金属材料的加工工艺培训课件
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金属材料培训PPT课件
3.机械制造基础的基本内容
1) 金属材料的种类、性能及选用； 2)热处理工艺基础及应用； 3)金属材料常用的加工方法；金属切削机床、
刀具、夹具等基本知识； 4)钳工的基本知识及基本技能； 5)焊工的基本知识及基本技能； 6)管工的基本知识及基本技能；
3.本课程的特点及学习方法
机械制造基础课程具有实践性强、综合性强 和覆盖面广的特点。
组织:两种物质相间组成，性能介于两者之间， 强度较， 硬度HBS 250。 5.莱氏体：T>727℃ A+Fe3C—Ld 高温莱氏体 T<727℃ P+Fe3C—Ld’低温莱氏体 性能: 与Fe3C相似 HBS>700 塑性极差。
• 二、铁碳合金状态图
• 1.含义：
• 是表明平衡状态下含C不大于6.69%的铁碳合金 的成分,温度与组织之间关系,是研究钢铁的成分, 组织和性能之间关系的基础,也是制定热加工工 艺的基础。
L1——拉深后长度 2）断面收缩率：Ψ
Ψ={（S0 - S1）/S0 }×100 ％ 式中 S。—— 试样原始截面面积(mm2)
S1 —— 试样断口处的截面面积(mm2) δ、ψ越大，材料塑性越好 ，一般δ〉5%为塑 性材料，δ〈5%为脆性材料。
二 、强度 强度指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形
和断裂的能力。常用来表示金属材料强度的指标 1.屈服强度 σs
学习时要重视实践性教学环节，在教学实习 中努力增加感性认识和实践知识，了解、熟悉企 业的生产和技术管理，注意理论与实践相结合。
认真做好本课程实验、综合练习等，有助于 理解和掌握理论知识，有利于职业综合能力的培 养，逐步提高解决生产实际问题的能力。
第一部分 金属材料
第一节 金属材料的主要性能 1.使用性能：机械零件在正常工作情况下应具备的性能。
1) 金属材料的种类、性能及选用； 2)热处理工艺基础及应用； 3)金属材料常用的加工方法；金属切削机床、
刀具、夹具等基本知识； 4)钳工的基本知识及基本技能； 5)焊工的基本知识及基本技能； 6)管工的基本知识及基本技能；
3.本课程的特点及学习方法
机械制造基础课程具有实践性强、综合性强 和覆盖面广的特点。
组织:两种物质相间组成，性能介于两者之间， 强度较， 硬度HBS 250。 5.莱氏体：T>727℃ A+Fe3C—Ld 高温莱氏体 T<727℃ P+Fe3C—Ld’低温莱氏体 性能: 与Fe3C相似 HBS>700 塑性极差。
• 二、铁碳合金状态图
• 1.含义：
• 是表明平衡状态下含C不大于6.69%的铁碳合金 的成分,温度与组织之间关系,是研究钢铁的成分, 组织和性能之间关系的基础,也是制定热加工工 艺的基础。
L1——拉深后长度 2）断面收缩率：Ψ
Ψ={（S0 - S1）/S0 }×100 ％ 式中 S。—— 试样原始截面面积(mm2)
S1 —— 试样断口处的截面面积(mm2) δ、ψ越大，材料塑性越好 ，一般δ〉5%为塑 性材料，δ〈5%为脆性材料。
二 、强度 强度指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形
和断裂的能力。常用来表示金属材料强度的指标 1.屈服强度 σs
学习时要重视实践性教学环节，在教学实习 中努力增加感性认识和实践知识，了解、熟悉企 业的生产和技术管理，注意理论与实践相结合。
认真做好本课程实验、综合练习等，有助于 理解和掌握理论知识，有利于职业综合能力的培 养，逐步提高解决生产实际问题的能力。
第一部分 金属材料
第一节 金属材料的主要性能 1.使用性能：机械零件在正常工作情况下应具备的性能。
金属工艺学全套精品课件
屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比(小于 1）。
l
二、塑性（塑性变形)
金属材料在外力作用下产生不可逆转的永久
变形而不发生断裂的能力称为塑性。常用的塑性 指标有断后伸长率δ和断面收缩率ψ，均通过试验 测定。
1、断后伸长率δ：又称延伸率，是指试件被拉 断后，其标距长度的最大伸长量Δl与原始标距l0
的百分比。
5、金属的塑性变形会导致其 提高， 下降，这种现象称为加工硬化。
二、单项选择题：
1、金属材料表现出力学性能的是
()
A. 导电性 B. 抗氧化性 C. 导热性 D. 硬度
2、试件拉断前承受的最大标称拉应力称为
一、强度：
金属材料在外力作用下抵抗永久变形或 断裂的能力称为强度。
按外力性质不同划分，强度有抗拉强度、 抗压强度、抗剪强度、抗扭强度和抗弯强 度等。工程指标一般为屈服强度和抗拉强 度。
F S
金属材料的屈服强度、抗拉强度以及塑性指标是 在万能材料试验机上通过对金属材料进行拉伸试验 测定的。
构件在力的作用下，抵抗永久变形或断裂的能力 （强度），既取决于承受的内力大小，又取决于构 件的横截面的大小和形状，因而用应力值来衡量构 件的强度。一般，把单位面积上的抵抗破坏的内力 称为应力，即：
工艺性能是指金属材料在各种加工工艺 过程中所表现出来的性能，包括铸造、锻 造、焊接、热处理性能及切削加工性能等。
金属材料的力学性能又称机械性能，是 指金属材料在外力（即载荷）作用下所表 现出的抵抗变形和破坏的能力。包括强度、 塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等，是 机械零件和构件设计、选材的主要依据。
冲击韧性，简称韧性。导致冲击的因素主要有载荷或速 度突然变化（惯性）。
2、金属疲劳： 金属材料在指定循环基数的交变载荷作用下，不产
l
二、塑性（塑性变形)
金属材料在外力作用下产生不可逆转的永久
变形而不发生断裂的能力称为塑性。常用的塑性 指标有断后伸长率δ和断面收缩率ψ，均通过试验 测定。
1、断后伸长率δ：又称延伸率，是指试件被拉 断后，其标距长度的最大伸长量Δl与原始标距l0
的百分比。
5、金属的塑性变形会导致其 提高， 下降，这种现象称为加工硬化。
二、单项选择题：
1、金属材料表现出力学性能的是
()
A. 导电性 B. 抗氧化性 C. 导热性 D. 硬度
2、试件拉断前承受的最大标称拉应力称为
一、强度：
金属材料在外力作用下抵抗永久变形或 断裂的能力称为强度。
按外力性质不同划分，强度有抗拉强度、 抗压强度、抗剪强度、抗扭强度和抗弯强 度等。工程指标一般为屈服强度和抗拉强 度。
F S
金属材料的屈服强度、抗拉强度以及塑性指标是 在万能材料试验机上通过对金属材料进行拉伸试验 测定的。
构件在力的作用下，抵抗永久变形或断裂的能力 （强度），既取决于承受的内力大小，又取决于构 件的横截面的大小和形状，因而用应力值来衡量构 件的强度。一般，把单位面积上的抵抗破坏的内力 称为应力，即：
工艺性能是指金属材料在各种加工工艺 过程中所表现出来的性能，包括铸造、锻 造、焊接、热处理性能及切削加工性能等。
金属材料的力学性能又称机械性能，是 指金属材料在外力（即载荷）作用下所表 现出的抵抗变形和破坏的能力。包括强度、 塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等，是 机械零件和构件设计、选材的主要依据。
冲击韧性，简称韧性。导致冲击的因素主要有载荷或速 度突然变化（惯性）。
2、金属疲劳： 金属材料在指定循环基数的交变载荷作用下，不产
金属工艺学课件(PPT 45页)
金属工艺发展历史
春秋时期 战国时期
铁器开始使用 出现炼钢技术
金属工艺发展历史
铸造技术
中国古代三大铸造技术 泥范（砂型）铸造 铁范（金属型）铸造 失蜡铸造
商周（3000年前） 发明失蜡铸造技术 战国中期 出现金属型铸造 隋唐以后 掌握大型铸件生产技术
金属工艺发展历史
铸造技术实例1
河南安阳武官村出土， 体积庞大，重875kg， 花纹精细，造型精美。
•
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.12.820.12.810:5410:54:0010:54:00Dec- 20
•
人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2020年12月8日 星期二 10时54分0秒 Tuesday, December 08, 2020
•
做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2020年12月上 午10时54分20.12.810:54December 8, 2020
•
时间是人类发展的空间。2020年12月8日星期 二10时 54分0秒10:54:008 December 2020
•
科学，你是国力的灵魂；同时又是社 会发展 的标志 。上午10时54分0秒上 午10时 54分10:54:0020.12.8
锻造技术和焊接技术
锻造技术和焊接技术在中国有着攸久的历史 3000年前，商朝就用锻造技术制作兵刃 战国时期，扩大到日常用品 战国时期，应用了钎焊技术
金属工艺发展历史
锻造技术和焊接技术
秦皇陵中铜车马上的金银饰件用无机粘接挤固 定
金属工艺发展历史
世界上金属加工工艺最早专著－《天工开物》
《金属工艺学》课件
金属的加工工艺
金属的铸造工艺
铸造工艺简介：将熔融的金属倒入模具中，冷却后形成所需形状的工艺 铸造方法：砂型铸造、金属型铸造、离心铸造等 铸造材料：铁、钢、铝、铜、锌等 铸造工艺特点：可生产复杂形状的零件，成本低，生产效率高
金属的锻造工艺
锻造方法：自由锻造、模锻、 冲压、挤压等
锻造工艺：将金属加热到一 定温度，通过锤打、挤压等 方式改变其形状和性能
切削工具：包括车刀、铣刀、钻头、 锯片等
切削方法：包括车削、铣削、钻削、 锯削等
切削参数：包括切削速度、进给量、 切削深度等
切削质量：包括表面粗糙度、尺寸精 度、形位精度等
切削效率：包括生产效率、能耗、刀 具寿命等
金属的热处理工艺
热处理的原理和分类
热处理的原理：通过改变金属的微观结构， 提高其力学性能和耐腐蚀性
金属的表面处理技术
表面涂装技术
目的：保护金 属表面，提高 耐腐蚀性、耐
磨性等性能
主要方法：电 镀、喷涂、热
浸镀等
电镀：利用电 解原理，在金 属表面形成一 层金属或合金
镀层
喷涂：利用高 压气流将涂料 喷涂到金属表 面，形成一层
保护层
热浸镀：将金 属加热到一定 温度，使其表 面形成一层金 属或合金镀层
智能化：利用人工智能技术， 实现金属加工的自动化、智 能化
数字化：利用数字化技术， 实现金属加工的精确控制和
优化
绿色化：采用环保技术和材 料，实现金属加工的绿色化
和可持续发展
绿色环保和可持续发展要求
减少能源消耗：提高能源利用效率， 降低生产过程中的能源消耗
循环利用：提高金属材料的回收利 用率，实现资源的循环利用
添加标题
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金属工艺学第一章金属材料性能ppt课件.ppt
拉伸试验
强度：材料在外力作用下抵抗永久变形和 断裂的能力。
塑性：材料在外力作用下产生永久变形而 不破坏的能力。
硬度
硬度：金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的 能力，衡量材料的软硬程度。
硬度试验方法很多，机械工业普遍采用 压入法来测定硬度，压入法又分为布氏硬度、 洛氏硬度、维氏硬度等。
布氏硬度是用单位压痕面积的力作 为布氏硬度值的计量，符号HBS、HBW
洛氏硬度是用压痕深度作为洛氏 硬度值的计量即，符号HR
维氏硬度也是以单位压痕面积的力作为 硬度值计量。试验力较小，压头是锥面夹角 为136°的金刚石正四棱锥体，维氏硬度用符 号HV表示。
冲击韧性和疲劳强度
冲击韧性：冲击载荷下材料抵抗变形和断 裂的能力。
疲劳强度：金属材料在无数次重复或交变 载荷作用下而不致引起断裂的 最大应力。
使用性能：金属材料在使用过程中所表现出来 的性能。
（物理性能、化学性能、力学性能） 工艺性能：金属材料在各种加工过程中所表现
出来的性能。 （铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削性能）
1. 金属材料的力学性能
力学性能：指金属材料在外力（载荷）作用下 所表现出的抵抗变形和破坏的能力。
强度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。 外力形式：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转等。 载荷形式：静载荷、冲击载荷、交变载荷等。
2.金属材料物理性能和化学性能
物理性能：密度、熔点、导热性、导电 性金属材料的工艺性能（略）
工艺性能：铸造性能、锻造性能、 焊接性能、切削加工性能
《金属工艺学》课件
金属工艺学分类
金属工艺学可以根据加工对象和应用 领域分为多种分支，如铸造、锻造、 焊接、切削加工、热处理等。
金属工艺学的应用领域
机械制造业
航空航天业
金属工艺学在机械制造业中应用广泛，涉 及各种零件的加工、装配和维修。
航空航天器制造需要高精度和高性能的金 属材料和加工技术，金属工艺学在航空航 天业中发挥着重要作用。
汽车制造业
电子工业
汽车制造业需要大量金属材料和加工技术 ，包括车身、底盘、发动机等部件的制造 和装配。
电子工业中，金属材料广泛应用于电路板 、连接器、散热器等部件的制造。
金属工艺学的历史与发展
01
古代金属工艺
早在公元前，人类就开始使用金属材料，如青铜、铁等，用于制造工具
、武器和饰品。
02
工业革命时期的金属工艺
退火与正火工艺
退火工艺
退火是一种将金属加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却至室温的热 处理工艺。其主要目的是消除金属内部的应力，提高其塑性和韧性，以便于进 一步加工。
正火工艺
正火是将金属加热到适当温度，保持一定时间后，在静止空气中冷却的热处理 工艺。其主要目的是细化金属的晶粒，提高其机械性能，如强度和韧性。
。
焊接缺陷及防止
03
焊接过程中可能出现气孔、夹渣、裂纹等缺陷，需采取相应措
施进行防止。
金属的切削加工工艺
切削加工原理
通过刀具对金属工件进行切削，以去除多余的金属材料，实现工 件形状和尺寸的加工。
切削加工方法分类
根据切削加工的特点和应用，可分为车削、铣削、钻削、磨削等 。
切削加工技术要求
切削加工过程中需要考虑刀具材料、切削液、切削参数等因素， 以确保加工质量和效率。
金属工艺学可以根据加工对象和应用 领域分为多种分支，如铸造、锻造、 焊接、切削加工、热处理等。
金属工艺学的应用领域
机械制造业
航空航天业
金属工艺学在机械制造业中应用广泛，涉 及各种零件的加工、装配和维修。
航空航天器制造需要高精度和高性能的金 属材料和加工技术，金属工艺学在航空航 天业中发挥着重要作用。
汽车制造业
电子工业
汽车制造业需要大量金属材料和加工技术 ，包括车身、底盘、发动机等部件的制造 和装配。
电子工业中，金属材料广泛应用于电路板 、连接器、散热器等部件的制造。
金属工艺学的历史与发展
01
古代金属工艺
早在公元前，人类就开始使用金属材料，如青铜、铁等，用于制造工具
、武器和饰品。
02
工业革命时期的金属工艺
退火与正火工艺
退火工艺
退火是一种将金属加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却至室温的热 处理工艺。其主要目的是消除金属内部的应力，提高其塑性和韧性，以便于进 一步加工。
正火工艺
正火是将金属加热到适当温度，保持一定时间后，在静止空气中冷却的热处理 工艺。其主要目的是细化金属的晶粒，提高其机械性能，如强度和韧性。
。
焊接缺陷及防止
03
焊接过程中可能出现气孔、夹渣、裂纹等缺陷，需采取相应措
施进行防止。
金属的切削加工工艺
切削加工原理
通过刀具对金属工件进行切削，以去除多余的金属材料，实现工 件形状和尺寸的加工。
切削加工方法分类
根据切削加工的特点和应用，可分为车削、铣削、钻削、磨削等 。
切削加工技术要求
切削加工过程中需要考虑刀具材料、切削液、切削参数等因素， 以确保加工质量和效率。
金属加工工艺培训课件(PPT-69页)
高的零件。 ❖ 冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动
化，生产效率高，故零件成本低。
板料冲压常用金属材料： 低碳钢、铜合金、铝合金、镁
合金、及塑性高的合金钢。 从形状分：板料、条料、带料
。
基本工序：
❖ 常用设备：剪床和冲床。
❖ 剪床用来把板料剪切成一定宽度的条料， 以供下一步的冲压程序用。
❖ 冲床用来实现冲压工序，制成所需形状和 尺寸的成品零件。
从磨削区的基本情况来看，大致分为两 类：
（1）恒压力磨削
所谓恒压力磨削是指控制切入压力 为定值的磨削，即通过控制磨头重量、杠 杆、人力、液压、气动及电器系统来控制 砂轮对工件的压力。如砂轮架、砂轮切割 机、钢锭粗磨机等均采用这种形式。
（2）定进给磨削
所谓定进给磨削是指控制切入进给 速度为恒值的磨削。加工时，砂轮以选定 的进给率垂直于磨削表面作切入进给。现 在使用的磨床大多使用这种方式。
❖ 金属零件进行热处理的主要目的是： ❖ 提高硬度、强度及增加耐磨性 ❖ 降低硬度，便于机械加工 ❖ 消除加工过程中所引起的内应力 ❖ 提高表面耐磨、耐蚀性能
普通热处理
分类： ❖一、退火 ❖二、正火 ❖三、淬火 ❖四、回火
一、退火
❖ 把工件加热到一定温度（稍高于临界温 度），经过一定时间保温后，缓慢冷却 下来（一般随炉冷却)的过程叫退火。
板料冲压
板料冲压是利用冲模使板料产生 分离或变形的加工方法。这种方法 通常是在冷态下进行的,所以又叫冷 冲压。只有在板料超过8-10mm时， 才采用热冲压。
特点
❖ 可以冲压出形状复杂的零件，废料较少。 ❖ 产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度
，互换性能较好。 ❖ 能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较
化，生产效率高，故零件成本低。
板料冲压常用金属材料： 低碳钢、铜合金、铝合金、镁
合金、及塑性高的合金钢。 从形状分：板料、条料、带料
。
基本工序：
❖ 常用设备：剪床和冲床。
❖ 剪床用来把板料剪切成一定宽度的条料， 以供下一步的冲压程序用。
❖ 冲床用来实现冲压工序，制成所需形状和 尺寸的成品零件。
从磨削区的基本情况来看，大致分为两 类：
（1）恒压力磨削
所谓恒压力磨削是指控制切入压力 为定值的磨削，即通过控制磨头重量、杠 杆、人力、液压、气动及电器系统来控制 砂轮对工件的压力。如砂轮架、砂轮切割 机、钢锭粗磨机等均采用这种形式。
（2）定进给磨削
所谓定进给磨削是指控制切入进给 速度为恒值的磨削。加工时，砂轮以选定 的进给率垂直于磨削表面作切入进给。现 在使用的磨床大多使用这种方式。
❖ 金属零件进行热处理的主要目的是： ❖ 提高硬度、强度及增加耐磨性 ❖ 降低硬度，便于机械加工 ❖ 消除加工过程中所引起的内应力 ❖ 提高表面耐磨、耐蚀性能
普通热处理
分类： ❖一、退火 ❖二、正火 ❖三、淬火 ❖四、回火
一、退火
❖ 把工件加热到一定温度（稍高于临界温 度），经过一定时间保温后，缓慢冷却 下来（一般随炉冷却)的过程叫退火。
板料冲压
板料冲压是利用冲模使板料产生 分离或变形的加工方法。这种方法 通常是在冷态下进行的,所以又叫冷 冲压。只有在板料超过8-10mm时， 才采用热冲压。
特点
❖ 可以冲压出形状复杂的零件，废料较少。 ❖ 产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度
，互换性能较好。 ❖ 能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较
金属材料及加工工艺课件
金属材料与加工工艺
第 １ 章 金属材料概述
1. 2 钢铁材料生产简介
1. 2 钢铁材料生产简介
钢铁材料是机械工程材料中应用最为广泛的金属材料， 它通过冶炼和轧制等生产方 法获得。 钢铁是铁和碳的合金。 钢铁材料按碳的质量分数 ω c (含碳量) 进行分类， 包括 工业纯铁 (ω c <0. 021 8%)、 钢(ω c =0. 021 8% ～2. 11%) 和生铁 (ω c >2. 11%)。
金属材料与加工工艺
绪论
绪论
金属材料与加工工艺是一门有关机械零件制造方法及其用材的综合性技术基础课。 它系统地介绍了机械工程金属材料的性能、 应用及改进材料性能的工艺方法， 各种成形 工艺方法及其在机械制造中的应用及相互联系， 机械零件的加工工艺过程等方面的基础 知识。
各类机器零件的制造过程， 一般分为毛坯制造、 零件制造及装配三个阶段。 毛坯制 造的方法主要有铸造、 锻压及焊接等。 采用先进的铸造、 锻压等方法也可直接制造出机 器零件。 而机器零件的主要加工方法则是切削加工。 将加工好的零件按装配工艺过程组 装起来， 并经调整、 试验便成为合格的产品。 不同的工业部门， 不同的零件所采用的 加工方法是不同的。 如动力工业的锅炉、 化工容器， 造船工业的船体及金属结构的制造， 等等， 焊接就占有很重要的地位; 在机床、 汽车、 拖拉机等行业的制造中， 铸造就占有 很大的比重; 在无线电、 电子、 仪器仪表、 电器、 轻工等工业部门， 则广泛采用冲压来 制造零件。但是， 切削加工几乎是各个工业部门必须采用的加工方法之一， 成批大量生 产的标准件多采用自动化程度很高的专用机床加工成形。 同类零件， 因其使用性能、 要 求不同及其尺寸大小、 加工精度、 生产批量及条件等不同， 其生产方法也不同。 如齿 轮类零件可由铸造毛坯经切削加工成形， 或由锻坯经切削加工成形， 或由热轧圆钢经切 削加工成形， 也可直接用冷轧钢成形， 等等。 齿轮的切削加工又有铣齿、 滚齿、插齿 成形等， 还有剃齿、 珩 (héng) 齿及磨齿等多种齿轮精加工方法。 有时， 同一加工方法 又有多种工艺方案可供选择。
金属工艺学全套课程教学课件
《工程材料及机械制造工艺基础》介绍
我主讲以下前四方面内容： 一．工程材料的基础知识； 二．铸造＿金属液态下成形的过程和方法； 三．锻造＿塑性金属受压变形或改性的过程和方法； 四．焊接＿分离金属实现永久连接的过程和方法； 五．切削加工＿使零件获得一定形状、表面和尺寸要求的过
程和方法；
建议学习方法：
１．理解和记忆名词术语； ２．抓住各章节之间的联系； ３．多看书，认真听，多找老师！
第一讲 金属材料主要性能和晶体构造
Main Properties and Structure of Metal Material
一、 金属材料性能
Properties of metal material
二、 金属晶体构造
Structure of metal material
1、晶体结构 2、金属结晶过程
1、体心立方： （Body Centred Cubic） 铬、钼、α-Fe和钨等金属。
2、面心立方： （Face） 铜、铝、银、γ-Fe和金等金属。
3、密排六方： （Hexagonal Close Packed） 铍、镁、锌、α-钛等。
晶格类型及晶格常数不同，性能就不一样。
图5：金属材料晶体结构、晶格及晶包
金属元素，经熔合而形成具有金属特性的物质。 （1）组元：组成合金的元素。 （2）相：化学成分和晶格形式相同，并与其周
边成分或晶格形式有界面分开的均匀组织。
2、合金基本组成物（constitute）
（1）固溶体：
溶质原子溶入溶剂，晶格类型等同溶剂。 按溶解度：分有限和无限固溶体； 按溶质原子位置：分置换和间隙固溶体；
1、概念： 金属晶格类型随温度改变而重新排列的过程。
2、与结晶类似： 存在过冷、包括形核和长大两个过程、 转变时有吸收或放出潜热。 所以又叫重结晶或二次结晶。
我主讲以下前四方面内容： 一．工程材料的基础知识； 二．铸造＿金属液态下成形的过程和方法； 三．锻造＿塑性金属受压变形或改性的过程和方法； 四．焊接＿分离金属实现永久连接的过程和方法； 五．切削加工＿使零件获得一定形状、表面和尺寸要求的过
程和方法；
建议学习方法：
１．理解和记忆名词术语； ２．抓住各章节之间的联系； ３．多看书，认真听，多找老师！
第一讲 金属材料主要性能和晶体构造
Main Properties and Structure of Metal Material
一、 金属材料性能
Properties of metal material
二、 金属晶体构造
Structure of metal material
1、晶体结构 2、金属结晶过程
1、体心立方： （Body Centred Cubic） 铬、钼、α-Fe和钨等金属。
2、面心立方： （Face） 铜、铝、银、γ-Fe和金等金属。
3、密排六方： （Hexagonal Close Packed） 铍、镁、锌、α-钛等。
晶格类型及晶格常数不同，性能就不一样。
图5：金属材料晶体结构、晶格及晶包
金属元素，经熔合而形成具有金属特性的物质。 （1）组元：组成合金的元素。 （2）相：化学成分和晶格形式相同，并与其周
边成分或晶格形式有界面分开的均匀组织。
2、合金基本组成物（constitute）
（1）固溶体：
溶质原子溶入溶剂，晶格类型等同溶剂。 按溶解度：分有限和无限固溶体； 按溶质原子位置：分置换和间隙固溶体；
1、概念： 金属晶格类型随温度改变而重新排列的过程。
2、与结晶类似： 存在过冷、包括形核和长大两个过程、 转变时有吸收或放出潜热。 所以又叫重结晶或二次结晶。
金属加工工艺培训
金属加工工艺培训1. 简介金属加工是指将金属材料进行切削、成形、焊接等工艺，制成所需的零部件或成品的一项制造技术。
随着制造业的快速发展，金属加工工艺培训变得越来越重要。
本文将介绍金属加工工艺培训的重要性、培训内容和培训方法。
2. 重要性2.1 技术更新随着科学技术的快速发展，金属加工工艺也在不断更新。
通过金属加工工艺培训，工人可以学习和掌握最新的金属加工技术，提高工作效率和产品质量。
2.2 安全生产金属加工工艺需要使用各种机床和工具，涉及到安全隐患。
通过培训，工人可以学习安全操作规范，预防事故的发生，保障生产安全。
2.3 提高竞争力金属加工工艺培训可以提高企业和个人的技能水平，提高产品质量和生产效率，增强市场竞争力。
对于个人来说，掌握了金属加工工艺的人才更受市场欢迎，有更多的职业发展机会。
3. 培训内容金属加工工艺培训的内容主要包括以下几个方面：3.1 机床操作培训学员需要学习各种金属加工机床（如车床、铣床、钻床等）的操作方法、调整和维护技巧。
机床操作是金属加工的基础，掌握好这些技能对于提高工作效率至关重要。
3.2 加工工艺学员需要学习不同金属材料的加工工艺，包括切削加工、成形加工、焊接等。
通过学习加工工艺，可以选择合适的工艺参数和工具，提高加工质量和效率。
3.3 质量控制金属加工中的质量控制是确保产品质量的关键。
培训学员需要学习质量控制的原理和方法，了解常见的质量问题及其解决方法。
3.4 安全操作金属加工操作存在一定的安全隐患，培训学员需要学习安全操作规范和事故处理方法，提高工作安全意识。
4. 培训方法金属加工工艺培训可以采用以下几种方法：4.1 理论讲授通过讲授金属加工工艺的理论知识，培训学员对金属加工工艺有全面的了解。
包括教材讲解、案例分析等。
4.2 实操训练通过实际操作金属加工机床，训练学员掌握金属加工的实际操作技能。
4.3 案例研讨通过研讨实际案例，培训学员学习解决实际问题的方法和经验。
金属工艺学培训资料
（五）疲劳强度 材料 在指定循 环基数下 不产生疲 劳断裂所 能承受的 最大应 力。
实际的疲劳强度值，规定钢进行1×106～ 107次，有色金属进行1×107～1×108次交变循 环而不发生疲劳破坏时的最大应力值，即为该 材料的疲劳强度σ-1。疲劳强度与抗拉强度之间 存在一定的比例关系，如碳素钢σ-1 ≈（0.4～0.55） σb ，灰铸 铁σ-1 ≈0.4σb ，有色金属σ-1 ≈（0.3～0.4） σb。 疲劳破坏的原因：应力集中——微裂纹—— 扩展——断裂破坏。 避免措施：改善内部组织、外部形状和表 面状态，减小和避免应力集中，表面强化处理 和减小表面粗糙度值。
2.合金的相结构 （1）固溶体—合金在固态下，组元之间能互相溶 解而形成的均匀相。 溶剂—与固溶体晶格类型相同。 溶质—晶格类型消失的组元。 ①置换固溶体——溶质的原子部分取代溶剂晶格 上的原子。动画\金工动画\置换固溶体.SWF 有限置换固溶体——按一定比例进行置换。 无限置换固溶体——任意进行置换原子。 条件：晶格类型相同，原子半径接近。 ②间隙固溶体——溶质的原子溶入溶剂晶格之中 形成的固溶体动画\金工动画\间隙固溶体.SWF 固溶体——>晶格畸变——>强度、硬度增加——> 固溶强化
布氏硬度试验原理图
2.洛氏硬度 （1）试验原理：用顶角为1200的金刚石圆锥或直径为 1.588mm的淬火钢球作压头，在初始试验力F1（98N）及总试验 力F作用下，将压头压入试样表面，按规定保持时间后卸除主试 验力，用测量的残余压痕深度增量计算硬度。 （2）符号 （3）表示方法 在符号前写出硬度值。 k h （4）应用范围 可直接测量成品或较薄工件，但结果不够 HR 准确。 0.002
（１）体心立方晶格动画\金工动画\体心.swf
金属材料成型基础ppt课件.ppt
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
流动性（cm）
温度（℃）
影响液态合金流动性的因素： 1.合金的化学成分
b a
300
200
100 0
80 60 40
20 0
Pb 20 40 60 80 Sb
a）在恒温下凝固 b）在一定温度范围内凝固
充型能力越强。 （3）浇注系统的的结构 浇注系统的结构越复杂，流动阻力
越大，充型能力越差。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
三、铸型充填条件
（1）铸型的蓄热系数 铸型的蓄热系数表示铸型从其中的 金属吸取热量并储存在本身的能力。
铸件输送机
1）振击压实
型砂
落砂
捅箱机
压铁传送机
2）汽动微振压实
3）高压造型
加砂机
压铁
4）抛砂加紧砂机实
上箱造型机
合箱 合箱机
下箱造型机
下芯
下箱翻箱、落箱机 铸型输送机
冷却箱
浇注
冷却
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
二、机器造型
1)生产效率高; 2)铸型质量好（紧实度高而均匀、型腔轮廓清晰）; 3)设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长。
适用于中、小型铸件的成批、大批量生产。
金属材料及加工PPT课件
钢铁材料可分为三大类：
纯铁 (c<=0.02%)
塑性好、强度低，主要用于制造磁铁
钢 (0.02%<=c<2.11%) 铸铁 (c>=2.11%)
2.1.2 钢铁材料
钢 (0.02%<=c<2.11%)
碳钢
按含碳量：低碳钢、中碳钢、高碳钢 按品质：普通碳素钢、优质碳素钢 按用途：碳素结构钢、碳素工具钢
反映出金属的本质：
有特殊光泽 优良的导电性和导热性 是良好的塑性变形固体物质
2.1.1 金属材料的特性及分类
常用金属材料的分类
常用金属材料及其特性
2.1.1 金属材料的特性及分类 2.1.2 钢铁材料 2.1.3 有色金属及其合金 2.1.4 造型设计中金属材料的选用
2.1.2 钢铁材料
砂型成形方法
机器造型的特点：
生产效率高 劳动条件好 劳动强度低 铸件的表面质量好、尺寸精度高
适用于成批大量生产
砂型铸造
铸造产品设计的特点
由铸造零件的工艺看，产品的外形是由 模型的型腔决定的，无论是砂型还是金 属型或蜡型，在浇注需要良好的金属充 型能力要求的前提下，铸型的型腔不可 能做的太复杂、太有棱角以及太细小。
常用金属材料及其特性
2.1.1 金属材料的特性及分类 2.1.2 钢铁材料 2.1.3 有色金属及其合金 2.1.4 造型设计中金属材料的选用
2.1.3 有色金属及其合金
铝及铝合金 铜及铜合金
铝及铝合金
纯铝：纯度98%~99.996%，密度小、导电、 导热性优良；主要用于科研及制造电容器
合金钢
合金结构钢：合金弹簧钢、合金轴承钢等 合金工具钢：刃具钢、模具钢、量具钢 特殊用途钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢
纯铁 (c<=0.02%)
塑性好、强度低，主要用于制造磁铁
钢 (0.02%<=c<2.11%) 铸铁 (c>=2.11%)
2.1.2 钢铁材料
钢 (0.02%<=c<2.11%)
碳钢
按含碳量：低碳钢、中碳钢、高碳钢 按品质：普通碳素钢、优质碳素钢 按用途：碳素结构钢、碳素工具钢
反映出金属的本质：
有特殊光泽 优良的导电性和导热性 是良好的塑性变形固体物质
2.1.1 金属材料的特性及分类
常用金属材料的分类
常用金属材料及其特性
2.1.1 金属材料的特性及分类 2.1.2 钢铁材料 2.1.3 有色金属及其合金 2.1.4 造型设计中金属材料的选用
2.1.2 钢铁材料
砂型成形方法
机器造型的特点：
生产效率高 劳动条件好 劳动强度低 铸件的表面质量好、尺寸精度高
适用于成批大量生产
砂型铸造
铸造产品设计的特点
由铸造零件的工艺看，产品的外形是由 模型的型腔决定的，无论是砂型还是金 属型或蜡型，在浇注需要良好的金属充 型能力要求的前提下，铸型的型腔不可 能做的太复杂、太有棱角以及太细小。
常用金属材料及其特性
2.1.1 金属材料的特性及分类 2.1.2 钢铁材料 2.1.3 有色金属及其合金 2.1.4 造型设计中金属材料的选用
2.1.3 有色金属及其合金
铝及铝合金 铜及铜合金
铝及铝合金
纯铝：纯度98%~99.996%，密度小、导电、 导热性优良；主要用于科研及制造电容器
合金钢
合金结构钢：合金弹簧钢、合金轴承钢等 合金工具钢：刃具钢、模具钢、量具钢 特殊用途钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢
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• 为何会出现如图所示情况？
4.钻孔
• 常见钻孔设备
钻孔工序
样冲
•注意事项： 做到“二要二不”：操作要集 中注意力，钻孔要戴防护眼 镜，以防钻屑飞出伤害眼睛； 不准带手套操作，以防钻头卷 住手套而伤害手指；不能用手 直接扶持小工件、薄工件，以 免造成伤害事故。
钻孔的操作步骤
5.连接
5.连接
•
重规矩，严要求，少危险。2020年11月26日 星期四5时50分 45秒05:50:4526 November 2020
•
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午5时50分45秒 上午5时50分05:50:4520.11.26
•
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.11.2620.11.2605:5005:50:4505:50:45Nov-20
•
加强自身建设，增强个人的休养。2020年11月26日 上午5时 50分20.11.2620.11.26
•
追求卓越，让自己更好，向上而生。2020年11月26日星期 四上午5时50分 45秒05:50:4520.11.26
•
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年11月 上午5时 50分20.11.2605:50November 26, 2020
螺纹加工方法—攻丝
螺纹加工方法—套丝
倒角
准备
清楚毛刺和铁屑
6.表面处理
（1）表面刷光：
粗处理
用细挫挫平 金属表面
细处理
用精细级 金刚砂纸打磨
（2）喷涂油漆
• 喷涂油漆可以防止生锈和增加美观。
（3）镀层
• 为使金属制品外表面美观且能够防止锈蚀， 既可以在金属表面涂上一层涂层，也可以采 用电镀的方法，即用电解方法在金属表面涂 上一薄层抗氧化的铬等金属材料。
3.金属材料的锉削
• 锉刀种类
3.金属材料的锉削
• 操作要领： a.锉削时要注意身体和手臂动作的协调 b.在推锉过程中，左手的施压要由大变小,右手的 施压要由小变大，使锉刀平稳而不上下摆动 c.锉刀只推锉，回来时锉刀离开工件，再轻放到 工件上进行推锉，推锉时一定要用力下压 d.姿势如下图所示。
案例分析与思考
D
4.如右图所示是正常锯割时左右手的
握法，其中右手的作用是用力推与拉， 左手的作用是（ ）B A.推与拉都不用力 B.适时向下用力，并调整方向 C.拉时用力，推时不用力 D.锯割过程中始终用力
5.如右图是用钢锯锯割角钢的场景， 其中起锯操作符合规范的是（ C）
A
B
C
D
6.如图所示是工件锯割加工的夹持方法，其 中合理的是 A
第二节 工艺
金属材料的加工工艺
1.划线
划出基准线——划加工尺寸线——划轮廓线——冲眼
1.用一个等边角钢制作如图所示的直角型支 撑架，下列四种划线（细实线表示划线，
按划线锯割）中，最合理的是（A ）1)锯条的正确安装 (2)锯割操作要领： (3)起锯方法：
2．王凯同学用角钢制作直角三角架时 ，经过划线（如图甲所示）、锯割、弯
•
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.11.2605:50:4505:50Nov-2026-Nov-20
•
重于泰山，轻于鸿毛。05:50:4505:50:4505:50Thursday, November 26, 2020
•
不可麻痹大意，要防微杜渐。20.11.2620.11.2605:50:4505:50:45November 26, 2020
五、手工凿及其羊角锒头使用
用于凿眼、挖空、剔槽、铲削的制作方面。
板凿
榫凿
羊角锒头
•
踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就 未来。20.11.2620.11.26Thurs day, November 26, 2020
•
弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。05:50:4505:50:4505:5011/26/2020 5:50:45 AM
木工基本工具及其使用
一、量具及其使用
墨斗
二、手工锯及其锯割
（一）锯齿与锯路
1 2 3
钢丝锯。又名弓锯，它是用竹片弯成弓形，两端绷装钢 丝而成，钢丝上剁出锯齿形的飞棱，利用飞棱的锐刃来 锯割。钢丝锯主要用于锯割复杂的曲线和开孔。
三、传统木工刨及其使用
条凳
板夹 多功能木工台
推刨
四、木工锉
曲等操作后，发现角钢转角处间隙过大
（如图乙所示）。造成这种后果的原因
可能是 C
A.划线交点没到边界线 B.两条划线的角度小于90° C.锯割时锯偏了 D.角钢弯曲没到位
2.锯割一根直径为3cm的合金钢管， 应该选用的手锯是（C ）
A
B
C
D
A
B
C
D
3.如图所示是四位同学在用手锯锯割铁棒的场景，
其中操作符合规范的是
1.用一段已经下料的等边角钢（如图甲所示）、木 条、自工木螺钉，加工一个简易的搁物支架（如图 乙所示），制作过程的主要操作有：①锯、装支撑 木条；②用台钻钻孔；③划线；④锯割角钢并弯曲。
正确的操作流程为 D
A．④③①② B．④③②① C．③②①④ D．③②④①
2.如图所示的铅质零件，加工半圆通槽时，需要以下 环节：①划线②锉削③锯割④钻孔，请分析该半圆通 槽的加工工艺，回答以下问题： （1）合理的加工流程为(填写序号)__①__④__③_②_______ （2）需要用到的划线工具是(填写三种工具名称)
•
务实，奋斗，成就，成功。2020年11月26日 星期四5时50分 45秒T hursday, November 26, 2020
•
抓住每一次机会不能轻易流失，这样 我们才 能真正 强大。20.11.262020年 11月26日星期 四5时50分45秒20.11.26
谢谢大家！
3.李明发现椅子的榫接处松动，于是设计了如图所示 的连接片，用以加固椅子的连接。现用60×60的方 形钢板加工该连接片，需要以下环节：①划线；②锯 割；③钻孔；④锉削。请分析连接片的加工工艺，回 答以下问题。
（1）补充完整加工流程（填写加工环节的序号） ：__①__→③→__②__→__④__。 （2）加工图中R6的圆弧，合理的方法是_ 锉_削_ （①锯割；②钻孔；③锉削） （3）钻孔时用到的工具有：_钻_头_、锉__刀 _。（① 钢锯②锉刀③钻头④丝锥⑤手钳）
4.钻孔
• 常见钻孔设备
钻孔工序
样冲
•注意事项： 做到“二要二不”：操作要集 中注意力，钻孔要戴防护眼 镜，以防钻屑飞出伤害眼睛； 不准带手套操作，以防钻头卷 住手套而伤害手指；不能用手 直接扶持小工件、薄工件，以 免造成伤害事故。
钻孔的操作步骤
5.连接
5.连接
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螺纹加工方法—攻丝
螺纹加工方法—套丝
倒角
准备
清楚毛刺和铁屑
6.表面处理
（1）表面刷光：
粗处理
用细挫挫平 金属表面
细处理
用精细级 金刚砂纸打磨
（2）喷涂油漆
• 喷涂油漆可以防止生锈和增加美观。
（3）镀层
• 为使金属制品外表面美观且能够防止锈蚀， 既可以在金属表面涂上一层涂层，也可以采 用电镀的方法，即用电解方法在金属表面涂 上一薄层抗氧化的铬等金属材料。
3.金属材料的锉削
• 锉刀种类
3.金属材料的锉削
• 操作要领： a.锉削时要注意身体和手臂动作的协调 b.在推锉过程中，左手的施压要由大变小,右手的 施压要由小变大，使锉刀平稳而不上下摆动 c.锉刀只推锉，回来时锉刀离开工件，再轻放到 工件上进行推锉，推锉时一定要用力下压 d.姿势如下图所示。
案例分析与思考
D
4.如右图所示是正常锯割时左右手的
握法，其中右手的作用是用力推与拉， 左手的作用是（ ）B A.推与拉都不用力 B.适时向下用力，并调整方向 C.拉时用力，推时不用力 D.锯割过程中始终用力
5.如右图是用钢锯锯割角钢的场景， 其中起锯操作符合规范的是（ C）
A
B
C
D
6.如图所示是工件锯割加工的夹持方法，其 中合理的是 A
第二节 工艺
金属材料的加工工艺
1.划线
划出基准线——划加工尺寸线——划轮廓线——冲眼
1.用一个等边角钢制作如图所示的直角型支 撑架，下列四种划线（细实线表示划线，
按划线锯割）中，最合理的是（A ）1)锯条的正确安装 (2)锯割操作要领： (3)起锯方法：
2．王凯同学用角钢制作直角三角架时 ，经过划线（如图甲所示）、锯割、弯
•
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•
重于泰山，轻于鸿毛。05:50:4505:50:4505:50Thursday, November 26, 2020
•
不可麻痹大意，要防微杜渐。20.11.2620.11.2605:50:4505:50:45November 26, 2020
五、手工凿及其羊角锒头使用
用于凿眼、挖空、剔槽、铲削的制作方面。
板凿
榫凿
羊角锒头
•
踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就 未来。20.11.2620.11.26Thurs day, November 26, 2020
•
弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。05:50:4505:50:4505:5011/26/2020 5:50:45 AM
木工基本工具及其使用
一、量具及其使用
墨斗
二、手工锯及其锯割
（一）锯齿与锯路
1 2 3
钢丝锯。又名弓锯，它是用竹片弯成弓形，两端绷装钢 丝而成，钢丝上剁出锯齿形的飞棱，利用飞棱的锐刃来 锯割。钢丝锯主要用于锯割复杂的曲线和开孔。
三、传统木工刨及其使用
条凳
板夹 多功能木工台
推刨
四、木工锉
曲等操作后，发现角钢转角处间隙过大
（如图乙所示）。造成这种后果的原因
可能是 C
A.划线交点没到边界线 B.两条划线的角度小于90° C.锯割时锯偏了 D.角钢弯曲没到位
2.锯割一根直径为3cm的合金钢管， 应该选用的手锯是（C ）
A
B
C
D
A
B
C
D
3.如图所示是四位同学在用手锯锯割铁棒的场景，
其中操作符合规范的是
1.用一段已经下料的等边角钢（如图甲所示）、木 条、自工木螺钉，加工一个简易的搁物支架（如图 乙所示），制作过程的主要操作有：①锯、装支撑 木条；②用台钻钻孔；③划线；④锯割角钢并弯曲。
正确的操作流程为 D
A．④③①② B．④③②① C．③②①④ D．③②④①
2.如图所示的铅质零件，加工半圆通槽时，需要以下 环节：①划线②锉削③锯割④钻孔，请分析该半圆通 槽的加工工艺，回答以下问题： （1）合理的加工流程为(填写序号)__①__④__③_②_______ （2）需要用到的划线工具是(填写三种工具名称)
•
务实，奋斗，成就，成功。2020年11月26日 星期四5时50分 45秒T hursday, November 26, 2020
•
抓住每一次机会不能轻易流失，这样 我们才 能真正 强大。20.11.262020年 11月26日星期 四5时50分45秒20.11.26
谢谢大家！
3.李明发现椅子的榫接处松动，于是设计了如图所示 的连接片，用以加固椅子的连接。现用60×60的方 形钢板加工该连接片，需要以下环节：①划线；②锯 割；③钻孔；④锉削。请分析连接片的加工工艺，回 答以下问题。
（1）补充完整加工流程（填写加工环节的序号） ：__①__→③→__②__→__④__。 （2）加工图中R6的圆弧，合理的方法是_ 锉_削_ （①锯割；②钻孔；③锉削） （3）钻孔时用到的工具有：_钻_头_、锉__刀 _。（① 钢锯②锉刀③钻头④丝锥⑤手钳）