材料成形工艺基础-1(绪论)教材

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工程材料与成形工艺基础绪论与第一章金属材料基

工程材料与成形工艺基础绪论与第一章金属材料基
19世纪中期至今 : 1856年英国人发明了空气底吹酸性转炉炼钢
法; 1864年法国人发明了平炉炼钢法(OH); 1874年发明了空气底吹碱性转炉炼钢法; 20世纪初发明了电弧炉炼钢(EAF); 20世纪中叶氧气顶吹转炉(LD法)。
二 第二节 钢铁材料生产过程概述
钢铁材料生产过程
固体微粒
三是必要的环境温度
学习目标与学习方法
金属之最
(1)熔点最高:钨(W)3410℃; 最低:汞(Hg)-39℃ (2)密度最大:锇(Os)22.45g/cm3;
最小:锂(Li)0.53 g/cm3 (3)硬度最大:铬(Cr) (4)延展性最好:金(Au),可制成万分之一毫米的金箔 (5)导电导热性最好:Ag,Cu次之,Au第三。 (6)人体内最多的金属:钙 (7)地壳中含量最多的金属:铝 (8)人类冶炼最多的金属:铁
123.35 108.91
151.63
100
71.00
89.54 95.36 92.61 101.24
127.64 114.56
8 4
50 65.35 80.93
0
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
年代
二 第二节 钢铁材料生产过程概述
氧气。炼钢中氧的重要来源。一般要求氧气纯度 应大于98%,冶炼低氮钢种时,应大于99.5%。 还应脱除水分。
铁矿石、氧化铁皮。 铁矿石要求含铁高,SiO2、P和水分少,使用前
铁水成分和铁水温度是否适当和稳定,对简化 和稳定转炉操作并获
得良好的技术经济指
标非常重要。
二 第二节 钢铁材料生产过程概述
钢铁材料生产过程
炼钢用原材料——铁水成分

《材料制备与成型加工技术》课件——绪论

《材料制备与成型加工技术》课件——绪论

成型加工(Forming and processing)
02
料制品各种成型方法及操作,成型工艺特点,成型工艺的适应性,成型工艺流程,成型设备结构及作用原理,成型工艺条件及其控制,成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性,各种高分子材料制品的成型加工过程,成型加工新工艺和新方法。
高分子材料(macromolecule material
按照高聚物来源分类
结构高分子材料--利用它的强度、弹性等力学性能功能高分子材料--利用它的声、光、电、磁、热和生物等功能
按照材料学观点
天然高分子材料--天然高聚物(natural)合成高分子材料--合成高聚物(compound)
2、高分子材料的分类(Classification of Polymer Materials)
2、高分子材料加工(Polymer material processing)
通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形,经过模具形成所需的形状,并保持其已经取得的形状,最终得到制品的工艺过程。制造过程如下:
(1)成型加工过程的四个阶段
00
原材料的准备
01
使原材料产生变形或流动,并成为所需的形状
工程塑料(Engineering plastic)
01
是指拉伸强度大于50MPa ,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性能等优良的、可替代金属用作结构件的塑料。
02
No.1
(3)橡 胶(rubber)
No.2
橡胶是室温下具有粘弹性的高分子化合物,在适当配合剂存在下,在一定温度和压力下硫化(适度交联)而制得的弹性体材料(橡胶制品)。按用途和性能可将橡胶分为通用橡胶和特种橡胶。

材料成型技术第一章材料成形技术基础PPT课件

材料成型技术第一章材料成形技术基础PPT课件
胡亚民,《材料成形技术基础》 重庆大学出版社 2008
❖ 参考资料:
1. 施江谰,《材料成形技术基础》 机械工业出 版社 2001
2、方亮,《材料成形技术基础》,高等教育出 版社 2004
第二节、材料成形技术过程 形态学模型简介
一、材料成形技术过程形态学模型
❖ 形态学体系最早是由丹麦工业大学著名教授 Leo Alting提出的,它通过对于纷纭复杂的各 种过程所共有的三个基本要素(材料、能量、 信息)的变化与作用综合论述各种加工方法, 并对其进行横向分析。
❖ 2、注重与以前所学课程的配合、交叉和衔接
把握材料使用特性与成形技术、材料成分/组织、性能 的关系,将本课程与机械工程材料、机械制造技术基 础、金工实习等课程的融合、交叉和衔接,系统的掌 握材料及其成形方法的选择。
使用特性
成形技术
性能 成分/组织
❖ 3、在学习过程中应注意密切联系生产实际。
本课程是一门实践性很强的课程,因此在学习中 要坚决摒弃那种“重理论、轻实践”的错误观念, 既不要因为课程中没有太多深奥的理论和公式而 轻视它,也不要由于自身缺乏足够的工程实践经 验而对其产生畏难心理。
除了课堂讲授之外,还应对本课程的电化教学、 多媒体CAI、现场参观、课堂讨论和实验教学等 给以充分重视并积极参与。
本课程中所学的知识在以后的专业课程学习、课 程设计和毕业设计中都会一再用到,应充分利用 这些机会来对其反复练习,扎实掌握,巩固提高, 真正做到以用促学,学以致用。
七、教材及参考书
❖ 教材:
铁器பைடு நூலகம்代(Iron Age)
湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄
中国古代铁器中带有球状石墨的金相组织
陶瓷制品
塑料制品
橡胶制品

第一讲材料成型基础课件

第一讲材料成型基础课件
S—横截面积(mm2)
(3)举例:弹性元件、钟表发条、炮筒等设计时 应按此校核。
2.刚度 1)定义:材料抵抗弹性变形的能力,取决于金属
材料的内部结构和温度、合金比及热处理等。 例如钢与铸铁在20℃温度时,E=200GMPa, 当20℃→450℃,E值下降20℅.
2)试验及判定依据
(1)试验:同拉伸试验,是拉伸曲线中的oe斜 率。
6.装配:
将零件按产品图样分类组合连接, 经选配、组装、调整、检测、试验等 过程构成满足功能要求的产品。
2020/9/19
5
三、材料成形的基本要素及流动过程 1.基本要素
材料:构成实体 能量:形态的能 改的 变改 、变 性 信息:产品的施 控方 制(工 法 及艺 实信)息
2.流动过程:
1)物质流:原材料的流动和转变的过程。
(2)判定依据: 、s b
注:有许多材料在拉伸时没有明显的屈服
现象,有时也规定试样产生0.2℅残余应 变时的应力来判定。
(3)举例:主轴、齿轮等。
4.塑性
1)定义:断裂前材料发生不可逆的、永久 变形的能力。
2)试验与判定依据
(1)试验:同拉伸试验,考查的是试件的 伸长的相对量和截面积变化的相对量。
2020/9/19
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(2)判定依据: 、 ;
L L0 ×100℅,
L
S0 S1 ×100℅
S0
(3)举例:切削参数的选择,如锻造比等。
注:① 、 越大则塑性越好,强度、硬度
越低;
② 一般不用于工程设计中;
③一般用于塑性加工参数的选择;良好 的塑性是塑性加工的必要条件,提高零 2020/件9/19 的可靠性,防止使用中的突然断裂。 17
3.性能:物理性能、化学性能、力学性能、 加工成型性能。

第一篇材料成型基础课件

第一篇材料成型基础课件

碳素结构钢
• 出厂时保证机械性能。• 用途:各种型材——
• 如:Q235—A·F
热轧钢板、钢带、型
• Q — 屈服点
钢、棒钢等,用于制
• 235 — 屈 服 点 数 值 (单位:MPa)
造受力不大或不重要 的零件。
• A — 质量等级,A
级(A、B、C、D)
• F — 沸腾钢,(Z
为镇静钢,可省略)
0.80-0.90 0.90-1.00
Punches, rivet sets, large taps, threading dies, drop-forging dies, shear blades, table knives, saws, hammers, cold chisels, woodworking chisels, rock drills, axes, springs. Taps, small punches, threading dies, needles, knives, spring, machinists’hammers, screwdrivers, drills, milling cutlers, axes, reamers, rock drills, chisels, lathe centers, hacksaw blades.
1.00-1.10 1.10-1.20
Axes, chisels, small taps, hand reamers, lathe centers, mandrels, threading dies, milling cutters, springs, turning and planning tools, knives, drills. Milling cutters, reamers, woodworking tools, saws, knives,ball bearings, cold cutting dies, threading dies, taps, twist drills, pipe cutters, lathe centers, hatchets, turning and planning tools.

材料成型工艺基础(第三版) 第1章

材料成型工艺基础(第三版)  第1章

晶胞可以描述晶格的排列规律,组成晶胞的结构就是该 金属的晶格结构,不同的晶格结构具有不同的性能,而相同 的晶胞类型若有不同的晶格常数,也会使金属具有不同的性 能。
3.常见金属的晶体结构 在金属原子中,约有90%以上的金属晶体都属于以下三 种密排的晶格结构。 1)体心立方晶格 如图1-2所示,体心立方晶格是一个正立方体。原子位 于立方体的中心和八个顶点上,顶点上的每个原子为相邻的 八个晶胞所共有。其晶格常数a=b=c,晶胞棱边夹角α=β =γ=90°。属于这种晶格类型的金属有铬(Cr)、钨(W)、钼 (Mo)、钒(V)及α-铁(Fe)等。晶胞中原子排列的紧密程度可用 致密度来表示。
金属材料是现代机械制造工业中应用最广泛的材料之一。 它不仅资源丰富,具有优良的物理、化学和力学性能,而且 还具有较简单的成型方法和良好的成型工艺性能。因此,金 属材料在各种机械设备中所占的比例达90%以上。
金属材料的性能主要与其成分、组织和表面结构特性有 关。热处理就是通过改变金属材料的组织以及改变表面成分 和组织来改变其性能的一种热加工工艺。
致密度是指晶胞中原子所占的体积与该晶胞体积之比。体心 立方晶格中的晶胞的致密度为0.68,表明体心立方晶格中有 68%的体积被原子占据,其余32%的体积为空隙。
图1-2 体心立方晶格示意图
2)面心立方晶格 如图1-3所示,面心立方晶格也是一个正立方体,原子 位于立方体六个面的中心和八个顶点,顶点上的每个原子为 相邻八个晶胞所共有,面心的每个原子与其相邻晶胞所共有。 其晶格常数a=b=c,α=β=γ=90°。属于这种晶格类型的 金属有铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、银(Ag)、γ-铁(Fe)等。其致 密度为0.74。
图1-4 密排六方晶格示意图
4.实际金属的晶体结构 上述讨论的晶体中,原子排列规律相同,晶格位向完全 一致,这种晶体称为单晶体,见图1-5(a)。生产中只有采用 特殊的方法才能制成单晶体。单晶体材料只在特定情况下使 用,如制造半导体硅元件所用的材料就是单晶硅。实际使用 的金属材料都是由许多小晶体组成的。由于每个小晶体外形 不规则,且呈颗粒状,因而称为“晶粒”。每个晶粒内的晶 格位向是一致的,但各个晶粒之间彼此位向都不同(相差 30°~40°),晶粒与晶粒之间的界面称为“晶界”,如图 1-5(b)所示。

材料成型工艺基础 教学课件 ppt 作者 刘建华 1-5 第5章

材料成型工艺基础 教学课件 ppt 作者 刘建华 1-5 第5章

第5章粉末冶金及其成型5.1粉末冶金基础5.2粉末冶金工艺过程5.3粉末注射成型技术5.4粉末冶金制品的结构工艺性1 / 875.1粉末冶金基础5.1.1金属粉末的性能金属粉末的性能主要指粉末的物理性能和工艺性能,对其成型和烧结过程以及制品的性能都有重大的影响。

而金属粉末的化学成分对金属粉末的性能也有很大的影响。

1.化学成分金属粉末的化学成分一般是指主要金属或组分、杂质以及气体含量。

其中金属通常占98%~99%以上。

2 / 87金属粉末中的杂质主要为氧化物,氧化物的存在使金属粉末的压缩性变坏,使压模的磨损增大。

它可分为易被氢还原的金属氧化物(铁、铜、钨、钴、钼等的氧化物)和难还原的氧化物(如铬、锰、硅、铝等的氧化物)。

有时含有少量的易还原金属氧化物,有利于金属粉末的烧结,而难还原金属氧化物却不利于烧结。

因此,通常金属粉末的氧化物含量越少越好。

金属粉末中的主要气体杂质是氧、氢、一氧化碳及氮,这些气体杂质使金属粉末脆性增大,压制性能变坏,特别是使一些难熔金属与化合物(如钛、铬、碳化物、硼化物、硅化物)的塑性变坏。

加热时,气体强烈析出,这也可能影响压坯在烧结时的正常收缩过程。

因此,一些金属粉末往往要进行真空脱气处理,以除去气体杂质。

3 / 872.物理性能粉末的物理性能主要包括颗粒形状、颗粒大小和粒度组成,此外还有颗粒的比表面积、颗粒的密度、显微硬度等。

金属粉末的颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状,通常有球状、树枝状、针状、海绵状、粒状、片状、角状和不规则状,它主要由粉末的生产方法决定,同时也与制造过程的工艺参数以及物质的分子和原子排列的结晶几何学因素有关。

粉末的颗粒形状直接影响粉末的流动性、松装密度、气体透过性,对压制性和烧结体强度均有显著影响。

4 / 87通常情况下,金属粉末的颗粒大小可用筛来测定,用“目”来表示。

粉末的颗粒大小对其压制成型时的比压、烧结时的收缩及烧结制品的力学性能有重大影响。

粒度分布是指大小不同的颗粒级的相对含量,也称做粒度组成,它对金属粉末的压制和烧结都有很大影响。

成型工艺学绪论

成型工艺学绪论

年份 94 95 96 97 98 99
00 02
产量 11563 12019 12978 14335 14912 15672 16300
14.03.2021
郑州大学材料工程学院
9
1987年,塑料为8638万吨,橡胶为1240万吨,纤维为1666 万吨,三大合成材料总产量为11544万吨。
1990年,塑料为9891万吨,橡胶为1450万吨,纤维为1894 万吨,三大合成材料总产量为13085万吨。
4.管理工作 (1). 正厅级3名,副厅级1名(南阳市市长、 河南大学党 委书记 、省盐业局局长、周口市副市长) (2). 县处级领导数十名:物工院党委书记、黄河水资源 处长、航天部行政处长、暨南大学研究生处长、教育厅社政处 长、 “211”办公室主任、河大化工学院院长、河南科大化工 系主任、鹤壁市计委主任、环保局局长、化学系副主任、 信 管系副主任、 国资处副处长 、材料工程学院副院长 、 周口市 委副秘书长、 淅川副县长 、郑州经济开发区副主任 等。 5. 科研单位:长春应化所、北京化学所、广州化学所、 北京化工研究院、黎明化工研究院、4个军工研究院、上海有 机化学研究所、国家非金属矿工程中心、省化学研究所等。 6. 出国深造和工作:美国、日本、澳大利亚等国。
2000
14.03.2021
郑州大学材料工程学院
12
05年塑料制品产量及产量占总量的比例
农用塑料产品: 包装用塑料产品: 建筑用塑料产品: 工业配件塑料产品: 日用与医用塑料产品: 人造革、合成革: 其它类型塑料制品:
470万吨 450万吨 400万吨 450万吨 472万吨 78万吨 80万吨
19.0% 22.0% 16.0% 18.0% 18.7% 3.1% 3.2%

《材料成形技术基础》绪论 ppt课件

《材料成形技术基础》绪论  ppt课件
工序综合。
净成形工艺(Net Shape Process) 新的工艺不断出现(例如:金属的半固态新的
工艺成形、喷射成形、金属的注射成形等等) 计算机技术的发展引起材料加工工艺的新革命 新型材料的成形(复合材料、金属材料)
绪论
课程性质
是机械工程类专业近机械工程类专业学生 必修的一门技术基础课,主要研究金属和非金 属零件或毛坯的成形方法特点、过程、原理及 设备。
材料成形技术发展
– 材料加工产品精密化、轻量化、集成化; – 产品性能高、成本低、周期短; – 材料加工原料与能源消耗低、污染少;制造性好、
成品率高; – 材料正由单一的传统型向复合型、多功能型发展; – 材料加工技术逐渐综合化、多样化、柔性化、多学
科化; – 全新加工
在机械制造工艺过程中,一般是先用热加 工的方法制造出零件的毛坯,再用冷加工的方 法进一步改变毛坯的形态,使其最终被加工成 合格零件。其间,为了改善材料的加工性能和 使用性能,通常还需对工件进行有关的热处理。
本课程主要叙述了机械制造过程中金属 材料的液态成形(铸造)、固态成形、 连接成形、粉末冶金及非金属 (塑料、 橡胶、陶瓷)材料成形等。
《材料成形技术基础》
课程简介
机械制造技术包含产品技术(Product Technology)和过程技术(Process Technology )。
产品技术是以设计为中心,回答“做什么”。 过程技术是以工艺为核心,回答“怎么做”。包 括工艺、制造装备、工具、仪表和组织管理技术 及生产过程设计。
精品资料
全世界全世界75%的钢材经塑性加工,45%的金属结构用 焊接得以成形。
我国的铸造行业有我国的铸造行业有100 万职工, 2万多 个工厂, 2003 年产量达年产量达1,600 万吨,在世界上是 第一铸造大国。

材料成形技术基础--绪论 ppt课件

材料成形技术基础--绪论  ppt课件

PPT课件
17
第一章 绪论
图1.5 材料成形加工的过程模型
PPT课件
18
第一章 绪论
1.2 现代制造过程的分类
1.2.1 质量不变过程 热处理过程 质量不变 ,只改变形状和性能 铸、锻过程 (a)锻造; (b)滚轧 (c)粉末压制;
(d)铸造
图1.6 质量不变过程
PPT课件
19
第一章 绪论
1.2.2 质量减少过程 材料形状的改变是通过去除一部分材料完成的。
PPT课件
7
第一章 绪论
即:在保证产品质量的前提下,成形过程要达到: 用材最少,能耗最低,成本最低。 具体内容简单介绍如下: 机械制造技术可分成两个部分: ① 以“设计”为中心的产品技术 ② 以“工艺”为核心的过程技术 “做什么” “怎么做”
PPT课件
8
第一章 绪论
这里的“过程技术”涵盖了产品物化前的设计
包括材料的初始性能信息和经过各种成形过程后材料产生的性能变化之和。
比如:加工过程中,由于塑性变化,产生加工硬化, σ HB
总之,在产品加工过程中,材料过程、能量过程和信息过程三种基
本过程系统在控制信息(作用力、功率、摩擦与润滑以及切削用量、成形参数等 )
的制约下相互作用,制造出所要求的产品。 如图1-5
质量减少过程材料的4种基本去除方法: (1)切削过程; (2)磨料切割、喷液切割、热力切割与激光切割、化学腐蚀等; (3)超声波加工、电火花加工和电解加工; (4)落料、冲孔、剪切等金属成形过程。
PPT课件
20
第一章 绪论
1.2.3 质量增加过程 质量增加过程的特征是加工材料在过程结束时的质量
比过程开始时的最终质量有所增加。

材料成形工艺基础很全PPT教案

材料成形工艺基础很全PPT教案
在离心力作用下成型,不易产生缩孔、 气孔、夹渣。
充型能力强,便于流动性差的合金及薄 件的生产。
便于制造双金属铸件 缺点:内表面粗糙,加工余量大。
本课小结
型砂的组成?性能? 手工造型方法有哪些? 铸造工艺的内容包括哪些? 怎样确定浇注位置与分型面?(见P28、
29练习) 常见的特种铸造方法有哪些?
变形
防止变形的措施
设计铸件时尽可能壁厚均匀,形状对称。 采取同时凝固。 设计“反变形”量。
时效处理:有内应力的铸件在加工前置于露 天半年以上,或550~650ºC去应力退火。
铸件的裂纹与防止
热裂 热裂是铸件在高温下产生的裂纹。 其形状特征是:裂纹短,缝隙宽,形状 曲折,缝内呈氧化色。
合金性质 铸造合金的结晶特点和化学成分 对热裂的产生均有明显的影响
4、容易形成缩孔的铸件,应将截止面较厚的 部分放在分型面附近的上部或侧面,以便 安放冒口。
铸造工艺之二
分型面的选择原则
1、尽量使铸件的大部分或全部置于同一砂箱 中,或使加工面和加工基准面在同一砂箱 中,以保证铸件的精度,便于造型、型芯 的安放和检验及合箱大等批操量作。
小批量
铸造工艺之二
分型面的选择原则
2、尽量减少分型面的数量,最好只有一个分 型面。
不好
不好

铸造工艺之二
分型面的选择原则
3、分型面的选择应尽力减少型芯和活块的数 量,以便简化制模、造型、合箱等操作。
铸造工艺之二
分型面的选择原则
4、为了便于造型、安放型芯、合箱及检查型 腔尺寸,应尽量使型腔和主要型芯置于下 箱中。铸件的重要加工表面和主要工作面 应朝下或呈侧立。
用于大批量生产有色铸件。
压力铸造
压力铸造是将金属液在高压下高速充型, 并在压力下凝固,获得铸件的方法。

材料成型技术基础-绪论课件

材料成型技术基础-绪论课件
材料成型技术基础
绪 论
请分析下列产品用什 么方法制造?
产品1
Байду номын сангаас
金属型铸件——液态成形 permanent castings
产品2
挤压铸件 ——液态成形 squeeze casting
产品3
(大型钢结构厂房)
连接成形
产品3
(帕萨特汽车的车身)
塑性成形
材料成型工艺技术
金属液态成型 金属塑性成型 连接成型 粉末冶金成型 非金属材料成型
课程参考书
《材料成型技术基础》何红媛 学出版社 2000年8月 《材料成型技术基础》胡城立 业大学出版社 2001年7月 东南大 武汉工
成形过程实例
成形过 程实例1
(U型零件成形)
成形过程实例2(割草机盖成形模拟)
成形过程实例3
(钢管端部成形)
成形过程实例4(锤锻模拟)
成形过程实例5(汽车前挡泥板气胀成形)
成形过程实例6(自由锻拔长模拟)
成形过程实例7(微观组织预测)
成形过程实例8(回弹模拟)
本课程的性质
材料成型工艺基础是一门金属零件 制造工艺的综合性技术基础课,是机械 类与近机类各专业学生经过校内金工实 习后所讲授的实践性很强的必修课,其 内容涉及机械制造中的金属材料,热加 工等各个方面的基础知识,为以后其它 课程打下必要的基础。
本课程的基本任务
掌握各种主要成型方法的基本原理,工 艺特点与应用范围,使学生具有合理选 用成型加工方法及进行工艺分析的初步 能力; 熟悉各种成型加工方法对零件结构设计 的基本要求; 了解现代成型加工技术的发展趋势。

材料成型技术基础课件

材料成型技术基础课件
返 回
d. 提高铸型和型芯的退让性;浇注后尽早开型 e. 提高铸型温度 f. 去应力退火
(2)变形 ①变形方向
受拉部位趋于缩短; 受压部位趋于伸长 例如:T形梁 平板件
返 回
②防止措施 a. 反变形法。例如:床身铸件 b. 设置工艺筋
c. 去应力退火或自然时效
反变形量
(3)铸件的裂纹 ①热裂 a. 特征:裂纹短、形状曲折、缝隙宽、缝内呈氧化色 b. 影响因素: 合金性质和铸型阻力
返 回
c. 防止措施 选择结晶温度范围窄、收缩率小的合金 合理设计铸件结构 改善砂型和砂芯的退让性 严格限制钢和铸铁中硫的含量 ②冷裂 a. 特征:裂缝细小,表面光滑,呈连续圆滑曲线或直 线状,有金属光泽或呈轻微氧化色 b. 防止措施
减小铸造应力或降低合金的脆性
严格控制钢和铸铁中磷的质量分数
返 回
由于铸件壁厚不均匀,各部分冷却速度不同,以致 在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的应力 a. 形成机理 b. 应力分布规律 厚壁或心部—拉应力; 薄壁或表层—压应力
返 回
c. 应力大小 ②机械应力
铸件壁厚差愈大 合金的线收缩率愈高 弹性模量愈大
热应力愈大
上型
铸件因收缩受到铸型、型 芯及浇注系统的机械阻碍而 产生的应力 特点:拉应力或剪切应力; 临时应力 ③减小和消除应力的措施 a. 铸件壁厚尽量均匀 b. 尽量选用线收缩率小、弹性模量小的合金
返 回
糊状(体积)凝固方式; 液态收缩+凝固收缩>固态收缩
(4)缩孔防止措施 ①“定向(顺序)凝固”。安放冒口 定向凝固特点: 有效地消除缩孔、缩松;
铸件易产生内应力、变 形和裂纹;
工艺出品率低;切削费工 应用:用于收缩较大、凝固温度范围较小的合金。 如铸钢、高牌号的灰铸铁、铝青铜等铸件

(完整版)工程材料及材料成型技术基础

(完整版)工程材料及材料成型技术基础
17
§1-1 材料原子(或分子)的相互作用
1、离子键 当正电性金属原子与负电性非金属
原子形成化合物时,通过外层电子的重 新分布和正、负离子间的静电作用而相 互结合,故称这种结合键为离子键。
离子晶体硬度高,强度大,脆性大。 如氯化钠,陶瓷。
18
2、共价键 当两个相同的原子或性质相差不大的
原子相互接近时,它们的原子间不会有电 子转移。此时原子间借共用电子对所产生 的力而结合,这种结合方式称为共价键。
14
3.陶瓷材料 ① 普通陶瓷—主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料. ② 特种陶瓷—高熔点的氧化物、碳化物、氮化物
等烧结材料。 ③ 金属陶瓷—用生产陶瓷的工艺来制取的金属与
碳化物或其它化合物的粉末制品。 4.复合材料 是由两种或两种以上的材料组合而成的材料。 ①按基体相种类分:聚合物基、金属基、 陶瓷基、 石墨基等。 ②按用途分:结构、功能、智能复合材料。
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本部分重点
1)工程材料的概念
– 制造工程结构和机器零件使用的材料
2)工程材料的分类
• 金属材料
钢铁材料 有色金属及其合金
• 有机高分子材料
塑料 橡胶等
• 陶瓷材料 • 复合材料
16
第一章 工程材料的结构与性能
§1-1 材料原子(或分子)的相互作用
当大量原子(或分子)处于聚集状态时, 它们之间以键合方式相互作用。由于组成 不同物质的原子结构各不相同,原子间的 结合键性质和状态存在很大区别。
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绪论
一、材料的发展史
材料(metals) 是人类用来制作各种产品的物质,是 先于人类存在的,是人类生活和生产的物质基础。 反映人类社会文明的水平。
1 . 石器时代 :古猿到原始人的漫长进化过程。原料: 燧石和石英石。 2. 新石器时代:原始社会末期开始用火烧制陶器。 3. 青铜器时代:夏(公元前2140年始)以前就开始了 4. 铁器时代:春秋战国时期(公元前770~221年)开始 大量使用铁器

材料成型基础课件

材料成型基础课件

一般合金在凝固过程中都存在液-固两相区,树枝状晶在其中 不断扩大[见图a]。枝晶长到一定程度,枝晶分叉间的熔融 合金被分离成彼此孤立的状态[见图b],它们继续凝固时也 将产生收缩,这种凝固方式称糊状凝固。这时铸件中心虽有液 体存在,但由于树枝晶的阻碍使之无法补缩,在凝固后的枝晶 分叉间就形成许多微小的孔洞(缩松)[见图c]。
2.2 液态成形理论基础
材 料 成 形 工 艺 基 础
总结:具有逐层凝固倾向的合金(如灰 铸铁、铝硅合金等) 易于铸造,应尽量 选用。当必须采用有糊状凝固倾向的合 金(如锡青铜、铝铜合金、球墨铸铁等) 时,需考虑采用适当的工艺措施,例如, 选用金属型铸造等,以减小其凝固区域。
2.2 液态成形理论基础
1.2 材料成型方法及特点
材 料 成 形 工 艺 基 础
1.材料成型方法的分类
1.3 材料成型工艺发展及概况
材 料 成 形 工 艺 基 础
古代、近代及现代的材料成形技术 材料成形技术与材料科学 我国及世界先进国家的差距
1.4 材料成型工艺的发展趋势
材 料 成 形 工 艺 基 础
每项材料成形技术都有各自发展特点,总的趋势可归纳为 : 1、成型技术精密化 2、材料制备与成型一体化 3、复合成型 4、数字化成型 5、材料成型自动化 6、绿色清洁生产
液态合金填满铸型后[见图 a],因铸型吸热,靠近型腔表面 的金属很快就降到凝固温度,凝固成一层外壳[见图b],温 度继续下降,合金逐层凝固,凝固层加厚,内部的剩余的液体, 由于液态收缩和补充凝固层的凝固收缩,体积缩减,液面下降, 铸件内部出现空隙[见图c],直到内部完全凝固,在铸件上 部形成缩孔[见图d]。已经形成缩孔的铸件继续冷却到室温 时,因固态收缩使铸件的外形轮廓尺寸略有缩小[见图e]。 合金的液态收缩和凝固收缩越大,浇注温度越高,铸件的壁越 厚,缩孔的容积就越大。
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汽车工业录像
3、发展趋势:
(1)精密的材料成形 近无余量成形(精铸、精密压力加 工、精密焊接与切割等。
(2)优质的成形技术 近无缺陷、零缺陷。 模拟技术;工艺过程控制及无损检测。
(3)快速的成形技术
提高生产率 逆向工程(RE):仿造。实物图形制造。 (Reverse Engineering) 实体扫描测绘,生
制造技术人才
3、了解先进的成形技术,并应用这些技术; 4、进一步深造的基础知识。
三、材料成形的发展历史、现状及趋势
1、历史:石器青铜器铁器
绪论
青铜:第一种合金

夏钺
青铜文化
商代青铜文化
司母戊鼎,1939年安阳
武官村出土,高133厘米,
重833千克,是中国目前
发现最重的青铜器。
据估计,铸造这样大型
中国古代铁器中带有球状石墨的金相组织
2、现状:制造业的重要组成部分。 75%的钢材经塑性加工
45%的金属结构用焊接得以成形
机床重量的70-90%是铸件。
我国铸件年产量超过1400万t,世界第一。
汽车工业是材料成形技术应用最广的领域。 钢材(约45%)、铝合金(约13%)及铸铁 (约7%)。通过锻压、焊接和铸造成形。
六、课时初步计划、作业及考试
1、总课时(约30课时):
绪论和铸造成形约10~12学时; 塑性成形约6~8学时; 焊接成形约6~8学时; 塑料成型工艺和材料成形工艺的选择约4~6
学时 总复习及答疑约1学时
2、作业 要独立完成,每次收1-2个班。
3、考试内容 考试占80%,平时占20%。
青铜器,需300多人同时
工作。
司 母


永乐大钟
铜钟通高6.75米,钟壁厚度不等,最厚处185毫米,最薄 处94毫米,重w约46吨。钟体内外遍铸经文,共22.7万字。 铜钟合金成分为:铜80.54%、锡16.40%、铝1.12%, 为泥范铸造。
铁器时代(Iron Age)
湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄
粉末冶金成形、非金属材料成形、复合材料 成形、快速成形。
材料成形:几何尺寸的变化,成分、组织结
构及性能的变化。(热加工)
切削加工:几何尺寸的变化。(冷加工)
热处理: 主要是组织结构及性能的变化。
(热加工)
二、学习这门课的重要意义
1、进一步学习专业课的基础; 2、设计与制造技术人才应具有的基本知识;
材料成形工艺基础
机械学院
智小慧
2013年9月
绪论
主要内容:
一、材料成型的定义 二、学习这门课的重要意义 三、材料成形的发展历史、现状及趋势 四、课程特点、要求及学习方法 五、教材及参考书 六、课时计划、作业及考试内容
一、பைடு நூலகம்料成型的定义
定义:除切削加工外的工程材料的成型工艺。 成形工艺:铸造成形、塑性成形、焊接成形、
四、课程特点、要求及学习方法
1、课程特点: 实践性强、可选择的方案多、内容多、记忆 量大
2、学习方法: 笔记+作业+复习,在理解基础上记要点。
五、教材及参考书
《材料成形工艺基础》,沈其文,华中科技 大学出版社
《金属工艺学》,邓文英,高等教育出版社
《材料成形技术基础》,翟(di)封祥,哈尔滨 工业大学出版社
成三维实体。 快速成形(RP):一层层堆加。 (Rapid Prototyping )11111 2222
(4)复合的材料成形 复合工艺:加工过程、检测过程、物流过程、
装配过程复合制造系统。
(5)绿色的材料成形 清洁生产、少废料、无污染、低能耗。
(6)信息化 (计算机的应用) 柔性、集成系统,信息和控制技术,远程控制 和无人化成形工厂。
其中考试内容的90%以上为讲课内容和作
业相关内容。
The End !
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