材料成型与工艺

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1、第1章绪论1.1概述1・1・1材料的分类按材料的发展历史可分为：天然材料、加工材料、合成材料、复合材料、智能材料或应变材料、纳米材料；按材料的化学结构可分为：金属材料、无机材料、有机材料；按材料的来源可分为：天然材料、加工材料、人造材料；按材料的成分可分为：有机材料、无机材料、复合材料、其他材料；1.1.2材料的特性①物理特性，如：密度、熔点、比热容、热导率等；②化学特性③力学性能，如：强度、刚度、弹性、塑性、硬度等。④感觉物性，如：触觉质感、视觉质感、自然质感、人为质感。⑤成型工艺性，⑥表而工艺性⑦环境耐候性⑧经济性⑨环保性1・2产品设计与材料产

2、晶三要素：功能、形态、材料。1・3产品设计与成型工艺成型方法有：金属切削、铸造、注塑方法等。成型工艺具有时代性。1・4产品设计与表面处理进行表面处理的功效：①保护产品，②美化产品，③强化产品功能，④增强产品功能。1.5产品设计与选用材料的基本原则1.5.1使用性原则（如椅子的设计，如果是在固定的使用可选用带有软犁的木质椅子，如果在动态环境中使用，选用转移更为合适。1.5.2工艺性原则，产品质量手工艺彩响最人，如果在设计屮忽略了成型工艺性，轻则影响到美观，严重时会导致产站无法使用。1.5.3性价比原则，将实用、美观、经济师三者结合起来考虑产品的设计。

3、1.5.4环保性原则1.6材料的发展趋势161新材料的界定与分类新材料可分为以下儿个领域：电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料（高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料）、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工材料等。1.6.2新材料简介①电子信息材料:是指在微电子、光电子技术和新型元器件阜础产品领域中所用的材料。②新能源材料：包扌舌太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源及二次能源中的氢能。1.6.3纳米材料，按物理形态可分为：纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、

4、纳米块体、纳米相分离液体。164先进复合材料按用途可分为：结构复合材料、功能复合材料。结构复合材料主要作为承力结构使用的材料，由增强材料和基体材料构成。功能复合材料是具有力学、物理、化学、生物等性能的复合材料。1.6.5智能材料智能材料的特性：①传感功能，②反馈功能，③信息识别与积累功能，④响应功能,⑤占诊断能力，⑥白修复能力，⑦印调节能力。第2章金属材料2.1金属材料的特性及分类2.1.1金属材料的特性①优良的综合机械性能较高的强度良好的弹性、良好的塑性、良好的韧性、良好的刚度、良好的硬度；②独特的物理性能密度较人，优异的导电性、神奇的磁性、特有

5、的色泽、优美的音质、③抗氧化、抗腐蚀能力较差；④特有的热处理性能金属材料在固态下通过适当的加热，保温和冷却，可以调整其内部的组织结构，从而改善材料性能；⑤多样化的表血•处理方式，防止金属的腐坏，可采用喷漆，喷赠、电镀、氧化等；⑥优良的成型工艺性，可以切削加工，铸造、锻造、冲压、焊接等；⑦丰富的人文特性历史悠久色彩炫F1高贵；⑧成木高、材料的价格高、加工成木高；⑨可持续性差。2.1.2常用金属材料的分类「普通碳素结构钢瀑索钢优质碳素结构钢（机械制造用钢）碳素工具钢匸程合金结构钢（低介金结构钢）.碳素铸钢厂介金结构钢(1)钢铁材料合金钢<合金工貝-钢:

6、J特殊性能钢I机器合金结构钢刃具钢、模具钢、量具钢r不锈钢耐磨钢I耐热钢「灰铸铁可锻铸铁铸恢<球黑铸铁蠕墨铸铁4金铸铁「纯铝(2)铝及铝合金<铸造铝合金铝合金变形铝介金纯铜(3)铜及铜合金Y.铜合金黄铜青铜门铜2.1.3金属的力学性能①强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为o,单位为MPao工程中常用的强度指标有屈服强度（os）和抗拉强度(ob)。②塑性塑性是指金属材料在外力作用下产牛塑性变形而不断裂的能力。工程中常用的塑性指标有伸长率和断而收缩率。①硬度硕度是指材料表面抵抗比它更

7、硕的物体压入的能力。2.1.4金属的工艺性能①铸造性(可铸性)：指金属材料能用铸造的方法获得合格铸件的性能。铸造性主要包扌舌流动性，收缩性和偏析。②锻造性能：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。它包括在热态或冷态下能够进行锤锻，轧制，拉伸，挤压等加工。可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分。③焊接性能：指金属材料对炸接加工的适应性能。主要是指在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。④切削加工性：指金属材料被刀具切削加工后而成为合格工件的难易程度。切削加工性好坏常用加工后工件的表面粗糙度，允许的切削速度以及刀具的磨损程度来

8、衡虽。第3章金属的加工成型工艺3.1铸造工艺按铸型材料可分为：砂型铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造、熔模铸造、石膏型铸造、消失