工程材料及热加工.ppt
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1、工程材料及热加工4/22/202311、本课程校内发展的历史沿革材料是人类文明生活的物质基础。人类历史所谓石器时代、青铜器时代和铁器时代就是按生产活动中起主要作用的工具材料来划分的。可见材料的发展对社会的进步起着极为重要的作用。工程材料及热加工包括工程材料及热加工工艺两部分。它是机械类和近机械类专业的一门专业基础课。作为一名机械制造的技术人员,在设计和制造零件时,必须熟悉各类材料的牌号,懂得材料的成分、组织和性能之间的关系,对零件毛坯选用的热加工工艺应有相当的了解。周朝青铜器周朝青铜器 商代青铜兽商代青铜兽 4/22/202322、内容机械工程系飞机制造技术专业、模具设计与制造专业、机械制造与
2、自动化专业、机电一体化专业(五年制)开设了工程材料及热加工这门课程,该课程是机械类专业的一门专业基础课,要求学生掌握制造机械零件所必备的有关工程材料及毛坯热加工方面的知识。该课程的内容包括工程材料基础和热加工工艺基础两部分曲轴整体热处理大炉4/22/20233机械工程材料基础包括以下内容:&金属的力学性能:介绍材料室温时的力学性能。&金属的晶体结构与结晶:介绍常见金属的晶体结构。&铁碳相图:介绍铁碳合金相图中典型合金的结晶过程,铁碳合金的组织和力学性能的关系、相图在选材方面的应用&钢的热处理:介绍钢在加热和冷却时的组织转变,过冷奥氏体转变产物的组织、形态和性能,以及热处理工艺的目的、方法、和应
3、用。&金属材料:介绍常用金属材料(铸铁、碳钢、合金钢、轴承合金、铝合金等)的种类、成份、牌号、热处理、性能特点及其应用。4/22/20234热加工工艺基础&铸造:铸造工艺基础,铸造方法,铸造合金的性能,铸件结构设计等。&锻压:介绍金属的可段性、模锻、自由锻及板料冲压。&焊接:电弧焊,其它常用焊接方法,常用金属材料的焊接,焊接结构工艺性。4/22/202353、教学内容组织方式与目的以合金渗碳钢为例1、性能要求(1)表面渗碳层硬度高,以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力,同时具有适当的塑性和韧性。(2)心部具有高的韧性和足够高的强度。(3)有良好的热处理工艺性能。2、成分特点(1)低碳:碳含量一般为
4、0.10%0.25%。(2)加入提高淬透性的合金元素:常加入Cr、Ni、Mn、B等。(3)加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素:Ti、V、W、Mo等。3、常见钢种及牌号20Cr 低淬透性合金渗碳钢。20CrMnTi 中淬透性合金渗碳钢。18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A 高淬透性合金渗碳钢。4/22/202364、热处理和组织性能 合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火,再低温回火。热处理后,表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残余奥氏体组织,硬度为60HRC62HRC。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关,完全淬透时为低碳回火马氏体,硬度为40HRC48HRC;多数情况下是屈
5、氏体、回火马氏体和少量铁素体,硬度为25HRC40HRC。心部韧性一般都高于700KJ/m2。5、用途 主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。变速齿轮拨叉4/22/20237以熔模铸造为例一、熔模铸造的工艺过程二、熔模铸造的特点及应用范围4/22/20238熔模铸造有以下优点熔模铸造有以下优点:1)由于铸型精密,没有分型面,型腔表面极光洁,故铸件的精度及表面质量均优。同时,铸型在热态浇注,可以生产出形状复杂的薄壁铸件。2)由于型壳是由耐火材料制成,可以适应各种合金的生产,对于生产高熔点合金及难切削加工合金,更显出其独特的优越性。3)生产批量不受限制,除常用于
6、成批、大量生产外,也可用于单件生产。熔模铸造的主要缺点是:材料昂贵、工序多、生产周期长,不宜生产大件等。熔模铸造广泛应用于电器仪表、刀具、航空等制造部门。例如,汽轮机和涡轮发动机的叶片,汽车、拖拉机上的小型零件等,已成为少或无切削加工中最重要的工艺方法。4/22/202394、教学条件(教材的使用与建设)该课程在近几年的教学中曾使用过原金工教研室金南威主编的工程材料及热加工基础,该教材的内容较多,不适应现在的课时压缩要求;选用丁德全主编金属工艺学教材,该教材分为三篇内容:工程材料篇、热加工工艺篇、机械加工工艺篇。机械加工工艺篇与选用的金工实习教材内容发生冲突。2006年选用西安电子科技大学出版
7、社程晓宇主编、我校参编的工程材料及热加工技术这门教材。该教材具有以下特点:该教材适应教学总学时的压缩,以必须够用为度,以掌握概念、强化应用为教学重点。以材料与毛坯选择为目标,以材料应用为主线,将理论教学与实训教学进行全方位的整合,形成新的课程内容体系,把对学生技术应用能力的培养贯穿到教材内容的各个部分。注重企业生产技术实际案例。将企业实际发生的一些材料方面的技术案例引入到到该教材,让学生一开始就注意理论与实践结合,提高学生分析问题的能力。4/22/202310以齿轮为例齿轮类零件选材1.齿轮的工作条件(1)由于传递扭矩,齿根承受很大的交变弯曲应力;(2)换挡、启动或啮合不均时,齿部承受一定冲击
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- 关 键 词:
- 工程 材料 热加工
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