机械工程材料说课课件
工程材料PPT.说课讲解
控 表面完整性 形
合成
次生相) 强化相的形态、
尺寸及分布
尺寸精度
多相合金的相结
设
构
计
组织均匀性
( 成 分 组 织 )
材料科学与工程
控 构
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
力学性能
加工
晶体结构缺陷( 点缺陷、位错、
控 性 物理性能
孪晶等) 非晶、微晶、纳
化学性能
米晶及非平衡晶
材料的发展
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。
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
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。
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 Ⅲ--机械加工工艺基础
课程概论
钢铁材料
金属材料
工程材料的分类
非铁金属 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
机械工程材料ppt课件
1,纯铁(重要特性是结晶过程具有同素
目 录 异构转变 );
2, 铁素体 :是碳溶于α-Fe中形成的固
上一页 溶体,常用符号“α”或“F”表示。
下一页
3,奥氏体 :奥氏体是碳溶于γ-Fe中形
成的固溶体,用“γ”或“A”表示。
4,渗碳体:是铁与碳的稳定化合物Fe3C,
退出
其碳的质量分数为6.69%。 渗碳体在高温下可以分解形成石墨态的自
第3章 合金的相结构与二元合金相图
目录
上一页 下一页 退出
• 3.1 合金的相结构 • 3.2 匀晶相图 • 3.3 共晶相图 • 3.4 合金的性能与相图的关系
2020/11/4
7
常见心律失常心电图诊断的误区诺如 病毒感 染的防 控知识 介绍责 任那些 事浅谈 用人单 位承担 的社会 保险法 律责任 和案例 分析现 代农业 示范工 程设施 红地球 葡萄栽 培培训 材料
4.3 铁碳合金的平衡结晶过程及组织
目
录
•
铁碳合金按其碳的质量分数及室温平衡组织 分为三大类,即工业纯铁、钢和铸铁。
• 4.3.1 工业纯铁: (Wc<0.0218%)室温平衡组织
上一页 为铁素体加少量Fe3CⅢ;
下一页 • 4.3.2 共析钢 :室温平衡组织为珠光体 ; • 4.3.3 亚共析钢 :在室温下的组织由先共析铁素
再结晶 • 第3章 合金的相结构与二
元合金相图 • 第4章 铁碳合金 • 第5章 钢的热处理 • 第6章 合金钢 • 第7章 铸铁
• 第8章 有色金属及其合金 • 第9章 非金属材料 • 第10章 纳米材料与功能材料 • 第11章 铸造 • 第12章 金属压力加工 • 第13章 焊接 • 第14章 机械零件的选材及工
机械工程材料ppt课件
渗碳体硬度极高(800HBW),塑性和韧性极低,脆 性大,是一种硬而脆的相。在铁碳合金中,渗碳体常以 片状、网状、粒状等形态与其他相共存。渗碳体主要作 为强化相存在于钢铁中,它的数量、形态(片状、网状、 粒状等)、大小和分布对钢铁材料的性能有重要影响。 渗碳体是一种亚稳定相,在一定条件下可以分解出石墨。
维氏硬度试验原理——将顶部两相对面具有规定角度的 正四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面, 保持规定时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕对角 线长度,以压痕单位面积上承受的平均压力大小表示材 料的硬度。(与布氏硬度有相似之处)
8
维氏硬度的特点及其应用:
优点:硬度值与试验力的大小无关,只要是硬度均匀的 材料,可以任意选择试验力,其硬度值不变,使维氏硬 度在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。目 前工业上所用到的几乎全部金属材料,维氏硬度试验都 可以测量,从很软的材料(几个维氏硬度单位)到很硬 的材料(3000个维氏硬度单位)。维氏硬度试验的试验 力可以很小,压痕非常小,特别适合测试薄小材料。
12
+ 铁碳合金基本相
铁素体——碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体,用符号“F” 表示。铁素体保持α-Fe的体心立方晶格类型。铁素体的 强度、硬度较低,塑性、韧性较好。是工业纯铁的主要 组织。
奥氏体——碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体,用符号“A” 表示。奥氏体保持γ-Fe的面心立方晶格类型。奥氏体具 有一定的强度和硬度,塑性、韧性较好。奥氏体属于高 温组织,具有良好的塑性和小的变形抗力,是锻造加工 的理想组织。
高分子材料(橡胶、塑料等)
非金属材料 无机非金属材料(S、P)
复合材料(金属陶瓷复合材料)
2
材料的性能是机械制造过程中正确选用零件材料的重要 依据。
机械工程材料课件幻灯片-讲义
铸铁及有色金属的硬度。
钢
b(MPa)
材料的b与HB之间的经验关系:
对于低碳钢: b(MPa)≈3.6HB 对于高碳钢:b(MPa)≈3.4HB 对于铸铁: b(MPa)≈1HB或
b(MPa)≈ 0.6(HB-40)
黄铜球墨铸铁
HB
洛氏硬度
n 洛 氏 硬 度 用 符 号 HR 表 示 , HR=k-(h1h0)/0.002
铸铁
黑色金属 碳钢
金属材料
合金钢
铝合金
有色金属 铜合金
其它有色金属 塑料
高分子材料 橡胶
非金属材料
陶瓷材料 合成纤维
复合材料
第一章 材料的性能
n 使用性能:材料在使用过
程中所表现的性能。包括
船神
舟
力学性能、物理性能和化
一
号
学性能。
飞
n 工艺性能:材锻压、焊接、热处
韧
体心立方金属具有韧脆 转变温度,而大多数面 心立方金属没有。
TITANIC
建造中的 Titanic 号
TITANIC的沉没 与船体材料的质 量直接有关
Titanic 号钢板(左图)和近代船用钢板(右 图)的冲击试验结果
Titanic
近代船用钢板
四、疲劳
n 材料在低于s的重复交变应力作用下发生断裂的现象。
e
即材料承受最大弹性变形时
的应力。
n 刚度:材料受力时抵抗弹性
变形的能力。指标为弹性模 量E。
Etg(MP) a
弹性模量的大小主要取决于材料的本性,除随温度升
高而逐渐降低外,其他强化材料的手段如热处理、冷
热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。可以通过
机械工程材料概述PPT(共 72张)
§2-4 其他工程材料及应用
复习:
工程材料的分类
铸铁
黑色金属 碳钢
金属材料
合金钢
铝合金 有色金属 铜合金
其它有色金属
塑料 高分子材料 橡胶
非金属材料 陶瓷材料 合成纤维
复合材料
新授: §2-4 其他工程材料及应用
一、有色金属及硬质合金
1、有色金属 ——指黑色金属(钢铁)以外的所有 金属及其合金,也称为非铁金属。
HPb59-1:表示平均含铜量为59%、含铅量为1%的特殊黄铜。
常用牌号有HPb63-3、HAl60-1-1、HSn62-1、 HFe59-1-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等,主要 用于船舶及化工零件,如冷凝管、齿轮、螺旋桨、 轴承、衬套及阀体等。
2)青铜 ——除黄铜和白铜外的其他铜合金。 牌号:Q 元素符号数字-数字
常用硬铝合金如 飞机翼梁(腹板为
硬铝合金)
LY11 (2A11)、 LY12
(2A12)等,用于制造
冲压件、模锻件和铆
接件,如螺旋桨、梁、
铆钉等。
③ 超硬铝合金
——属Al-Zn-Mg-Cu系 合金,并含有少量Cr和Mn。
热态塑性好,但耐蚀性差。
常用合金有 LC4 (7A04 )、LC9 (7A09 ) 飞 等,主要用于工作温度 机
形成的,分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。
其耐蚀性、强度和塑性高,成本低。
常用牌号如BMn40-1.5(康铜)、BMn43-0.5(考铜)。
用于制造精密机械、仪表零件及
医疗器械等。
康铜热偶
白铜型材
(2)铝及铝合金
①纯铝 纯铝具有银白色金属光泽,密度小,熔点低,
机械工程材料授课讲义
@《机械工程材料》授课讲义绪论一. 本课程的性质《机械工程材料》课程是机械设计制造及自动化专业的一门必修课,是一门重要的技术基础课。
计划讲课:26学时,实验:6学时,学分:2个。
大家知道不管是服装设计师,还是家用电器设计师,以及各种机械设备、汽车、船舶、飞机和军用装备设计师,在他们精心设计出自己的作品后,都需要选用恰当的材料来制造,从而保证制成的产品具有最佳形貌和性能。
如果选材不当,将会使所设计制造出产品,不能发挥出最佳性能,并可能导致其使用寿命大大降低;或因选材不当,导致成本太高,失去其应有的市场竞争力。
所以,从事机械设计与制造的各类工程技术人员,都必须对其经常使用的各类材料有一定的了解。
工程材料:主要是指机械、船舶、建筑、化工、交通运输、航空航天等各项工程中经常使用的各类材料。
工程材料主要包括金属材料和非金属材料两大类,金属材料又可分为黑色金属材料和有色金属材料两类,黑色金属材料主要指各类钢和铸铁,有色金属材料主要指铝及铝合金、铜及铜合金以及滑动轴承合金等;非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料等。
当今社会科学技术突飞猛进,新材料层出不穷,而且使用量也不断增加,但到目前为止,在机械工业中使用最多的材料仍然是金属材料。
金属材料长期以来得到如此广泛应用,其主要原因是,因为它具优良的使用性能和加工工艺性能。
金属材料的使用性能:机械性能(如强度、硬度、塑性、韧性等),物理性能(如导电、导热、电磁、膨胀等),化学性能(如抗氧化性、耐腐蚀性等)。
金属材料的加工工艺性能:铸造性能(如流动性、收缩性等),锻造性能(如压力加工成型性等),切削加工性能(如车、铣、刨、磨的切削量,光洁度等),焊接性能(如熔焊性、焊缝强度、偏析等),热处理性能(如淬透性、回火稳定性等)。
由于不同的材料具有不同的性能,因此它们的应用场合也就不同。
如在航天工业中铝及铝合金得到了广泛应用,是因为铝合金具有重量轻强度高的特性。
而在电子工业中银、铜、铝得到了广泛的应用,是因为它们具有优良的导电性。
《机械工程材料》说课稿PPT29页
Abstract: Creativity needs talents. With the further teaching reform continually, education for all-around development that emphasizes on the cultivation of a creative mind and practice ability has become the consensus of current education reform. Teachers in the future education not only make students the main role but act as helpers and instructors. To realize the combination of physics teaching and innovation education, teachers ought to strengthen innovation consciousness and update teac
机械工程材料培训课件
n
n 课堂教学 n 绪论、金属材料的性能: n 金属的结构与结晶: n 金属的塑 性变形与再结晶: n 铁碳合金相图 n 钢的热处理: n 工业用钢: n 铸铁: n 有色金属及其合金: n 非金属材料及复合材料: n 机械零件的选材与工艺分析;
n 实验教学
本科 26学时 1学时 2学时 2学时 5学时 4学时 4学时 2学时 2学时 2学时 2学时 6学时
•1.1.1 晶体结构的基本概念
晶格参数——晶格的几何特征可以用晶胞的三条棱边长a 、b、c和三条棱边之间的夹角、、 六个参数来描述
晶格常数--a、b、c。
•图1-2 晶格参数
•1.1.2 三种常见的金属晶体结 构
体心立方晶格------金属中如Ti、V、Cr、Mo、W及-Fe等属此种晶格。 面心立方晶格------金属中如Al、Mn、Ni、Cu、Ag、Pt、Au、Pb 及-Fe等属此种晶格。 密排六方晶格------金属中如Zn、Mg、Be、Cd、 -Ti及 -Co等等属此种晶格。
•面心立方晶格
密排六方晶格
•表1—1 三种典型金属晶体结构的特征 晶格类型 晶胞中的原子数 原子半径 配位数
致密度
体心立方
2
8
0.68
面心立方
4
12
0.74
密排六方
6
12
0.74
1.1.4 晶面、晶向及晶体的各向异性
(1) 晶面------晶体中通过原子中心的平面 。 晶面指数------用以表示晶面的数字符号称为晶面指数(hkl)。 晶面指数的确定: ① 设定一空间坐标系,原点位于待定晶面之外。 ② 求出待定晶面在各坐标轴上的截距为:1 1 ∞ 、1 1 。 ③ 取截距的倒数:1 1 0、1 1 2。 ④ 将截距的倒数化为最小整数,放在圆括号内。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
5 考核方式
项目考核60%
形
成
性
过
平时考核20%
程
考
核 期末成绩20%
六、教学实例
6 教学实例
项目六 铸铁
基本要求: 1、熟悉掌握铸铁的特点与分类 2、了解铸铁的石墨化及其对铸铁性能的影响; 3、熟悉常用铸铁的组织、性能、用途。 4、掌握提高铸铁耐热性的途径。 重点与难点:常用铸铁的组织、性能、用途。
教学资源
参考教材
图书馆 网络
3.2 教学设备
实训车间
教学设备
微机室
多媒体教室
四、课程特色
4 课程特色
1、深化教学方法改革,突出创新能力和素质的提高 2、重视课程内容的总结归纳。 3、自主开发课程试题库,用于上机期末测试。同时
,可实现同一考场学生试题不同,保证了考试的相 对公平性。
五、考核方式
焰加热表面淬火、化学热处理
项目八
工程材料的选用
掌握材料选用时要考虑的因素,
6
材料的选用内容及方法
2.3、教学方法与手段
教学方法与手段的运用
教学方法与手段
1、理论讲授
2、项目教学
3、课堂讨论
4、实验、实训
三、教学条件
3、教学条件
3.1 教学资源 3.2 教学设备
教学条件
3.1 教学资源
教学视频
课时数
项目五
合金钢
项目六
铸铁
项目七
钢的热处理
掌握合金元素在钢中的作用,
了解合金钢的分类和编号方法,
10
合金结构钢的特性和用途,合金
工具钢的特性及用途。
掌握铸铁的特点和分类,铸铁的
石墨化过程,掌握灰铸铁、球墨
6
铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁的特
性用途
掌握钢的退火和正火,淬火、
回火了解感应加热表面淬火和火
10
过程
了解单晶体和多晶体的塑性变
项目三
金属塑性变形与再结晶 形,金属的热变形加工与冷变形
4
加工的区别,掌握冷塑性变形对
金属性能和组织的影响,
项目四
铁碳合金相图
掌握铁碳合金的相组成,铁碳合
金的结晶过程,分析铁碳合金相
8
图,掌握铁碳合金相图的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
2.2、内容组织
教学内容及课时分配
项目 教学内容
知识与能力目标
《机械工程材料》
目录
一、课程分析 二、课程设计 三、教学条件 四、课程特色 五、考核方式
六、教学实例
一、课程分析
1.1、课程的地位
企业 调研
毕业生 反馈
培知
养识
目、 标能 及力 就、 业素
课 程 体 系
岗质
位
公共基础课程 专业基础课程 专业核心课程 专业拓展课程
专业人才培养方案
专业提升课程 ……
理论与实践一体化的教学方法设计
2.2、内容组织
教学内容及课时分配
项目 教学内容 知识与能力目标
课时数
项目一
金属的性能
掌握材料的硬度、强度、刚度
和弹性,塑性、冲击韧度和疲劳
6
强度等力学性能指标
了解金属晶体结构的基本知识,
项目二
金属的结构与结晶
了解合金的晶体结构,掌握实际
4
金属的晶体结构,纯金属的结晶
1、由日常生活中常见物件,引出本节课题铸铁
龙门铣床底座
趣味雕塑拔萝卜(材料:铸铁)
铸铁材料
炒锅(材料:铸铁)
铸铁材料
铸铁盆
一、铸铁的概念,成分、性能特点
当铁碳合金中碳的含量大于2.11%时,称之为铸铁。铸 铁与碳钢相比较,碳、硅含量较高、杂质硫、磷含量也较高。 由于石墨的存在,铸铁具有许多钢不及的特殊性能(通过讲 解铸铁的含义和元素成分引出石墨的概念):
3. 球墨铸铁 它的力学性能接近碳素结构钢,还具有铸铁 的特性。
四、典型铸铁的牌号和用途
想一想,动动脑
在灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁中,哪一种铸铁的力学 性能最好?为什么?
球铁的力学性能最好,这是因为它的石墨状态是球状的,灰 铸铁的片状的削弱最大,其次是可锻铸铁的团絮状石墨。
敬请各位专家批评指导! 谢谢!
1.3、教学目标
知识 目标
能力 目标
情感 目标
一、知识目标
1、 理解典型金属材料的性能、特点和用途
2、了解铁碳合金的基本知识和相图分析 3、掌握常用热处理方法概念、目的及应用
二、能力目标
(1)调整学生理论知 识的学习心态,拓展学 生学习理论知识思维。
(2)使学生具备根据 实际需要,合理选择材 料、制定零件加工工艺 路线等方面的能力。
三、情感目标
基
于
企
业
(1)培养学生的沟通能力及团队协作精神。
文 化
的
综
(2)提高学生分析问题、解决问题的能力。
合
素
质
(3)激发学生学习机械类知识学习的兴趣。
分
解
二、课程设计
课程设计
2.1 教学理念 2.2 内容组织
2.2 教学方法与手段
2.1 教学理念
源于工作的实践材料的教学内容设计
1.机床的组成材料选取 2.减速器零部件材料选取 3.导弹等组成材料选取 4. ………………
(1)石墨造成脆性切削,铸铁的切削加工性能优异。
(2)石墨有良好的润滑作用,并能储存润滑油,使铸件耐磨。
(3)石墨对振动的传递起消弱作用,使铸铁有很好的抗振性 能。
二、铸铁的分类
三、典型铸铁的特点
1、灰铸铁 灰铸铁具有良好的铸造性、加工性、减振性和 减磨性。
2. 可锻铸铁(又称马铁) 可锻铸铁并不是可以锻造的铸铁, 具有较高的强度,特别是塑性比普通灰铸铁高得多,有一定 塑性变形能力,因而得名。
专业方向课(专业核心
课程)
……
技术平台课(专业基础 课程)
机械工 程材料
……
素质平台课(公共基础课程) ……
1.2、课程的作用
通过课程的学习,学生可以掌握常见金属材料的种类、性 质和用途,了解机械零件和工具中合理选材的方法,初步掌 握使用热处理工艺,合理安排零件工艺路线的方法。
因而,学好这门课对作为全面的机械类技能型人才打下坚 实的基础,并对后续课程《机械零部件的手工制作与普通机 械加工》、《机械设计与制作》等专业核心课程起到铺垫作 用。