1、 授課教師:曹燕 E-mail:caoyan 課程的性質和任務 課程性質: 材料成型概論 是一門關于材料成型工藝及技 術的專業課,通過本課程的學習,使學生系統 掌握金屬塑性成型的理論基礎和各種了解相關 的 。 課程的性質和任務 課程任務1. 了解金屬材料的一般知識;常用金屬材料的分 類。2. 掌握影響金屬性能的主要因素及原理。3. 掌握金屬塑性成型時的金屬流動規律和變形特 點。4. 掌握各種成型方法的原理、特點、成型工藝和 成型設備。 課程的性質和任務 教 材:李生智編參考書 :材料塑性成型概論 盧秉林編工程材料及成形技術基礎 呂廣庶編 學習方法:平時作業、課堂討論、課后復習、 期末考試 材料

2、成型概論第一講 材料成型概述第二講 煉鋼煉鐵生產第三講 材料塑性成型的基礎 第四講 鋼坯型鋼生產第五講 線棒材生產第六講 板帶鋼生產第七講 鋼管生產第八講 擠壓拉拔生產第九講 鍛壓沖壓生產第十講 材料成型的發展及應用 1.1.1材料的發展材料 (Materials 是人類用來制造各種機器、構 件和產品的 ,是人類生產和生活的 。 材料科學 (Materials Science 是研究材料的成 分、組織結構、制備工藝、加工工藝、材料的性 能與材料應用之間的相互關系的學科。 1.1.1材料的發展 材料與現代社會生活密切相關:從黑白電視到現在的 LED 顯示屏; 手機也是越來越好;航空航天領域,一代

3、材料一代飛機等; 都跟材料的進步有關。 1.1.1材料的發展材料是人類社會進步的 里程碑 。 人類社會的發展伴隨著材料的發明和發展,人類的文明史是按材料發展階段劃分的。 凹形鐵鋤后母戊大鼎石器 新中國成立后，先后建起了鞍鋼、馬鋼、寶鋼等大型鋼鐵基地。 粗鋼產量由49年的15.8萬噸上升到2012年粗鋼產量的7.16億噸 鞍鋼 近年來中國鋼產量在世界的位置 700 600 500 400 300 200 100 1996年： 1億噸 2003年： 2億噸 0 1996 1999 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2008年： 5.02 億噸

4、，世界鋼產量13.3億噸，我國占37.7 2012年： 7.16 億噸，世界鋼產量15.3億噸，我國占46.3 鋼材9.52億噸 近年來中國鋼產量在世界的位置 當前的任務是： 擔負起世界鋼鐵生產中心的責任， 從鋼鐵生產大國邁向鋼鐵技術強國！ 歐洲 美國 日本 中國 1.1.1 材料的發展 新材料時代 在當代，科學技術和生產飛躍發展。 材料技術、能源技術和信息技術作為現代技術的 材料技術、能源技術和信息技術 三大支柱，成為21世紀最重要、最具發展潛力的 領域。 材料對社會進步的重要性 1.1.2材料的分類 (按成分分 金 屬 材 料以金屬鍵結合為主;良好的 、 , , 和金屬光澤 ;用量最大、應

5、用最廣泛 。 陶 瓷 材 料以離子鍵結合為主;由金屬元素和非金屬元素或非金屬元素之間組成 的化合物,如氧化物、氮化物、碳化物;如 Al 2 O3BN WC 等分為傳統陶瓷、特種陶瓷和金屬陶瓷三類 。 高分子材料以分子鍵結合為主;基于 C 、 H 元素的有機化合物,具有非常大的分 子結構,;分 等五類。復 合 材 料 以韌性好的材料為基體,以高強度、高模量的材料為增 強相,包括:金屬基復合材料 應用多 如彩涂板等 陶瓷基復合材料;高分子復合材料 應用多 如輪胎等是把金屬材料、陶瓷材料、高分子材料兩種或兩種以 上的材料以微觀或宏觀的形式復合在一起而形成的材 料。 鋼中的化學成分 工業純鐵含碳量在

6、鋼是含碳量在 的鐵碳合金.鋼中基本 元素:Fe、 C 、 Si 、 Mn 、 S 、 P 、 N 、 O 。 鐵是含碳量在 的鐵碳合金。 普通碳素鋼中, Fe 占 99 %,金鋼中,除了上述元素外,還有一定合金元素(鎳、 釩、鈦等(含量低于 5 % 釩和鈦:是鋼中的合金元素,能提高鋼的強度和 抗腐蝕性能,又不顯著降低鋼的塑性。銅 :可顯著提高鋼的抗腐蝕性能,也可以提 高鋼的強度,但對焊接性能有不利影響。 鋼中的化學成分汽車主要使用的材料 波音 767 飛機所用的各種材料比例 1.1.2 材料的分類 ( 按用途分 1.1.2材料的分類 (按使用領域分 按使用領域分類 :機械工程材料、建筑工程材料

7、、能源工程材料、 信息工程材料、生物工程材料、復合材料等 1.2.1材料成型的方法和特點 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 滿足要求 的產品。 1.2.1材料成型的方法和特點 1. 體積和質量減小 ;即由大質量的金屬上面去除一部分質量而獲得一定 形狀及尺寸的工件。如:車、銑、刨、削、磨、鉆等 1.2.1材料成型的方法和特點2. (焊接、鉚接 、 電解沉積、涂鍍、粉末冶金等 體積或質量增大 。即由小質量的金屬逐漸積累成大質量的產品。 如鑄造、鉚焊等。 1.2.1材料成型的方法和特點 3. 體積和質量不變 ;即利用金屬的塑性,對金屬施加一定的外力作用使金屬產生塑性變形,獲得一定形狀、性能和尺寸 的產品 金屬塑性(壓力加工。如:軋制、擠 壓拉拔、鍛造、沖壓。 1.2.1材料成型的方法和特點 4. 上述幾種成型方法的聯合使用。如液態鑄軋方法, 是鑄造與軋制方法的聯合;輥鍛加工是軋制和鍛造 方法的聯合。 軋制方法劃分:按 關系或軋件在變形區內