零件的毛坯
• 铸造毛坯 • 熔炼金属，制造铸型， 并将熔融金属浇入铸 型，凝固后获得一定 形状和性能铸件的成 形方法，称为铸造。
• 锻造毛坯
零件的毛坯
• 锻压是对坯料施加外力，使其产 生塑性变形、改变尺寸、形状及 改善性能，用以制造机械零件、 工件或毛坯的成形加工方法。它 是锻造与冲压的总称，属于压力 加工的范畴。
宏观组织（晶 粒 形态与尺寸） 微观组织（亚晶 界、枝晶间距、 次生相） 强化相的形态、 尺寸及分布 多相合金的相结 构 组织均匀性 成分均匀性（宏 观与微观偏析） 组织致密性 夹杂、气孔等 应力、变形、开 裂等 晶体结构缺陷（ 点缺陷、位错、 孪晶等） 非晶、微晶、纳 米晶及非平衡晶
材料的发展
材料的发展
20世纪中叶以来，科学技术突飞猛进， 日新月异，作为“发明之母”和“产 业的粮食”的新材料研制更是异常活 跃，出现了称之为“高分子时代”、
“半导体时代”、“先进陶瓷时 代”和“复合材料时代”等种种
提法。在当今新技术革命波及整个国 际社会的浪潮冲击下，人类进入了一 个“材料革命”的新时代。
Ⅲ--机械加工工艺基础
课程概论
钢铁材料 金属材料 非铁金属
工程材料的分类
高分子材料 非金属材料 陶瓷材料
复合材料
课程概论
力学性能 物理性能 化学性能
使用性能
工程材料的性能 工艺性能
铸造性能 可锻性能 可焊性能 切削加工性能 热处理性工艺性
机械零件加工工艺
铸造 锻压 材 毛 焊接 型材 粉末冶金
课程绪论
教材与学时安排 • 教材 :机械工程材料及其成形技术基础 • 理论授课学时 : 32学时 • 实验学时 : X学时
课程的性质和任务 • 《机械工程材料及其成型技术》是机械类、 近机械类各专业学生必修的一门技术基础课。 • 本课程的任务是: • l）工程材料的性能：以力学性能为主，还要 考虑物理性能、化学性能及工艺性能； • 2）金属学基本理论：使学生获得有关工程材 料的基本理论和基本知识；常用工程材料成 分－组织－性能－应用之间关系的一般规律 • 3）热处理方面：掌握钢的热处理基本原理和 工艺，掌握热处理各种工艺方法的目的，以 便正确选用热处理工艺方法，合理安排工艺 路线。
材料的发展
• 高分子材料 • 又称聚合物，包括天然高 分子材料（木材、棉、麻等） 和合成高分子材料（塑料， 合成橡胶等）。其主要组分 高分子化合物是有许多结构 相同的结构单元相互连接而 成。它具有较高的强度、良 好的塑性、较强的耐腐蚀性、 绝缘性和低密度等优良性能。 高分子材料发明虽晚，但异 军突起，因其物美价廉，在 工程材料中应用越来越广。
零件的毛坯
• 焊接结构
• 焊接的实质是使两个分离的物体 通过加热或加压，或两者并用， 在用或不用填充材料的条件下借 助于原子间或分子间的联系与质 点的扩散作用形成一个整体的过 程。
汽车一厂车身车间POLO底盘焊接
材料四要素相互关系:
Байду номын сангаас
合 成 设 计 （ 成 分 组 织 ）
材料科学与工程
控 构
加 工
教学方法
本课程内容主要是建立在实验观察和工业实 践基础之上 , 以实质性和规律性的描述为主 , 涉及面 较宽。 *着重理解教学内容,尽量避免死记硬背。 *配合实验及多媒体信息,帮助和加深理解教学内容。 *利用网络交流：如查阅资料、习题解答等。
课程教学要求的层次
• 本课程教学内容的要求分为: 了解、熟悉、掌握三个层次。 • 实验内容按: 观察、分析、掌握三个层次要求。
材料的发展
• 金属材料
• 金属具有正的电阻温度系数，通常 有良好的导电性、导热性、延展性、 高的密度和高的光泽。包括纯金属 和以金属元素为主的合金。在工程 领域有把金属及其合金分为两类： （1）黑色金属，即铁和铁基合金 （钢铁及合金钢）；（2）有色金 属，黑色金属以外的所有金属及其 合金，常见有铝及铝合金，铜及铜 合金等。金属材料一般有良好的综 合机械性能（强度、塑性和韧性 等），是工程领域应用最广的材料。 金属材料是当今工程领域应用最广 的材料
教学内容 ——理论教学
第一讲 第二讲 第三讲 第四讲 第五讲 第六讲 第七讲 第八讲 第九讲 第十讲 第十一讲 绪论 材料的性能 材料的结构 材料的凝固 铁碳合金相图 金属热处理技术 常用钢和铁材料 铸造成形 塑性成形 焊接成形 典型零件的选材与失效分析
机械制造基础
Ⅰ--工程材料
机械制造基础
Ⅱ--热加工工艺基础
材料的发展
• 复合材料 • 由两种或两种以上材料组成， 其性能是它的组成材料所不 具备的。复合材料可以有非 同寻常的刚度、强度、高温 性能和耐蚀性。按基本材料 分类，它可分为金属基复合 材料、陶瓷基复合材料和聚 合物基复合材料等。复合材 料具有极其优异性能，质轻， 强度高，韧性好，可制作运 动器材，而在航空航天领域 更是无可替代。
热处理
零
料
坯
切削加工
件
***** 内容概述
课程教学概括来讲，就是要求我们掌握以下 内容： 材料角度： ( 材料四要素 ) 材料的组成与结构， 材料的制备与加工， 材料的性能， 材料的使用性能。(Performance） 加工角度： 工艺性能（结构工艺性）
公元前1200年左右，人类进入了铁器时代，开始 使用的是铸铁，以后制钢工业迅速发展，称为 18世纪产业革命的重要内容和物质基础。 如图由于铁的熔点较高 （1538℃），其出现时间 较晚。左图为伊朗出土的 铁制器皿。图为铁矿石。 铁矿在地球上比铜矿要丰 富的多。
课程的性质和任务
• 4）常用工程材料：掌握常用的工业用钢、铸铁、非 铁金属及其合金的成分、组织、性能和用途；以便合 理选用工程材料。 • 5）热加工基础：掌握铸造、锻压和焊接的特点及应 用范围，掌握金属的铸造性能、锻造性能和焊接性能； 能初步分析各种热加工零件的结构工艺性，具有初步 选择零件毛坯的能力。 • 6）零件材料与毛坯的选择：熟悉常用工程材料的生 产工艺过程，正确选择零件的材料、毛坯，并初步安 排热处理在工艺过程中的位置。合理选用工程材料的 初步能力。
近终形 控 表面完整性 形 尺寸精度
力学性能 控 性 物理性能 化学性能