工程材料和热处理

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1、工程材料及热处理课程的重要地位与作用进入21世纪，能源、信息和新材料已成为现代科学技术和现代文明的三大支柱．而新材料又是最重要的基础。历史证明，每一次重大新技术的发现．往往都依赖于新材料的发展。材料的种类、数量和质量已是衡量一个国家科学技术、国民经济水平以及社会文明的重要标志之一。我国把新材料的研究开发放在了优先发展的地位。工程材料与成型技术是机械制造过程的重要部分。使学生建立生产过程的基本知识，了解新材料，掌握现代制造工艺和方法，培养工程素质、实践能力和创新设计能力。常用工程材料齿轮螺栓优质碳素结

2、构钢的应用30—55钢：强度较高，有一定的塑性和韧度，经热处理后，用于齿轮、轴、螺栓等重要零件。锉刀碳素工具钢量规钻头钻头曲轴弹簧优质碳素结构钢65—85钢：有较高的强度、硬度和弹性，塑性和韧性较低，常用于弹簧和耐磨零件。拨叉变速齿轮合金渗碳钢20Cr、20MnTi、20Cr2Ni4：有较高的韧度，经热处理后表面硬而耐磨，用于受冲击载荷的重要零件。40Cr、40CrMn、38CrMnAl：有较高的综合力学性能，用于受力复杂的重要零件。汽车万向节连杆合金调质钢合金弹簧钢55Si2Mn、60Si2Mn：

3、具有高屈强比，高疲劳强度，高弹性极限和韧性，用于弹簧等零件。滚珠滚珠轴承滚珠轴承钢铣刀合金刃具钢模具合金模具钢螺纹规游标卡尺千分尺量具用钢燃气轮机耐热钢破碎机颚板履带铁轨分道叉挖掘机斗齿耐磨钢重型机械齿轮铸钢特点与应用：由于铸造特性，一般用于制造形状复杂，难以切削加工、尺寸大，难以锻造加工的重要零件，如：大型齿轮、缸体、变速箱机架等。PE管材聚丙烯制成电容器外皮聚丙烯管子摩托车挡泥板橡胶弹性好，绝缘性好，耐磨损，耐化学腐蚀，耐放射性。主要用于弹性材料、密封材料、减振材料、传动材料。人工合成矿物主要有

4、刚玉和石英。o把钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（随炉冷）用途：铸、锻、焊毛坯的预备热处理，以改善毛坯机械加工性能，去除内应力；性能要求不高的机械零件的最终热处理。正火(空冷)退火(炉冷)回火加热保温淬火时间温度普通热处理退火(Annealing)把钢加热到相变温度以上的某一温度，使钢呈奥氏体状态，然后快速冷至室温（油冷或水冷），从而获得马氏体组织提高钢的硬度和耐磨性。正火(空冷)退火(炉冷)回火加热保温淬火时间温度调质：淬火+高温回火。适用于各种重要的零件。淬火(Quenching)正

5、火(空冷)退火(炉冷)回火加热保温淬火时间温度将淬火后的工件加热至低于相变点某一温度，保持一段时间，然后冷却，使组织成为较稳定的状态。硬度下降，但韧性有较大改善。淬火和回火必须配合使用调质：淬火+高温回火。适用于各种重要的零件。（3）淬火(Quenching)（4）回火(Tempering)在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面层奥氏体化后进行淬火，以强化零件表面表面热处理表面淬火一、学习方法—大学自学为主，主要靠自学.注意听好课，课前预习，课后复习；注意观察和了解平时接触到的机

6、械装置。二、学习态度--积极进取、掌握主动.主动完成一定量的作业和思考题（不仅是老师布置的）。三、学习内容--夯实基础、学好专业、加大知识面四、相信自己、挖掘潜能--什么都有可能因为有难度，所以更应引起我们的重视。世上无难事，只怕有心人。学习方法和要求本课程的主要内容(三部分)一、材料科学基础理论材料性能、材料结构与结晶、铁碳合金及相图、塑性变形二、热处理理论与实践热处理原理、工艺、设备及基本操作三、常用的工程材料金属材料、高分子材料、陶瓷材料第一章绪论1-1材料科学的发展与工程材料材料是人类生产和

7、社会发展的重要物质基础，也是日常生活中不可分割的一个组成部分。自从地球上有了人类至今，材料的利用和发展构成了人类文明发展史的里程碑：人类最早使用的工具是石头（石器时代）；原始社会末期开始用火烧制陶器，由此发展为以后的瓷器（中国古代文化的象征），随后发展起来的青铜冶炼技术把人类带入青铜器时代；青铜器过渡到铁器（时代）生产工具大发展—人类进入农业社会。18世纪世界工业迅速发展（钢铁工业迅猛发展），造就了工业社会文明。1863年光学显微镜问世，使人们开始步入材料的微观世界。1912年X射线衍射技术和193

8、2年电子显微分析技术及后来出现的各种先进的显微分析技术，把人们带到了微观世界的更深层次。人们开始了对晶体微观结构的研究，大大推动了材料学的研究与发展。新材料更是层出不穷，出现了功能材料、高分子材料、半导体材料、陶瓷材料、复合材料、人工合成材料、纳米材料。按使用范围材料可分为：工程材料和功能材料工程材料的种类：1．金属材料金属材料是用量最大、用途最广的机械工程材料。它包含两大类型；黑色金属和有色金属。(1)黑色金属黑色金属是指铁和以铁为基的合金，即钢铁材料，它占金属材料