[精选]工程材料与成型技术概述.pptx
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1、工程材料与成型技术工程材料与成型技术 电电 话：话：Email:dinglyingnjau.edu 办办 公公 室：室：B413工程材料与成型技术概述工程材料与成型技术概述 材料是社会进步的材料是社会进步的物质基础与先导，是人物质基础与先导，是人类进步的里程碑。而任类进步的里程碑。而任何材料在被制造成有用何材料在被制造成有用物品物品无论是生活用品无论是生活用品或是或是生产工具生产工具等等的过的过程中，都要经过成形加程中，都要经过成形加工，显然材料成型工艺工，显然材料成型工艺是人类生产活动中始终是人类生产活动中始终不可缺少的基础性技术。不可缺少的基础性技术。了解金属材料的性能和加工工艺的基础知识
2、，为学好其他了解金属材料的性能和加工工艺的基础知识，为学好其他专业课和从事机械设计和制造奠定必要的基础。专业课和从事机械设计和制造奠定必要的基础。汽汽车的的组成：成：发动机机 底底盘 车身身 附件附件 发动机：机：缸体缸体 活塞活塞 连杆杆 皮皮带 垫片等片等 底底盘：大梁：大梁 前后前后桥 车轮等等 车身：覆盖件等身：覆盖件等 附件：反光附件：反光镜 座椅等座椅等一个工程可以通过这样几个步骤来实现一个工程可以通过这样几个步骤来实现一个工程可以通过这样几个步骤来实现一个工程可以通过这样几个步骤来实现矿石、化合物矿石、化合物矿石、化合物矿石、化合物冶炼、合成冶炼、合成冶炼、合成冶炼、合成炼钢、铸
3、造、化工工艺炼钢、铸造、化工工艺炼钢、铸造、化工工艺炼钢、铸造、化工工艺铸件、型材、非金属半成品毛坯铸件、型材、非金属半成品毛坯铸件、型材、非金属半成品毛坯铸件、型材、非金属半成品毛坯毛坯毛坯毛坯毛坯机加工机加工机加工机加工零件成品零件成品零件成品零件成品零件零件零件零件装配装配装配装配调试、试车调试、试车调试、试车调试、试车销售销售销售销售材料材料哥伦比亚号航天飞机哥伦比亚号航天飞机哥伦比亚号航天飞机哥伦比亚号航天飞机材料是指人类用以制造材料是指人类用以制造各种有用器件的物质。各种有用器件的物质。材料是人类生产和生活所必须材料是人类生产和生活所必须的物质基础。的物质基础。手手锤锤锉刀锉刀国产
4、涡喷国产涡喷-7涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机石器石器铁器铁器 象形尊象形尊(西周西周)石器时代石器时代青铜器时代青铜器时代铁器时代铁器时代材料是人类进化的里程碑。材料是人类进化的里程碑。由于材料的重要性，由于材料的重要性，历史学家根据人类所使用的材料来划分时代。历史学家根据人类所使用的材料来划分时代。材料的开展水平和利用程度已成为材料的开展水平和利用程度已成为人类文明进步的标志。人类文明进步的标志。材料的开展与人类社会简图材料的开展与人类社会简图龙芯龙芯联想计算机联想计算机没有半导体材料的工业化生产，就不可能有目前没有半导体材料的工业化生产，就不可能有目前的计算机技术。的计算机技术。没有高温高
5、强度的结构材料，就不可能有今天的航空工业和宇航工业。没有高温高强度的结构材料，就不可能有今天的航空工业和宇航工业。在航天飞机表面装陶瓷防护瓦片在航天飞机表面装陶瓷防护瓦片飞机发动机叶片飞机发动机叶片波音客机波音客机没有低消耗的光导纤维，也就没有现代的光纤通讯。没有低消耗的光导纤维，也就没有现代的光纤通讯。二十世纪七十年代，人们把材料与能源和信息并列，二十世纪七十年代，人们把材料与能源和信息并列，称作现代文明的三大支柱之一。称作现代文明的三大支柱之一。前苏联在前苏联在19571957年把第一颗人造卫星送年把第一颗人造卫星送入太空，令入太空，令 人震惊不已，认识到在导人震惊不已，认识到在导弹火箭技
6、术上落后了。因此在其后的十年弹火箭技术上落后了。因此在其后的十年里，在十多所大学中陆续建立了材料科学里，在十多所大学中陆续建立了材料科学研究中心，并把约研究中心，并把约2/32/3大学的冶金系或矿大学的冶金系或矿冶系改建成了冶金材料科学系或材料科学冶系改建成了冶金材料科学系或材料科学与工程系。其涉及的材料由金属扩展到了与工程系。其涉及的材料由金属扩展到了陶瓷和高分子聚合物材料。可见，高技术陶瓷和高分子聚合物材料。可见，高技术需要先进材料的支持。需要先进材料的支持。前苏联第一颗人造卫星及其运载火箭前苏联第一颗人造卫星及其运载火箭材料成形工艺的开展史材料成形工艺的开展史 材料成形工艺是伴随着人类使
7、用材料的历材料成形工艺是伴随着人类使用材料的历史而开展的。史而开展的。在人类使用材料之初，用过在人类使用材料之初，用过兽骨兽骨，还通过，还通过将天然材料石头、陶土打制成石器和烧制成陶将天然材料石头、陶土打制成石器和烧制成陶器器瓷器瓷器，在烧陶过程中人们掌握了金属，在烧陶过程中人们掌握了金属青铜冶炼技术及金属成形工艺。青铜冶炼技术及金属成形工艺。旧石器时代晚期，残长8.2厘米，北京周口店出土。骨 针 我国在原始社会后期开始有陶器，在我国在原始社会后期开始有陶器，在仰韶文化仰韶文化和和龙山文化龙山文化时期制陶技术已相当成熟。时期制陶技术已相当成熟。我国是世界上应用铜、铁最早的国家，远在我国是世界上
8、应用铜、铁最早的国家，远在40004000年前就已经开始使用铜合金，至商周时代年前就已经开始使用铜合金，至商周时代公元前公元前1616世纪一公元前世纪一公元前8 8世纪世纪到达了青铜文化的到达了青铜文化的鼎盛时期。鼎盛时期。公元前六七世纪的春秋时期，我国已开始使公元前六七世纪的春秋时期，我国已开始使用铁器，这比欧洲国家早了用铁器，这比欧洲国家早了18001800多年。战国时期多年。战国时期,我国就创造了炼钢技术，创造了多种在当时比较我国就创造了炼钢技术，创造了多种在当时比较先进的炼钢方法先进的炼钢方法,并将其用于制造农具和兵器等。并将其用于制造农具和兵器等。铸造技术在我国源远流长，并到达了很高
9、的水平，铸造技术在我国源远流长，并到达了很高的水平，形成了闻名于世的以泥范形成了闻名于世的以泥范砂型砂型、铁范、铁范金属型金属型和失蜡铸造为代表的中国古代三大铸造技术。和失蜡铸造为代表的中国古代三大铸造技术。据考证据考证,早在早在30003000年前的商周时期年前的商周时期,我国已创造了我国已创造了古代失蜡铸造法；战国中期，出现了金属型铸造；隋古代失蜡铸造法；战国中期，出现了金属型铸造；隋唐以后，我国已掌握了大型铸件的生产技术。唐以后，我国已掌握了大型铸件的生产技术。河南安阳武官村出土的商代司母戊鼎，重八百多河南安阳武官村出土的商代司母戊鼎，重八百多公斤，体积庞大，花纹精巧，造型精美。公斤，体
10、积庞大，花纹精巧，造型精美。司母戊大方鼎司母戊大方鼎 藏于国家博物馆的商代藏于国家博物馆的商代晚期公元前晚期公元前1313前前1111世纪青铜器，通高世纪青铜器，通高133cm，口长，口长116cm、宽、宽79cm，重，重832.84kg，是，是迄今开掘出土最大、最迄今开掘出土最大、最重的青铜礼器重的青铜礼器 湖北江陵楚墓湖北江陵楚墓中发现的越王勾践中发现的越王勾践青铜宝剑，地下埋青铜宝剑，地下埋藏了藏了20002000多年，但多年，但依然刃口锋利，寒依然刃口锋利，寒光闪闪，可一次割光闪闪，可一次割透叠在一起的十多透叠在一起的十多层纸张。层纸张。西汉时期曾大量使用的西汉时期曾大量使用的“透光透
11、光铜镜，被西方人称为铜镜，被西方人称为“中国魔镜，中国魔镜，就是我国古代工匠们巧妙地利用了因就是我国古代工匠们巧妙地利用了因铸件壁厚不同形成的铸造应力及变形铸件壁厚不同形成的铸造应力及变形的原理而制成的。的原理而制成的。现存于北京大钟寺内的明朝现存于北京大钟寺内的明朝永乐年间铸造的大铜钟，重永乐年间铸造的大铜钟，重46465 t5 t，钟身内外遍铸经文，钟身内外遍铸经文2020余万余万字，是世界上铸字最多的大钟，字，是世界上铸字最多的大钟，其钟声浑厚虽在悦耳，远传百里。其钟声浑厚虽在悦耳，远传百里。我国锻造和焊接技术也有着悠久的历史。我国锻造和焊接技术也有着悠久的历史。在河北藁城出土的商朝铁刃
12、铜钺在河北藁城出土的商朝铁刃铜钺越越是我是我 现的最早的锻件。现的最早的锻件。距今距今3 0003 000多年多年 在河南辉县战国墓中开掘出的殉葬铜器在河南辉县战国墓中开掘出的殉葬铜器,其耳其耳和足是用钎焊方法与本体连接的。和足是用钎焊方法与本体连接的。我国还是最早使用我国还是最早使用粘接技术的国家，在陕粘接技术的国家，在陕西临潼秦始皇陵陪葬坑西临潼秦始皇陵陪葬坑发现的铜车马中，金银发现的铜车马中，金银饰件的固定用的就是一饰件的固定用的就是一种无机粘接剂。种无机粘接剂。我国明朝科学家宋应星著我国明朝科学家宋应星著天工开物天工开物一书一书中，记载了冶铁、炼铜、铸钟、锻铁、焊接、淬中，记载了冶铁、
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