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机械工程材料及其成形技术基础

一、机械工程材料及其成形技术的地位

1、材料及其加工的地位

机械工程材料是人类生产和社会发展的重要物质基础，当今高新技术的发展、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等都与材料及其加工

密切相关。

2、机械制造业总流程及模块

人们用各种材料制作各种人们所需的物质产品的过程——制造加工。

┌铸造生产┐

金属材料∣锻压生产∣→毛坯→机械加工→零件→装配调试→机器

输入信息┐┌———→∣焊接生产∣∣↓↑↑↑

输入材料——→∣└其它生产┘└→热处理或其它处理┘∣

输入能量┘└———→┌塑料制品┐∣

非金属材料∣橡胶制品∣—————————————┘

∣陶瓷制品∣

└………┘

│││

生产准备│材料成形│加工处理│成品

几个术语解释：原材料——用于再加工的物质资料。零件——达到技术要求的制品，通俗地说

即“拿来就用或装配”。毛坯——需经机械加工或其它处理加工的产品。工件——制造加工过程

中的对象（毛坯或半成品）。

原材料，毛坯，零件实物图

1）原材料

钢锭生铁锭钢板管材线材

各种型钢颗粒料

2）毛坯3）零件

四缸缸体铸件齿轮锻件四缸缸体零件齿轮零件

二、材料及其成形技术的发展与分类

人们用各种材料制作各种人们所需的物质产品的过程——制造加工，材料应

用与材料成形技术是制造加工过程的重要组成部分。而数不清的各种机械装备

又都是由性能各异的工程材料经机械制造加工成各种零件并装配而成的。从材

料的设计、制备、加工、检测，到器件(零件、部件、装备)的制造加工、使用

，直到回收利用，已经形成了一个巨大的社会循环；这一循环的概念提示了材

料、制造加工、能源和环境之间具有强烈的交互作用，这种作用之所以显得越

来越重要，是因为人类在关注经济发展的同时，也不得不面对材料和能源等资

源的短缺以及人类生存环境的破坏和恶化。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。

对不同的零件（产品），则应选择相应的材料，并采用与之相适宜的成形方

法及加工过程，才能满足其性能和技术要求。而制作加工技术的突破往往成为

新产品能否问世，新技术能否产生的关键，故新材料、新工艺、新技术常常是

相关联的。

机械工程材料的种类繁多，有各种各样的分类方法。若按材料组成（或化学成分）与

结合键特点，可分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料四大类，如表1所示。

表1材料按其组成与结合键特点分类

材料名称材料组成结合键

金属材料(黑色金属、有色金属)金属为主金属键为主

陶瓷材料金属和非金属的化合物主共价键+离子键为主

高分子材料碳氢化合物为主共价键+范德华键为主

复合材料