接、非金属及复合材料的成形6+21周模块三：零件成形切削成形原理与方法、切削刀具及选用、切削成形主要方法与设备、机床夹具、典型零件的加工工艺、机器装配————课程内容与授课学时网络学习平台

（1）国家精品资源共享课（学习者需“”、“”）

/coursestatic/course_2047.html（2）江苏省职业教育在线精品课程：智慧职教MOOC-工程材料及热成型工艺基础（3）超星泛亚学习通平台：工程材料及成形工艺()（4）国家级精品课程（网络课程栏目）课程特点综合性、实践性、应用性学习方法

课内：听与看：授课、视频、现场、课程网络平台说与做：课堂问答、课后作业、实验实训操作

课外：预习、复习NO3：学习方法国家精品资源共享课：/coursestatic/course_2047.html扫码加入课程江苏省职业教育在线精品课程：智慧职教MOOC-工程材料及热成型工艺基础超星泛亚学习通平台：工程材料及成形工艺()主教材：姜敏凤宋佳娜.机械工程材料及成形工艺.[M].北京：高等教育出版社，2025.1教材及教参书“十二五”职业教育国家规划教材“十三五”江苏省高等学校重点教材“十三五”职业教育国家规划教材“十四五”职业教育国家规划教材本教材第四版获首届全国教材建设奖全国优秀教材特等奖[1]邓文英.金属工艺学.[M].北京：高等教育出版社，2008[2]张继世.机械工程材料基础.[M].北京：高等教育出版社，2011

[3]郁兆昌.金属工艺学.[M].北京：高等教育出版社，2009[4]姜敏凤.金属材料及热处理知识.[M].北京：机械工业出版社，2005[5]朱张校姚可夫.工程材料[M].北京：清华大学出版社，2011

[6]徐晓峰工程材料与成型工艺基础[M].北京：机械工业出版社.2018[7]毛发松机械工程材料[M].北京：清华大学出版社，2011

[8]MarkMiodownik迷人的材料[M].北京：北京联合出版公司，2016[9]VACLAVSMIL材料简史及材料未来[M].北京：电子工业出版社，2015教参书NO4：课程评价（考核）成绩总分（百分制）成绩比例（%）平时（出勤、课堂表现、随堂测试、课程平台学习、单元作业、实验等）考试（期中、期末等）10060%40%课程评分结构表

工程材料与应用成形工艺方法材料及成形工艺发展史第二部分：工程材料及成形工艺简介一台普通机床中的材料（参观实物展览……）工程材料及应用机床：装备制造业基础性设备，并跑产业升级，从普通机床——数控机床、加工中心——生产线——数字化——智能化……汽车：汽车生产量大，国民经济支柱产业，目前全球汽车近10亿，2012年世界汽车产量76,910,077辆（摘自中国汽车工业协会网站）；汽车消耗材料多，占用24％的钢铁材料、58％的橡胶；汽车能耗大，占用度4％的石油，新能源汽车的兴起……一台汽车车体使用的部分材料、成形工艺江阴长江大桥建筑、桥梁：用量极大，主要是钢材，还有铝合金等。我国处于基本建设快速发展期，钢材消耗全球第一！钢产量全球第一！中国银行总行大厦建筑物等工程构件使用的材料北京奥体中心港珠澳大桥IT产品：我国计算机、移动通信手机等产品的产量位居世界第一。金属、塑料、半导体等材料广泛应用，精密成形技术在此领域独具特色

电子产品使用的材料成形工艺方法铸造锻压焊接毛坯成形：用于获得零件的大致形状、尺寸、性能

方法含铸造、锻压、焊接、粉末冶金、快速成形、轧制……材料成形包括：外部的形状尺寸、内部的组织性能组织性能成形（又称改性）：通常采用热处理改变材料组织性能，方法包括整体热处理、表面热处理、化学热处理等……表面热处理（感应淬火）真空热处理炉金相组织——20钢平衡组织数控铣床五轴联动加工中心传统车床切削加工：一般用地精确获得零件的尺寸精度、表面精度等，方法包含车、磨、刨、铣等……材料及成形工艺发展史材料在人类历史中具有里程碑的意义石器时代、青铜时代、铁器时代、钢铁时代、高分子材料时代、复合材料时代新产品依赖于材料和制造工艺水平的高低视频：六分钟看完材料发展历史石器时代人类生活复原图石器时代工艺品——蛮劲的野牛石器时代工具旧石器时代（100多万年前，打制石器、天然火种）新石器时代（1万多年前，磨制石器、人工取火）石器时代以下为请您欣赏内容青铜器时代司母戊鼎，又称后母戊鼎、司母戊大方鼎，是商后期（约前十四世纪至前十一世纪）铸品，于1939年出土于河南省安阳市武官村，现藏于中国国家博物馆《古代中国》基本陈列展厅内。高133厘米口长110厘米口宽79厘米重832.84千克青铜材质。成分：含铜84.77%、锡11.64%、铅27.9%成形方式：铸造——司母戊鼎材料史话越王勾践剑，春秋晚期越国青铜器，国家一级文物，1965年冬天出土于湖北省荆州市江陵县望山楚墓群中。现藏于湖北省博物馆。剑通高55.7厘米宽4.6厘米柄长8.4厘米重875克，极其锋利刻有“钺王鸠浅，自乍用鐱”八字青铜材质。主要合金成分为铜、锡、铅、铁、硫等。——越王勾践剑材料史话明代，距今580多年历史，青铜材质。世之瑰宝、国之重器。保存于北京大钟寺，大钟保存完好，没有任何锈蚀。雄浑有力的钟声，延绵不绝，仅余音就可持续3分钟之久，远在四、五公里之外都清晰可辨。高6.75米重46.5吨最大直径3.3米，遍布了23万字的佛经铭文。合金成分：铜80.54%、锡16.40%、铅1.12%

铸造方法：钟身用圈形外范分七层，逐层与范芯套合，到钟顶部，将先铸成的钟纽嵌入，浇铸后连成一体。——永乐大钟材料史话铸造方法：尊盘通体用陶范法铸而成，尊足等附件为另行铸造，然后用铅锡合金与尊体焊在一起。尊颈附饰是由繁复而有序的镂空纹样构成，属于熔模铸件。

——曾侯乙尊盘战国年代，现收藏于湖北省博物馆。

青铜材质，失蜡铸造，尊通高30.1厘米，口径25厘米，底径14.2厘米，重9公斤；青铜盘通高23.5厘米，口径58厘米，重19.2公斤。材料史话春秋战国早期的农具铁器时代——铸铁材质。农具、生活用品——黄河铁牛

黄河铁牛（又称开元铁牛，唐代铁牛）：铸铁材质，建于公元725年，共有4尊，铁牛每尊高约1.9米，长约3米，宽约1.3米，牛尾后有横轴，直径约0.4米，长约2.3米，四尊铁牛旁各有一铁人。据测算，铁牛各重约30吨左右，下有底盘和铁柱，各重约40吨，两排之间有铁山。材料史话——沧州铁狮子

沧桑州铁狮子：铸铁材质，身高3.8米，头部高1.5米，通高5.3米，通长6.1米，身躯宽3.17米，重约40吨。材料史话历经沧桑：沧州铁狮建于后周广顺三年（即公元953年）沧州地标：仿制品，建于2011年3月28日材料多样性时代大国之材——碳纤维民用飞机（航空发动机、碳纤维、航空铝、制动摩擦材料等……）

中国高铁（高速平衡性钢轨、车辆轻量化、制动材料及技术……）大国之材——新材料助力重点行业崛起高尔夫球棒：用CFRP制成的高尔夫球棒、可减轻重量约10一40％。根据动量守恒定律，可使球获得较大的初速度。另一方面．CFRP具有高的阻尼特性，可使击球时间延长,球被击得更远。——新材料进入日常生活

网球拍复合材料制成的网球拍,轻而坚，刚性大，应变小，可降低球与球拍接触时的偏离度；同时，CFRP的阻尼性好，可延长肠线与球的接触时间，使网球获得较大的加速度。

羽毛球拍

碳纤维增强复合材料刚成的羽毛球拍其特点是重量轻、刚性大、避免了木制品因其刚性不足而造成的断把现象.同时它还具有与上述网球拍一样的优点。——新材料及成形新技术支持装备制造业转型升级新能源汽车（动力电池、材料轻量化，一体化成形技术……）智能制造之焊接机器人冰刀用什么材料？碳素钢冰刀：一般为初学者使用，属入门级，碳素钢制成的冰刀经热处理后表面硬度为56~64HRC不锈钢、高速工具钢冰刀：一般为熟练或中级爱好者使用，冰刀用钢等级较高，其有较强的抗腐蚀性能，并能使滑冰者改善频繁的跳跃和旋转。此类冰刀通常表面镀有一层钛化合物，经过打磨后两侧最大硬度可达85HRC粉末合金（PM）冰刀：一般为国际竞技或发烧爱好者使用，具有绝对的最佳滑速和耐磨损性能，属高端冰刀用钢，只有国外很少的几家公司生产。如澳大利亚Bohler公司生产的K190、K390合金，。瑞典的山特维克公司。世界冰球装备的第一品牌——Bauer涂层高速钢：其特点是在刀刃的两侧涂有薄薄的氮化钛或碳化钛，刀片整体采用双金属复合钢。经研磨和磨锋后，在两侧形成高硬度(80-85HRC)、低粗糙度(Ra0.1~0.2)的刀刃，从而在不降低冰刀韧性的情况下，大大地提高了冰刀刀刃的寿命，减小了冰刀与冰之间的摩擦力，提高了滑行速度。速滑冰刀、花样冰刀、冰球冰刀北京冬奥新材料专辑

北京冬奥会塑料纪念币

北京冬奥会纪念币：这是第一枚中国完全自主知识产权的塑料钞，也是亚洲国家第一枚自主研发的塑料钞，更重要的是，它是奥林匹克运动会历史上的第一枚塑料钞。目前世界