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工程材料及热加工工艺绪 论 主讲人：陈祥 1.工程材料及其成形技术的地位 2.工程材料与成形技术的发展 3.工程材料的分类 4.本课程的性质、任务和要求的任务 1960’s：材料、能源、信息并成为现在技术和现代文明的三大支柱。 1970’s：新型材料、信息技术和生物技术为新技术革命的主要标志。 制造加工：用各种材料制作人们所需的物质产品的过程。 举例:碳素笔（9个零件） 中型轿车（7万个） 制造加工流程：生产准备、材料成形、加工处理、成品 材料的选择与成形工艺的采用是机械零件获得所需性能的重要保证。 工程材料及其成形与人类有密不可分的关系。高新技术的发展、资源和能源的有效利用、通信技术的进步、工业产品质量和环境保护的改善、人民生活水平的提高都与此密切相关。因此，把自然资源和人类需要、社会发展和人类生存联系在一起的材料及其制造加工循环，必然要引起全社会的高度重视。 表1 材料按其组成与结合键特点分类 若按成形原理与成形时材料的状态主要可分为液态成形技术、固态塑变成形技术、固态连接成形技术、粉末压制成形技术、高分子材料成形技术、复（组）合成形技术六大类，如表2所示。 表2 按成形原理与成形时材料的状态分类 学习重点 学习本课程，要紧紧抓住其核心内容“材料的性能与选用、强化处理和成形技术及应用”之间的相互关系及其变化规律这个“纲”。围绕零件性能—材料及选用—强化处理—成形加工及应用为主线，结合实际，注重分析，理解前后知识的整体联系并做到综合应用。 本课程在机械设计与制造中的重要性、研究对象，课程的性质、主要内容概况及与专业的关系等。初步了解工程材料及其成形技术的分类，对工程材料及其成形技术课程的特点有足够的了解与认识，有的放矢地制定自己的学习计划、选择适合自己的科学学习方法。 重大成果 ?研制了超7隐形战斗机，2003年8月30日首飞成功。 超7隐形战斗机　 歼7E战斗机 在C60和碳纳米管新型碳材料的研究方面取得许多新的成果,利用碳纳米管作为衬底, 制备出均匀、致密的金刚石薄膜，并用碳纳米管作为晶须增强复合材料，制作纳米复合材料。　 碳纳米管 3.工程材料的分类 1）金属材料 ① 黑色金属—铁和以铁为基的合金(钢、铸铁等) ② 有色金属—黑色金属以外的所有金属及其合金。 2）高分子材料 ① 塑料—主要指工程塑料。又分热塑性和热固性塑料 ② 合成纤维—由单体聚合而成再经过机械处理成 纤维材料。 ③ 橡胶—经硫化处理，弹性优良的聚合物。 分通用和特种橡胶。 ④ 胶粘剂—分树脂型、橡胶型和混合型。 3）陶瓷材料 ① 普通陶瓷—主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料. ② 特种陶瓷—高熔点的氧化物、碳化物、氮化物 等烧结材料。 ③ 金属陶瓷—用生产陶瓷的工艺来制取的金属与碳化物或其它化合物的粉末制品。 4）复合材料 是由两种或两种以上的材料组合而成的材料。 ①按基体相种类分：聚合物基、金属基、 陶瓷基、 石墨基等。 ②按用途分：结构、功能、智能复合材料。 金属键为主 共价键+离子键为主 共价键+范德华键为主 混合键 金属为主 金属和非金属的化合物主 碳氢化合物为主 两种或两种以上上述材料的组合 金属材料(黑色金属、有色金属) 陶瓷材料 高分子材料 复合材料 结合键 材料组成 材料名称 液态 固态 固态为主 颗粒态为主 糊状态为主 混合态 凝固 塑性变形 凝固，塑性变形，粘合或两种组合 贴合和嵌合 凝固 上述两种及以上的组合 液态成形技术（铸造） 固态塑变成形技术（锻压） 固态连接成形技术（焊接） 粉末压制成形技术（粉末冶金） 高分子材料成形技术 复（组）合成形技术 成形时材料的状态 成形原理 成形技术名称 工程应用：熟悉工程材料的应用，具有对材料改性与成形工艺的分析能力。 工程需求→零件（部件、整机）设计→加工制造 →组装、使用 材料特征、性能 （第1~2章）