金属工艺学讲解
《金属工艺学上》课件
2
热变形加工
通过加热和外力使金属材料变形，常见的方法有热轧、热挤压和热拉伸等。
非塑性加工
1 切割
通过切割工艺将金属材料 切割成所需形状，例如剪 切和切割机。
2 焊接
将两块或多块金属材料通 过熔化并填充焊接材料来 连接起来，常用于构件的 制作。
3 表面处理
对金属材料表面进行处理， 如镀金、喷涂和抛光等， 以提高外观和耐腐蚀性。
《金属工艺学上》PPT课件
# 金属工艺学上课PPT大纲 ## 一、引言 - 什么是金属工艺学 - 金属工艺学的意义和作用 ## 二、材料加工方式总概 - 塑性加工 - 非塑性加工 ## 三、塑性加工 1. 压力变形 - 挤压 - 拉伸 - 冲孔 2. 热变形加工 - 热轧 - 热挤压 - 热拉伸
引言
什么是金属工艺学？本节将介绍金属工艺学的基本概念和定义，以及它在现 代社会的意义和作用。
材料加工方式总概
塑性加工
通过施加力或加热，将金属材料改变形状，常 见的包括挤压、拉伸和冲孔。
非塑性加工
通过切割、焊接和表面处理等方法改变金属材 料的形态和性质。
塑性加工
1
压力变形
挤压、拉伸和冲孔等方法利用外力使金属材料产生塑性变形，用于制作零件和构 件。
控制材料加工质量
监测和控制
为确保金属制品的质量，金属工艺学包括监测和控 制加工过程中的关键参数。
物理和机械试验
通过物理和机械试验，对金属材料进行性能测试和 评估，以确保其符合要求。
金属工艺部分的创新和未来
新趋势和技术
介绍金属工艺学中的最新趋势和创新技术，如3D打印和先进加工方法。
未来发展趋势
展望金属工艺学的未来，探讨其在材料科学和工程领域的发展前景。
金属工艺学讲义
⾦属⼯艺学讲义⾦属⼯艺学讲义绪论⼀.概念:. 1）纯⾦属：⼀般有光泽，易导电和传热有延性的⼀类物质。
1.⾦属 2）合⾦：a：≥2种⾦属元素。
b：⾦属与⾮⾦属组成具有⾦属性质的物质。
2.⼯艺：对各种原材料、半成品进⾏加⼯、装配或热处理使之成为产品的⽅法与过程。
3.⾦属⼯艺学：是⼀门研究制造⾦属机件的⼯艺⽅法的综合性技术科学。
第⼀篇、⾦属材料及热处理⼩结⼀、⾦属材料的性能1、⼒学性能：强度、刚度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度。
屈服点、抗拉强度、伸长率、断⾯收缩率、布⽒硬度、洛⽒硬度 2、物理、化学性能铸造性能：流动性、收缩性3、⼯艺性能可锻性：塑性、变形抗⼒焊接性：接合性能、使⽤性能切削加⼯性；⼆、碳合⾦相图1、体⼼⽴⽅晶格1．原⼦—结点—晶格—晶胞—晶格类型 2、⾯⼼⽴⽅晶格 =单晶体=多晶体3、密排六⽅晶格晶格缺陷：点、线、⾯缺陷同素异构转变不断形核实际结晶温度1、纯⾦属的结晶—冷却曲线过冷度形核不断长⼤理论结晶温度.影响晶粒⼤⼩的因素是什么？1化学成分1组元2、⼆元合⾦ 2稳定化合物2相；液相、纯⾦属、固溶体、⾦属化合物2．⾦属 3、⼆元匀晶相图：成分变化规律和杠杆定律1、F 1、⼯业纯铁2、A5、Ld 3、⽣铁3、钢的分类（按化学成分和⽤途）1普通碳素钢低碳钢：Wc≤0.25%中碳钢：Wc<0.6%碳素钢按含碳量分⾼碳钢：Wc>0.6%2优质碳素钢碳素结构钢按⽤途分易切钢碳素⼯具钢碳素弹簧钢1按合⾦含量分低合⾦钢：W合⾦总≤5%中合⾦钢：5%≤W合⾦总≤10%⾼合⾦钢：W合⾦总>10%低合⾦结构钢合⾦钢合⾦结构钢合⾦弹簧钢2按⽤途分合⾦⼯具钢⾼速⼯具钢不锈钢要求：常⽤钢的组织、性能、⽤途、牌号要掌握。
⼏个常⽤的牌号Q235-A 20CrMnTi 60Si2Mn HT200 W18Cr4VQ345 45 ZGMn13 T10A 08F QT600-2KTH370-121.钢中的杂质元素有哪些？⼀般认为有害元素是哪些？？答：钢中的杂质元素有：C、Si、Mn、P、S等；⼀般认为有害元素是：P、S。
大一金属工艺学知识点总结
大一金属工艺学知识点总结金属工艺学是工程学中的一门重要学科，主要研究金属材料在工艺加工过程中的表面组织和性能变化规律。
作为材料科学与工程专业的一部分，金属工艺学的学习对于培养学生的实践能力和专业知识至关重要。
本文将总结大一学生在金属工艺学方面需要掌握的一些基本知识点。
一、金属材料的性质和分类金属材料是金属元素构成的一类材料，具有导电、导热、延展性和塑性等特点。
根据其结晶形态和成分，金属材料可以分为纯金属和合金两大类。
纯金属指的是成分只包含一种金属元素的材料，如铜、铁等；而合金则是由两种或多种金属元素混合而成的材料，如钢、铝合金等。
二、金属工艺学的主要内容金属工艺学的研究内容非常广泛，主要包括金属材料的组织和性能变化、金属材料的加热和冷却过程、金属材料的热处理和表面处理等。
在这些内容中，我们重点介绍金属材料的组织和性能变化。
1. 金属材料的晶体结构金属材料的晶体结构是由金属原子的排列方式所决定的。
常见的金属晶体结构有面心立方结构、体心立方结构和简单立方结构。
不同的晶体结构会影响金属材料的性能。
2. 金属材料的常见变形方式金属在加工过程中主要通过塑性变形、断裂和破坏等方式来改变形状。
常见的金属变形方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切和滚压等。
3. 金属材料的冷加工和热加工冷加工和热加工是金属工艺学中常用的两种加工方式。
冷加工是在室温下进行的金属材料变形，如拉丝、轧制等；热加工则是在高温下进行的金属材料变形，如锻造、热轧等。
两种加工方式各有优缺点，需要根据具体情况选择。
4. 金属材料的热处理热处理是通过对金属材料进行加热和冷却的工艺，来改变金属材料的组织和性能。
常见的热处理方法有退火、淬火和回火等。
不同的热处理方法可以使金属材料的硬度、强度、韧性等性能得到调节。
5. 金属材料的表面处理金属材料的表面处理可以提高其耐腐蚀性、耐磨性和美观度等。
常见的表面处理方法有电镀、喷涂、化学处理等。
三、金属工艺学的应用金属工艺学的应用非常广泛，涉及到制造业的各个领域。
金属工艺学(全部)
• 晶胞 从晶格中选取一个能反映晶粒排列特点的
最小几何单元称为晶胞
3.金属晶格的类型 • 体心立方晶格
• 面心立方晶格
• 密排六方晶格
4.金属的实际晶体结构 • 单晶体 晶体内部的原子排列方向完全一致 • 多晶体 各小晶格的排列方向不尽相同; 多晶体材料内部以晶界分开、晶体排列方
钢的热处理
（2）球化退火
1、定义：将钢加热到Ac1以上20~30 ºC, 保温后随炉缓冷至600 ºC，出炉空冷。 2、目的：降低硬度、提高塑性、改善切 削加工性能。 3、适用范围：主要用于过共析钢及合金 工具钢。
钢的热处理
（3）去应力退火
1、定义：将钢加热到500--600 ºC,保 温后随炉缓冷至200--300 ºC出炉空冷。 又称低温退火。 2、目的：消除铸件、锻件和焊接件的 内应力 。（没有发生组织变化） 3、适用范围：用于所有的钢。
结构皆不相同的固相组织 • 共析反应 自某种均匀一致的固相中同时析出两种化
学成分和晶格结构完全不同的新固相的 转变
第二节 铁碳合金状的组织 结构及其性能
一、工业纯铁
1.纯铁的同素异构转变
δ-Fe
β-Fe
γ-Fe
体心立方 面心立方 体心立方
2.晶粒越细，强度越高
二、铁碳合金的基本组织
• 铁素体（F） 碳溶解在α－Fe中的间隙固溶体，常用符
绪论
• 金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的 工艺方法的综合性技术科学。
• 我国在商代就大量使用青铜器，当时青铜冶 炼和铸造技术已经相当精湛。
• 在春秋末期我国就出现了铁器，也比欧洲早 一千八百多年左右。
• 解放后，我国在金属材料、非金属材料及其 加工技术方面有了突飞猛进的发展，推动了 我国机械制造工业的发展
大一金属工艺学知识点
大一金属工艺学知识点金属工艺学是研究金属材料在加工制造过程中的工艺规律和技术手段的学科。
作为机械工程的基础学科，金属工艺学的学习对于培养大一学生的工程实践能力和创新思维至关重要。
以下是大一金属工艺学的一些重要知识点：一、金属材料的分类1. 金属材料的基本概念金属材料是指以金属元素为主要成分，并具有金属性的晶体材料。
常见的金属材料包括钢、铝、铜等。
2. 金属材料的分类根据金属的化学成分和物理性质，金属材料可以分为铁基金属、有色金属和特种金属等几类。
不同类型的金属材料具有不同的特点和应用领域。
二、金属的热处理1. 金属热处理的目的和作用金属热处理是通过控制金属材料的加热、保温和冷却过程，使得金属材料的组织和性能发生变化，从而满足特定的使用要求。
常见的金属热处理过程包括退火、淬火和回火等。
2. 金属的退火处理退火是指将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温的过程。
退火可以改善金属的塑性、韧性和抗切削性能，同时消除金属材料中的应力和组织缺陷。
三、金属的塑性加工1. 金属的塑性变形金属材料具有良好的塑性，可以通过外力作用下的塑性变形改变材料的形状和尺寸。
常见的塑性加工方式包括锻造、拉伸、压缩和挤压等。
2. 金属的锻造加工锻造是指利用压力将金属材料压制成所需形状的加工方法。
锻造可以提高金属材料的密实性和力学性能，是制造零件的常用工艺方法之一。
四、金属的焊接1. 焊接的基本原理焊接是通过将两个金属材料加热至熔化状态，并在熔融材料中加入填充材料，使两个金属材料连接成为一个整体的加工方法。
2. 常见的金属焊接方法常见的金属焊接方法包括电弧焊、气体焊、激光焊和电阻焊等。
不同的焊接方法适用于不同的金属材料和工作需求。
五、金属的腐蚀与防护1. 金属的腐蚀现象金属在一定环境下会发生腐蚀现象，导致金属材料的性能下降甚至损坏。
常见的金属腐蚀形式包括氧化腐蚀、电化学腐蚀和化学腐蚀等。
2. 金属的防腐方法为了保护金属材料免受腐蚀的侵害，可以采用防护涂层、电镀、合金化和防腐剂等方法对金属进行防腐处理。
《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
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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
金属工艺学教学PPT
03
金属加工工艺
铸造工艺
铸造工艺基础
介绍铸造工艺的基本原理、铸 造材料、铸造设备及工装模具
等。
铸造工艺设计
学习铸造工艺方案制定、浇注 系统设计、冒口和冷铁设计等 。
铸造合金材料
了解常用铸造合金材料的性能 特点、应用范围及熔炼技术。
铸造缺陷与质量控制
分析铸造过程中常见的缺陷及 质量控制方法，提高铸造件质
金属工艺学的重要性
金属工艺学在现代工业制造中扮演着至关重要的角色，它涉 及到航空航天、汽车、船舶、能源、建筑、医疗器械等多个 领域，是实现从原材料到最终产品的关键环节。
金属工艺学的历史与发展
金属工艺学的起源
金属工艺学可以追溯到古代，人类最 早使用石头和骨头制作工具和武器， 后来逐渐掌握了炼铁和铜等金属的加 工技术。
VS
安全要求
实验室应配备必要的安全设施和防护用品 ，确保学生的人身安全和健康。学生在实 践过程中应按照指导教师的要求进行操作 ，如遇紧急情况应及时报告并采取相应措 施。
感谢您的观看
THANKS
金属工艺的创新与发展趋势
总结词
金属工艺的创新与发展趋势
创新点1
3D打印技术在金属工艺中的应用。
描述1
通过3D打印技术，可以实现金属零件的快速原型 制造，提高设计效率和生产灵活性。
金属工艺的创新与发展趋势
创新点2
01
金属表面处理技术的改进。
描述2
02
采用新型表面处理技术，如电镀、喷涂等，提高金属表面的美
观性和耐久性。
发展趋势1
03
数字化技术在金属工艺中的应用。
金属工艺的创新与发展趋势
01
描述3
利用数字化技术进行金属工艺设 计和优化，实现智能化制造和个 性化定制。
金属工艺学方面的知识知识
金属工艺学金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科.主要内容:1 常用金属材料性能2 各种工艺方法本身的规律性及应用.3 金属机件的加工工艺过程、结构工艺性。
热加工：金属材料、铸造、压力加工、焊接目的、任务：使学生了解常用金属材料的性质及其加工工艺的基础知识，为学习其它相关课程及以后从事机械设计和制造方面的工作奠定必要的金属工艺学的基础。
[以综合为基础，通过综合形成能力]第一篇金属材料第一章金属材料的主要性能两大类：1 使用性能：机械零件在正常工作情况下应具备的性能。
包括：机械性能、物理、化学性能2 工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削性能等。
第一节金属材料的机械性能指力学性能---受外力作用反映出来的性能。
一弹性和塑性：1弹性：金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。
力和变形同时存在、同时消失。
如弹簧：弹簧靠弹性工作。
2 塑性：金属材料受外力作用时产生永久变形而不至于引起破坏的性能。
（金属之间的连续性没破坏）塑性大小以断裂后的塑性变形大小来表示。
塑性变形：在外力消失后留下的这部分不可恢复的变形。
3 拉伸图金属材料在拉伸过程中弹性变形、塑性变形直到断裂的全部力学性能可用拉伸图形象地表示出来。
以低碳钢为例ζbζkζsζeε（Δl）将金属材料制成标准式样。
在材料试验机上对试件轴向施加静压力P，为消除试件尺寸对材料性能的影响，分别以应力ζ（即单位面积上的拉力4P/πd2）和应变（单位长度上的伸长量Δl/l0）来代替P和Δl，得到应力——应变图1）弹性阶段oeζe——弹性极限2）屈服阶段：过e点至水平段右端ζs——塑性极限，s——屈服点过s点水平段——说明载荷不增加，式样仍继续伸长。
（P一定，ζ=P/F一定，但真实应力P/F1↑ 因为变形，F1↓）发生永久变形3）强化阶段：水平线右断至b点P↑变形↑ζb——强度极限，材料能承受的最大载荷时的应力。
金属工艺学课件
热处理技术可以分为退火、淬火、回火等多种方式。
应用
热处理技术广泛应用于钢铁、有色金属等领域，是提高金属性能和 延长使用寿命的重要手段。
05
金属工艺学的未来发展
新材料的应用
轻质金属材料
随着航空航天、汽车等行业的快速发展，轻质金属材料如 钛合金、铝合金等在金属工艺领域的应用将更加广泛。
高性能金属材料
80%
医疗器械
金属工艺学在医疗器械领域的应 用也十分重要，如人工关节、心 脏起搏器等医疗器械的制造。
02
金属材料的性质
金属材料的物理性质
01
02
03
04
导热性
金属材料具有良好的导热性， 可以用于制造各种散热器、加 热器等。
导电性
金属材料是电的良导体，广泛 用于电线、电缆等电气产品的 制造。
密度
金属材料的密度较大，质地较 重，具有较高的质量感和稳定 性。
智能制造技术
将信息技术与制造技术深度融合，实现生产过程 的智能化和柔性化，提高生产效率和产品质量。
3
精密加工技术
利用高精度机床和加工工具，实现金属零件的高 精度加工，提高产品的稳定性和可靠性。
环保与可持续发展
01
绿色制造技术
通过采用清洁能源、减少废弃物 排放等方式，实现生产过程的环 保和可持续发展。
金属工艺学的重要性
金属工艺学在工业生产、航空航天、交通运输、医疗器械等领域 具有广泛应用，对于推动科技进步和社会发展具有重要意义。
金属工艺学的历史与发展
古代金属工艺
早在公元前，人类就开始使用金属，如铜、铁等， 用于制造工具和武器。
工业革命时期的金属工艺
随着工业革命的兴起，金属工艺得到了迅速发展， 各种新的加工技术不断涌现。
金属工艺学金属加工的工艺流程
金属工艺学金属加工的工艺流程金属工艺学：金属加工的工艺流程引言金属工艺学是一门研究金属材料加工工艺的学科，通过对金属材料的性质、加工方法和工艺流程的研究，实现对金属制品的加工和生产。
金属工艺学的发展对于推动工业制造和经济发展具有重要意义。
本文将介绍金属加工的一般工艺流程，包括原材料准备、铸造、锻造、压力加工、切割、焊接和表面处理等环节。
一、原材料准备金属加工的起点是原材料的准备。
原材料通常是金属矿石，经过冶炼和精炼等过程得到金属原料。
这些原料需要经过配料、熔炼和铸锭等步骤，最终得到符合要求的金属材料。
二、铸造铸造是将熔化的金属倒入预先设计的铸型中，通过冷却凝固而形成特定形状的过程。
铸造工艺可以分为砂型铸造、金属型铸造、压力铸造等多种方法。
通过铸造，可以制造出金属铸件，如铸造零件和铸件原型等。
三、锻造锻造是通过对金属进行加热处理和塑性变形，改变其形状和性能的过程。
锻造通常包括两个步骤，即预热和锻造成形。
预热可以提高金属材料的塑性和可锻性，锻造成形则可以得到所需的金属件形状。
四、压力加工压力加工是指通过机械力或液压力对金属进行加工和成形的过程。
常见的压力加工方法包括冲压、拉伸、挤压等。
压力加工可以加工出薄壁件、复杂形状和高精度的金属制品。
五、切割切割是将金属材料分离成所需形状和尺寸的过程。
常见的切割方法有机械切割、火焰切割、激光切割等。
切割可以实现对金属材料的分割、切断和开孔。
六、焊接焊接是将金属材料通过热或者压力连接在一起的过程。
常见的焊接方法有电弧焊、氩弧焊、气焊等。
焊接可以实现金属构件的连接和修复。
七、表面处理表面处理是对金属制品的表面进行改性或者修饰的过程。
常见的表面处理方法有电镀、喷涂、抛光等。
表面处理可以提高金属制品的耐腐蚀性、耐磨性和美观度。
结论金属加工是一项精细而复杂的制造工艺，涉及多个环节和方法。
金属工艺学的研究和应用，不仅可以提高金属制品的质量和性能，还能推动整个工业制造的发展。
《金属工艺学》课件
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
金属工艺学绪论金属工艺学是一门传授有关制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课，主要讲述各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系，金属零件的加工工艺过程和机构工艺性。
第一篇 金属材料的基本知识第一章 金属材料的主要性能第一节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能是金属材料在力的作用下所表现出来的性能。
一、强度与塑性1.强度金属材料的抗变形能力（永久变形）和断裂能力称之为强度。
抵抗能力越大，则强度越高。
2.塑性塑性是指金属材料受力后在断裂之前产生不可逆永久变形的能力。
断面收缩率是指试样拉断后，缩颈处面积变化量与原始横截面积比值的百分率。
⨯-=0l s s ψ100% 二、硬度 硬度是指金属材料抵抗其他更硬物体压入其表面的能力。
（1）布氏硬度 102.O SF H B W ⨯=（2）洛氏硬度（3）维氏硬度三、韧性冲击韧性是指金属材料在断裂前吸收变形能量的能力。
韧性主要反映了金属抵抗冲击力而不断裂的能力。
韧性好的金属抗冲击的能力强。
S A k k =α 四、疲劳强度 金属材料在无数次交变载荷的作用下而不发生断裂的最大应力称为疲劳强度，用1-σ表示。
提高疲劳强度的措施：通过改善零件的结构形状，避免应力集中，改善表面粗糙度，进行表面热处理和表面强化处理等可以提高材料的疲劳强度。
第二节 金属材料的物理、化学及工艺性能一、物理性能金属材料的物理性能主要有密度、熔点、热胀冷缩、导热性、导电性和磁性等。
二、化学性能金属材料的化学性能主要是指在常温或高温时，抵抗各种介质侵蚀的能力。
三、工艺性能工艺性能是指是否易于进行冷、热加工的性能。
第二章 铁碳合金第一节 纯铁的晶体结构及其同素异形体转变一、纯铁晶体结构及同素异晶转变晶体：原子在空间呈规律性排列。
结晶：金属的结晶就是金属液态转变为晶体的结构。
过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。
晶核：液态中先出现一些极小晶体，称为晶核。
晶粒：每个晶核长成的晶体称为晶粒。
金属工艺学课件(-49页)
2.铸件的热裂
热裂是在铸件凝固末期高温下形成 的，裂纹表面与空气接触而被氧化 ，呈氧化色。热裂的形成与两方面 因素有关:
铸件的凝固方式，呈糊状凝固方式 最易产生热裂。
凝固时期受到阻碍
2. 铸造应力 Casting Stress
铸造应力: 铸件的固态收缩受到阻碍 而引起的应力称为铸造应力。分为 : 热阻碍和机械阻碍，由热阻碍引 起的应力为热应力，由机械阻碍引 起的应力为机械应力。
5.气孔和非金属夹杂物
(1) 气孔
(2) 非金属夹杂 物
影响金属与铸型之间的热交换条件 ，改变金属液的流动时间；
影响金属液在铸型中的水动力学条 件，改变金属液的流动速度。
2.合金的收缩性
The Contraction of
⑴ A收l缩lo的y概s念: 合金从液态冷却到常温
的过程中，尺寸和体积缩小的现象称为 收缩。
The Conception of the Contraction
它是考虑铸型及工艺因素影响的熔融 金属的流动性。
流动性不好时, 易产生冷隔、浇不到 、气孔、夹杂、缩孔、热裂等。
合金的流动性好坏用浇注螺旋型流动 试样的长度来衡量。
⑵ 改善充型能力的措施
合金性质properties of alloys.同类金属 的结晶温度范围越小, 结晶时固液両相 区越窄, 对内部液体的流动阻力越小, 流 动性越好。
金属单工击艺此学处课编件(辑PP母T版49标页题) 样式
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二、 教学方式 讲课为主，自学为辅 作业讨论课 投影、录像 作业、测验 三、 几个问题 教学计划安排: 教学资料: 教材、作业、参考书
第一章 铸造 Foundry 概述 Summarization
金属工艺学(3篇)
第1篇一、引言金属工艺学是一门研究金属材料的加工、成型和性能改进的学科。
它是材料科学与工程的一个重要分支，广泛应用于制造业、航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
金属工艺学的研究对象包括金属材料的制备、加工、成型、表面处理以及性能评价等。
本文将从金属工艺学的定义、发展历程、主要工艺方法、应用领域等方面进行探讨。
二、金属工艺学的定义与发展历程1. 定义金属工艺学是研究金属材料的加工、成型和性能改进的一门学科。
它主要包括以下几个方面：（1）金属材料的制备：包括金属的熔炼、铸造、烧结等。
（2）金属材料的加工：包括金属的轧制、锻造、挤压、拉伸、剪切等。
（3）金属材料的成型：包括金属的弯曲、卷边、焊接、粘接等。
（4）金属材料的表面处理：包括金属的腐蚀、磨损、氧化、涂层等。
（5）金属材料的性能评价：包括金属的力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 发展历程金属工艺学的发展历程可以追溯到古代人类对金属的利用。
以下为金属工艺学的发展历程：（1）古代：人类开始利用天然金属，如铜、金、银等，进行简单的加工和成型。
（2）青铜器时代：人类掌握了铜、锡合金的熔炼和铸造技术，出现了青铜器。
（3）铁器时代：人类学会了铁的冶炼和锻造技术，铁器逐渐取代青铜器。
（4）近代：随着工业革命的到来，金属工艺学得到了迅速发展。
出现了钢铁工业、有色金属工业等。
（5）现代：金属工艺学得到了更广泛的应用，出现了各种新型金属加工技术和表面处理技术。
三、金属工艺学的主要工艺方法1. 熔炼与铸造熔炼是将金属原料加热至熔化状态，使其成为液态金属。
铸造是将熔融金属浇注到预先设计好的模具中，冷却凝固后得到所需的金属制品。
2. 轧制与锻造轧制是将金属坯料通过轧机进行压缩和变形，使其厚度、宽度、长度等尺寸发生变化。
锻造是将金属坯料加热至一定温度，然后进行塑性变形，以获得所需的形状和尺寸。
3. 挤压与拉伸挤压是将金属坯料通过挤压机进行塑性变形，使其厚度、宽度、长度等尺寸发生变化。
金属工艺学知识点总结资料讲解
金属工艺学知识点总结资料讲解1.金属材料的分类和特性：-金属材料的分类：金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。
黑色金属包括铁、钢和铸铁等，有色金属包括铜、铝、镁、锌、铅等。
-金属材料的特性：金属材料具有导电性、导热性、延展性、可塑性、机械性能好等特点，适用于各种加工工艺。
2.金属加工方法：-切削加工：包括车削、铣削、钻削、刨削等，通过切削废料的去除改变工件形状和尺寸。
-成形加工：包括锻造、拉伸、锤压、挤压等，通过对金属材料的塑性变形改变工件形状。
-组合加工：包括焊接、铆接、螺纹连接等，通过将多个部件组合在一起形成复杂的工件。
-热处理加工：包括淬火、回火、退火等，通过控制材料的结构和性能来改变其力学性能和使用性能。
3.金属成形工艺：-钣金工艺：包括剪切、冲裁、弯曲等，用于制造薄板金属构件。
-铸造工艺：包括砂铸、压铸、精密铸造等，通过将熔融金属注入模具中，得到所需形状的铸件。
-高温成形工艺：包括真空热压、粉末冶金等，通过在高温条件下对金属进行成形，得到复杂形状的工件。
-冷镦工艺：通过在室温下使用特殊的冷镦机械设备，将金属材料进行快速塑性变形，得到各种螺纹、螺栓等小尺寸工件。
4.金属热处理工艺：-淬火：通过将加热至临界温度的金属材料迅速冷却，使其得到高硬度和高强度。
-回火：在淬火后，将金属加热至适当温度，然后冷却，以减轻淬火后的脆性和应力。
-退火：将金属材料加热至一定温度，保持一段时间后缓慢冷却，以改善其组织和性能。
-焊后热处理：焊接后的金属材料会产生应力和变形，通过热处理可以消除这些问题，提高焊接接头的强度和耐腐蚀性。
5.金属表面处理工艺：-镀层：通过在金属表面镀上一层金属或非金属涂层，增加其耐腐蚀性、装饰性和机械性能。
-涂装：通过在金属表面涂上油漆、涂料等防护层，保护金属不受氧化、腐蚀等损害。
-喷砂：通过在金属表面喷射高压喷砂颗粒，清除污物和氧化层，改善表面质量和光泽度。
-抛光：通过机械或化学方法对金属表面进行抛光，使其光洁度达到要求，提高外观质量。
金属工艺学知识点(3篇)
第1篇一、金属工艺学概述金属工艺学是一门研究金属材料的加工、成形、连接和表面处理等方面的学科。
它广泛应用于机械制造、航空航天、交通运输、建筑、电子等领域。
以下是金属工艺学的一些基本知识点。
二、金属材料的分类1. 金属材料的分类方法金属材料的分类方法主要有以下几种：（1）按化学成分分类：可分为纯金属、合金和特种金属材料。
（2）按组织结构分类：可分为固溶体、共晶体、化合物和陶瓷等。
（3）按性能分类：可分为结构金属材料、功能金属材料和复合材料。
2. 常见金属材料（1）纯金属：如铜、铝、铁、镍等。
（2）合金：如不锈钢、铝合金、铜合金等。
（3）特种金属材料：如钛合金、镍基高温合金、钴基高温合金等。
三、金属材料的加工方法1. 金属切削加工金属切削加工是指利用切削工具在金属表面上进行切削，使金属表面产生一定的形状和尺寸的加工方法。
常见的金属切削加工方法有车削、铣削、刨削、磨削等。
2. 金属塑性加工金属塑性加工是指在外力作用下，使金属材料产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的加工方法。
常见的金属塑性加工方法有锻造、轧制、挤压、拉拔等。
3. 金属粉末冶金金属粉末冶金是一种将金属粉末进行成型、烧结和热处理等工艺，制成具有一定性能和形状的金属材料或零件的加工方法。
四、金属材料的连接方法1. 焊接焊接是一种将金属材料加热到熔化状态，通过冷却和结晶形成连接的方法。
常见的焊接方法有熔化极气体保护焊、气体保护焊、等离子弧焊、电弧焊等。
2. 铆接铆接是一种将两个或多个金属部件通过铆钉连接在一起的方法。
铆接具有连接强度高、结构稳定等优点。
3. 螺纹连接螺纹连接是一种利用螺纹连接件将两个或多个金属部件连接在一起的方法。
常见的螺纹连接有普通螺纹连接、自锁螺纹连接等。
五、金属材料的表面处理1. 表面热处理表面热处理是一种通过加热和冷却使金属表面层产生一定的组织结构，从而提高表面性能的方法。
常见的表面热处理有淬火、回火、渗碳、氮化等。
2. 表面涂层表面涂层是一种在金属表面涂覆一层保护膜或装饰层的方法，以提高金属的耐腐蚀性、耐磨性、导电性等性能。
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其中选材：金属材料种类繁多，性能不一，而且材料的 发展日新月异，而零件的性能要求、服役条件各不相同， 再加上材料的资源、价格等多方面考虑。
有液态成形毛坯 塑性成形毛坯
毛坯选择
连接成形毛坯 粉末冶金成形
型材等毛坯
传统的有
机械加工方法
现代的有
车削、刨 削、铣削 拉削、镗削、磨削等 数控加工、电火花 加工、激光加工等 特种加工方法 车削
沧 州 铁 狮 子
通宽5.35米，身长6.30米，身高6.6米，体 宽3.0米，重约40吨，素有“狮子王”的美 誉
绪 论
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一、为什么要学金属工艺学？
1.课程性质及研究对象： 金属工艺学是一门传授有关制造金属零件工艺 方法的综合性技术基础课。
它主要传授各种工艺方法本身的规律性及其在机 械制造中的应用和相互关系；金属零件的加工工 艺过程和结构工艺性；常用金属材料性能对加工 工艺的影响；工艺方法的综合比较等。 研究对象：常用的工程材料、材料的各种加工处 理工艺。
工业和日常生活都离不开工程材料的使用，研 究材料最终是为人类的文明进步而服务。
• 2）作为工科机械类专业必须掌握的一门功课。
基础课→（桥梁）→ 专业课 金属工艺学是一门技术基础课，对专业课和基 础课起着桥梁的作用。
本课程的主要内容
机械工程材料基础 热加工工艺基础 机械加工工艺基础
金属材料与热处理 铸造、锻压与焊接 切削加工、表面加工
熔炼
铸造 热 处 理 机 械 加 工 最或 终表 热面 处处 理理
产 品 设 计
工 艺 设 计
下料 选 钣金加工 材 下料
机械加工
焊接 装配检验
锻压
包装出厂
机械零件常规制造工艺流程
零件的生产工艺过程
应根据零件的性能要求、受载情况、服役条 件、 工作环境等：
选材 选毛坯 预先热处理 机械加工
检验
最终热处理
• 铁器时代的开始：约公元前 1400年开始9年，我国钢的年产量不超过16万吨。 1996年，我国钢的年产量已超过1亿吨。 2006年，我国钢的年产量已超过4亿吨。 占全球总产量的 1/3。 2008年，我国钢的年产量超过5亿吨。
我国不但是钢产量，而且钢的种类也 得到了长足发展。20年前，我国钢结 构用钢主要是以16锰为代表的低合金 钢；而今天，洁净钢、耐候耐火钢、 容器钢、彩色涂层钢板、高层建筑用 钢、桥梁钢、热轧H型钢、高强螺栓等 大量的新型钢材被开发应用。
教材章节具体内容
1 2 3 4 5 .金属材料的基本知识； .金属的液态成型（铸造生产）； .金属的塑性成型（压力加工）； .材料的连接成型（焊接生产）； .切削加工成型。
• 2.课程的目的： • 通过本课程的学习，获得常用金属材 料及其加工工艺方面的知识，为学习其他 有关课程及以后从事机械和加工制造方面 的工作奠定必要的基础。
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• 例如： • 钢铁、铝合金、铜合金、塑料等材料及热处 理工艺、焊接工艺、铸造工艺、切削加工工 艺等加工处理工艺。 • 举例： • 常用主轴材料：45 。技术要求：调质处理。 箱体材料：HT200。技术要求：退火。 • 国家工业发展的三大支柱：材料、信息、能 源。
• 1）工程材料是国家工业发展的物质基础。
1）为后续课程的学习打基础； 2） 为毕业后的工作打基础； 3）培养“三选”的能力 ； (选择材料、选择结构、选择加工方法) 4） 拓宽知识面。
• 3.课程的任务：
• 熟悉常用金属材料的组织、性能、应用和选用原则。
• 掌握各种主要加工方法的基本原理和工艺特点。具有选 择毛坯、零件加工方法以及工艺分析的初步能力。 • 熟悉零件结构设计的工艺性要求。 • 了解各种主要加工方法所用设备的基本工作原理和大致 结构。 • 初步了解与本课程有关的新技术、新材料、新工艺。
司母戊大方鼎
鼎高133厘米， 长110厘米，宽 78厘米，重 832.84公斤，是 目前发现的最大 青铜器。充分显 示出商代青铜铸 造业的生产规模 和技术水平。
四羊方尊
造型精致，风格独 特 制作技艺高超，装 饰手法巧妙。经有 关考证，它是用传 统的分铸法制作而 成的。首先铸出羊 角及龙头等饰件， 再经合范浇铸，使 其成为整体，这里 充分展示了古人的 聪明智慧，杰出的 铸造技巧恰到好处，
1.注意各章节的联系、学习、复习、巩固、应 用、总结。 2.要理解、要提问题、不能累计问题。 3.抓住主要内容：金属材料及热处理基本知识， 铸造、锻造、焊接、切削加工基本常识。
随着科学技术和生产力的不断发展，金 属工艺学的内容构成也有所发展。应当指出， 本课程的发展必然是有关学科的相互渗透和 综合，而不是兼收并蓄、包罗万象、内容越 来越复杂。它仍属工艺学范畴。 金属工艺学是实践性很强的技术基础课， 它有利于对学生进行技能训练，有利于培养 学生具有更高的实际能力和开拓精神 。
制造技术的发展阶段：
（1）用机器代替手工，从作坊形成工 厂 （2）从单件生产方式发展到大量生产 方式 （3）柔性化、集成化、智能化和网络 化的现代制造技术
现代制造技术的形成和发展特点：
（1）生产规模：少品种大批量→单件 小批量→多品种变批量 （2）生产方式：劳动密集型→设备
密集型→信息密集型→知识密集型
（3）制造设备的发展过程：手工→
机械化→单机自动化→刚性自动线→
柔性自动线→智能自动化
参考资料
1.教材《金属工艺学》第五版 邓文英 郭晓鹏主编 高等 教育出版社 2. 《机械工程材料》于永泗 齐民主编 大连理工大学出 版社 3. 《金属工艺学实习教材》郑晓 陈仪先主编 北京航天 大学出版社 4.《材料成型工艺基础》沈其文主编 华中理工大学出 版社 5.《工程材料与热加工工艺》裴崇斌主编 西北工业大 学出版社 6.《机械加工工艺基础》金问楷主编 清华大学出版社
• 二、金属工艺学课程有什么特点？
1.本课程同实践紧密相联系，是一门实践性很 强的学科。 2.通过生产实践才能融会贯通地学习掌握。 3.为了弥补上课与实践的不同步，利用一些动 画和视频资料来辅助大家学习理解，通过师 生的相互努力来学好这门功课。
实践性强的技术基础课
• 三、怎样才能学好金属工艺学？
网络资源
• 武汉理工大学《金属工艺学》精品课程网站 • 哈尔滨工业大学《金属工艺学》精品课程网站 • 广西工学院《金属工艺学》精品课程网站
课程考核
• 期末闭卷考试70% • 平时30%（课堂 作业等）
• 1978年夏天出土于湖北随县(今湖北随州市)擂鼓墩战国早期 曾国君王曾侯乙墓。这是一种打击乐器，供古代宗庙祭祀和 宴请宾客时使用。全套编钟包括钮钟19件，甬钟45件，外加 楚惠王赠送的一件钟，共65件，总重量二千五百多公斤,编钟 以大小和音高为序编成8组，悬挂在铜木结构的三层钟架上。 钟上均铸有篆书铭文，共二千八百余字，其内容全面地反映 了战国时期我国乐律学达到的高度水平。这是我国迄今为止 发现的数量最多、保存最完好的一套编钟。编钟音乐性能保 存完好，音色优美，音域宽广，从最低音到最高音，共有五 个八度，能演奏古今中外的乐曲。这套编钟的发现，对研究 战国历史、音乐和冶铸技术等，都有着极高的价值。它的总 用铜量达5吨之多，设计精巧，铸造瑰丽，出土时尚完整地悬 挂在钟架上，音域宽广，音色优美，古今乐曲均能演奏，八 鼓谐余韵绕梁令人惊叹叫绝,它是中国古代文化艺术的瑰宝， 被誉为“世界第八奇迹”。 • 编钟的钟架称为钜(jù)，由245个构件组成，设计精巧， 比例适宜，结构牢固，可以拆卸。虽然承受了二千多公斤重 的全套编钟，历时二千多年，出土时仍矗立如故。是研究先 秦音乐史与青铜铸造工艺的珍品。
一个具体零件的加工往往可用多种不同的加工方法，而 每种加工方法所能达到的加工精度、加工质量、加工范围、 加工效率是不同的。
预先热处理： 为使切削加工能顺利进行， 可通过预先热处理调整硬度，为切削加工做好 组织准备。 最终热处理： 使材料的性能达到要求。
四、我国金属材料和加工工艺的发展历程 • 青铜器时代的开始：约公元前3000年开始。