材料成型概论 第一讲 概述

授课教师：曹燕

E-mail:caoyan@

课程的性质和任务

课程性质：

《材料成型概论》是一门关于材料成型工艺及技术的专业课，通过本课程的学习，使学生系统掌握金属塑性成型的理论基础和各种成型方法原理、特点、成型工艺和成型设备，了解相关的新工艺、新技术、新设备。

课程的性质和任务

课程任务

1. 了解金属材料的一般知识；常用金属材料的分类。

2. 掌握影响金属性能的主要因素及原理。

3. 掌握金属塑性成型时的金属流动规律和变形特点。

4. 掌握各种成型方法的原理、特点、成型工艺和成型设备。

课程的性质和任务

教材：金属压力加工概论李生智编参考书：材料塑性成型概论卢秉林编

工程材料及成形技术基础吕广庶编 学习方法：平时作业、课堂讨论、课后复习、

期末考试

材料成型概论

第一讲材料成型概述

第二讲炼钢炼铁生产

第三讲材料塑性成型的基础

第四讲钢坯型钢生产

第五讲线棒材生产

第六讲板带钢生产

第七讲钢管生产

第八讲挤压拉拔生产

第九讲锻压冲压生产

第十讲材料成型的发展及应用

1.1 1.2

1.1.1材料的发展

材料（Materials）是人类用来制造各种机器、构件和产品的物质，是人类生产和生活的物质基础。 材料科学（Materials Science）是研究材料的成分、组织结构、制备工艺、加工工艺、材料的性能与材料应用之间的相互关系的学科。

1.1.1材料的发展

材料与现代社会生活密切相关：从黑白电视到现在的LED显示屏；

手机也是越来越好；

航空航天领域，一代材料一代飞机等；

都跟材料的进步有关。

1.1.1材料的发展

材料是人类社会进步的里程碑。 人类社会的发展伴随着材料的发明和发展，人类

的文明史是按材料发展阶段划分的。

凹形铁锄

后母戊大鼎

石器

公元前3000年

新中国成立后，先后建起了鞍钢、马钢、宝钢等大型钢铁基地。 粗钢产量由49年的15.8万吨上升到2012年粗钢产量的7.16亿吨
鞍钢

近年来中国钢产量在世界的位置
700 600 500 400 300 200 100
1996年： > 1亿吨 2003年： > 2亿吨
0
1996 1999 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
2008年： 5.02 亿吨，世界钢产量13.3亿吨，我国占37.7％ 2012年： 7.16 亿吨，世界钢产量15.3亿吨，我国占46.3％ 钢材9.52亿吨

近年来中国钢产量在世界的位置
当前的任务是： 担负起世界钢铁生产中心的责任， 从钢铁生产大国迈向钢铁技术强国！
欧洲
美国 日本 中国

1.1.1 材料的发展
‰
新材料时代
在当代，科学技术和生产飞跃发展。 材料技术、能源技术和信息技术作为现代技术的 材料技术、能源技术和信息技术 三大支柱，成为21世纪最重要、最具发展潜力的 领域。

材料对社会进步的重要性

材料对社会进步的重要性

汽车钢铁等行业企业兼并重组目标出台
目前工信部、财政部、发改委等部门联合发布《关于加快推 进九大重点行业企业兼并重组的指导意见》: 明确指出 （汽车、钢铁、水泥、船舶、电解铝、稀土、电子信息、医 药、农业产业化龙头企业） 钢铁行业到2015年，前10家钢铁企业集团产业集中度达到 60%左右，形成3-5家具有核心竞争力和较强国际影响力的 企业集团，6-7家具有较强区域市场竞争力的企业集团。 大幅减少企业数量，提高钢铁产业集中度。

1.1.1 材料的发展
‰
材料是现代工业发展的基石，是现代高新技术发 展的基础和先导，推动着人类文明的进步。
™
新材料是现代高科技的：
物质基础； 发展支撑； 未来引领。

1.1.2 材料的分类
按成分不同与结合键性质来分：
1、金属材料 2、陶瓷材料 3、高分子材料 4、复合材料

1.1.2 材料的分类 (按成分分)
黑色 钢铁
轻金属 重金属 稀有金属 贵金属 半金属
金属
有色
材 料
陶瓷材料 有机高分子 复合材料
传统陶瓷 特种陶瓷 塑料 橡胶 合成纤维 金属陶瓷
传统陶瓷、水泥、玻璃、耐火 材料、搪瓷、砖瓦、琉璃、 铸石、碳素材料，非金属矿 先进陶瓷、非晶态材料、人 工晶体、磨料、无机涂层、 无机纤维及其他们的复合材 料等

1.1.2材料的分类(按成分分)

金属材料

以金属键结合为主;

良好的导电性、导热性，强度、延展性，焊接性能好，耐热耐蚀性好和金属光泽;

用量最大、应用最广泛。

陶瓷材料

以离子键结合为主；

由金属元素和非金属元素或非金属元素之间组成的化合物，如氧化物、氮化物、碳化物；

如Al

2O

3

BN WC 等

熔点高、硬度高、耐腐蚀、脆性大，好的绝缘材料

分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三类。

高分子材料

以分子键结合为主;

基于C、H元素的有机化合物，具有非常大的分

子结构，塑性好、耐蚀性、电绝缘性、减振性好，密度小;

分塑料、橡胶、合成纤维、胶粘剂和涂料等五类。