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工程材料与热加工技术 主编：张念淮 盛艳君 绪 论 1.机械制造过程及本课程与机械制造的关系 《工程材料与热加工技术》课程主要介绍工程材料、热处理和铸造、压力加工、焊接、等热加工方法的基本知识。材料与国民经济建设和人民的生活息息相关。在国民经济建设和人们的生活中，都离不开机械产品，例如，汽车、电力机车、飞机、轮船、机床、冰箱、电视等。机械产品由机械零件、组件和部件组成。其中机械零件是机械产品最基本的单元，它是通过机械制造工艺过程获得的。 2. 课程主要内容 《工程材料与热加工技术》课程的主要研究两大方面的内容：工程材料与热加工技术。工程材料部分包括材料的性能、金属的晶体结构与结晶、铁碳合金状态图等金属学基础理论和非合金钢、低合金钢与合金钢、铸铁、非铁金属、非金属材料、粉末冶金材料等常用工程材料；热加工技术部分包括钢的热处理、铸造、锻压、焊接等。 3. 工程材料与热加工技术发展史 4. 课程的性质和基本要求 学习本课程的基本要求是： 1） 掌握金属力学性能、晶体结构、铁碳相图等金属学的基本知识。 2）初步掌握常用金属材料的分类、牌号(代号)、性能特点及应用范围。 3）了解热处理原理，掌握各种热处理方法的特点、工艺过程及应用。 4）掌握零件材料的选择方法，具有选择典型零件材料的能力。 5）了解各种热加工技术的基本原理、工艺特点及加工范围，并初步具有选择毛坯制造 方法的能力。 6）通过实验和实习，具有一定的实践动手操作能力。 第1章 材料的性能 1.1 金属材料的力学性能 1.2 金属的物理性能与化学性能 1.3 金属的工艺性能 第1章 材料的性能 1.1 金属材料的力学性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 拉伸曲线 第1章 材料的性能 拉伸曲线 第1章 材料的性能 拉伸曲线 第1章 材料的性能 拉伸曲线 第1章 材料的性能 拉伸曲线 第1章 材料的性能 拉伸曲线 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 将一定直径的压头,在一定的载荷下垂直压入试样表面,保持规定的时间后卸载,压痕表面所承受的平均应力值称为布氏硬度值,以HB表示。图1.2为布氏硬度试验原理图。 第1章 材料的性能 用规定的载荷,将顶角为120°的圆锥形金刚石压头或直径为1.588mm的淬火钢球压入金属表面,取其压痕深度计算硬度的大小,这种硬度称为洛氏硬度HR。 第1章 材料的性能 用49-981N的载荷,将顶角为136°的金刚石四方角锥体压头压入金属表面,以其压痕面积除载荷所得的商称为维氏硬度HV。 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 第1章 材料的性能 1.2 金属的物理性能与化学性能 1.2.1金属的物理性能 1．密度 2．熔点 3．导热性 4．热膨胀性 5．磁性 第1章 材料的性能 1.2.2金属的化学性能 1．耐腐蚀性 2．抗氧化性 3. 化学稳定性 第1章 材料的性能 1.3 金属的工艺性能 1.3.1 铸造性能 1.3.2 锻造性能 1.3.3 焊接性能 1.3.4 切削加工性能 第1章 材料的性能 本章小结 本章主要介绍了工程材料的力学性能概念、力学性能指标及应用特点。主要力学性能包括强度、硬度、塑性、冲击韧性和疲劳强度等 。 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 2.1.3 金属的实际晶体结构 图2-5 金属的多晶体图 2-6 晶格空位和间隙原子示意图 图 2-7刃型位错示意图 结构示意图 第2章 金属的晶体结构与结晶 2.2 合金的晶体结构 2.2.1基本概念 1．组元 2．合金系 3．相 4．组织 第2章 金属的晶体结构与结晶 2.2.2 合金的晶体结构 1. 固溶体 1) 置换固溶体 2) 间隙固溶体 第2章 金属的晶体结构与结晶 2.2.2 合金的晶体结构 2. 金属化合物 3. 机械混合物 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶体结构与结晶 第2章 金属的晶