《金屬材料與熱處理 緒論》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《金屬材料與熱處理 緒論（48頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、山東工程技師學(xué)院機(jī)電工程系荊慧 Tel：18866351832 E-mail: 材料的重要性 人類生產(chǎn)、生活的物質(zhì)基礎(chǔ) 人類社會(huì)文明程度的重要標(biāo)志 當(dāng)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)，科技進(jìn)步的關(guān)鍵 緒 論 材料發(fā)展概括 石器時(shí)代：銅器時(shí)代：司 (后 ） 母 戊 鼎 （ 公 元 前 1116世 紀(jì) ）戰(zhàn) 國(guó) 編 鐘 （ 前 475221年 ）天 然 石 ， 獸 骨 ， 樹(shù) 枝 泥 巴 （ 日 曬 原 始 陶 器 ； 火 燒 瓷 器用 具 ） 鐵器時(shí)代： 滄 州 大 獅 （ 公 元 953年 ）新型材料： 塑料、橡膠、陶瓷、鈦合金、碳纖維、納米等陶器時(shí)代： 石器時(shí)代：距今6000至4000年左右 石器時(shí)代的生

2、產(chǎn)工具極其落后，人類社會(huì)的生產(chǎn)力也是極端低下，所以社會(huì)發(fā)展極其緩慢，人類文化也是相當(dāng)簡(jiǎn)單和粗俗的。 舊石器 新石器 石器時(shí)代分 為 舊 石器 時(shí) 代 和 新 石 器 時(shí)代 。舊 石 器 時(shí) 代 ， 人 類只 會(huì) 采 用 敲 打 而 成的 石 頭 作 為 簡(jiǎn) 單 的工 具 ； 新 石 器 時(shí) 代 ，人 類 已 學(xué) 會(huì) 通 過(guò) 磨制 的 方 法 將 石 頭 制成 工 具 ， 后 期 還 學(xué)會(huì) 用 泥 土 來(lái) 制 作 陶器 陶 器 是 由 粘 土 或 以 粘 土 、 長(zhǎng) 石 、 石 英 等 為 主 的 混 合物 ， 經(jīng) 成 型 、 干 燥 、 燒 制 （ 燒 制 溫 度 低 于 1200 ）而 成

3、的 制 品 的 總 稱 。新 石 器 時(shí) 代 晚 期 (公元 前 3000-前 2800) 黑 陶 豆陶 體 的 黑 色 是 因 為 滲入 了 碳 到了“新石器時(shí)代”的晚期，人類因社會(huì)的發(fā)展，對(duì)農(nóng)具的要求有了極大的提高；同時(shí)漁獵和征戰(zhàn)也要求“使用性能”更高的武器于是，金屬時(shí)代來(lái)臨。大約5000-6000年前，最早被人類利用的“金屬”是鉛因?yàn)殂U的熔點(diǎn)很低，大約只有327，主要做一些“器具”，那時(shí)的人當(dāng)然不知道“鉛中毒”的嚴(yán)重危害。然后，就是銅合金：青銅，一種銅錫鉛合金，古埃及人和中國(guó)人，在這方面又“領(lǐng)先”了許多年，尤其在冶煉、鑄造、鍛造和制品后加工技術(shù)上。青銅工具如斧、鋸、鑿、錐、鋤鏟的出現(xiàn)以及

4、廣泛使用 ，在生產(chǎn)力的發(fā)展上起了劃時(shí)代的作用。它們?cè)谏a(chǎn)中高的效用，使 青銅冶鑄技術(shù)日益重要，因而獲得飛速發(fā)展。 青銅器時(shí)代 商代四羊方尊 青 銅 時(shí) 代 約 從 公 元 前 4000年 至 公 元初 年 ， 希 臘 、 埃 及 始 于 公 元 前 3000年以 前 ， 中 國(guó) 始 于 公 元 前 2000年 。 但 發(fā)展 快 、 水 平 高 。 到 殷 、 西 周 時(shí) 期 已 經(jīng)發(fā) 展 到 較 高 水 平 。 青 銅 器 時(shí) 代 標(biāo) 志 著人 類 開(kāi) 始 學(xué) 會(huì) 冶 煉 和 使 用 金 屬 材 料 。 古代青銅器：我 國(guó) 最 早 的青 銅 器 是 1959年 在 河 南 偃 師二 里 頭 遺

5、 址 中發(fā) 現(xiàn) 的 銅 爵 （高 20.7cm） ，其 所 處 年 代 約當(dāng) 公 元 前 21世紀(jì) 至 前 17世 紀(jì)， 相 當(dāng) 于 史 籍所 載 夏 王 朝 的時(shí) 代 。 上 海 博 物館 所 藏 鑲 嵌十 字 鈫 方 鉞為 夏 代 晚 期兵 器 ， 如 圖所 示 。 杜 嶺 方 鼎 1974年 出 土 于河 南 省 鄭 州 杜 嶺 張寨 前 街 ， 共 兩 件 。 一 件 高 1米 ，重 86.4千 克 ， 腹 上部 飾 獸 面 紋 ， 兩 側(cè)及 下 部 飾 乳 丁 紋 ，形 體 質(zhì) 樸 莊 重 ， 現(xiàn)藏 于 中 國(guó) 歷 史 博 物館 。 另 一 件 較 小 ，高 0.87米 ， 重64.

6、25千 克 ， 藏 于河 南 省 博 物 館 。 為 “ 河 南 博 物 院 九大 鎮(zhèn) 院 之 寶 ” 1933年 河 南 安陽(yáng) 武 官 村 出 土的 公 元 前 十 二世 商 代 司 母 戉大 方 鼎 ： 高 133cm、 器口 長(zhǎng) 110cm、寬 78cm， 重832.8kg。 花紋 精 美 。 成 分 ：84.77%Cu，11.64%Sn，2.79%Pb司母戉大方鼎 商后期四川廣漢三星堆出土金面罩人頭銅像三 星 堆 的 金 面 罩 銅 質(zhì) 圓 頂 、 平 頂 人 頭 像 , 大 者 與 人 相 似 商代晚期青銅神樹(shù) 東漢青銅搖錢樹(shù) 1978年湖 北 隨縣 擂 鼓墩 曾 候乙 墓 (公元

7、前 433年 )出 土文 物 數(shù)量 共 有15404件.青 銅 器達(dá) 到 10噸 ： 禮、 樂(lè) 、兵 器 、日 用 品 ， 馬 車器 等 。 曾候乙墓： 曾候乙墓編鐘:共65件，重2500多公斤 曾候乙墓編鐘:楚王镈 曾侯乙銅鑒缶 (戰(zhàn)國(guó)早期) 尊盤銅 尊 上 是 用 34個(gè) 部 件 ，經(jīng) 過(guò) 56處 鑄 接 、 焊 接 而連 成 一 體 ， 尊 體 上 裝 飾著 28條 蟠 龍 和 32條 蟠 螭 。銅 盤 盤 體 上 共 裝 飾 了56條 蟠 龍 和 48條 蟠 螭 聯(lián)禁銅壺與大尊缶 陜西臨潼秦皇陵出土的銅車馬。 秦 陵 一 號(hào) 銅 車 馬 :按 真 車 馬 的 二 分 之 一 縮 小 ，

8、 總 重 約 1061公 斤 。 配 有 1000多 件 金銀 配 飾 。 秦陵二號(hào)銅車馬 車 通 長(zhǎng) 3.17米 ， 高 1.06米 ， 相 當(dāng) 于 真 車 馬 的 一 半 。 總 重 量 為 1241公 斤 ，由 大 小 3462個(gè) 零 部 件 組 裝 而 成 。 其 中 青 銅 制 件 1742個(gè) ， 黃 金 制 件 737個(gè) ，白 銀 制 件 983個(gè) 。 所 用 銅 絲 直 徑 僅 半 個(gè) 毫 米 左 右 。 鐵器時(shí)代： 青 銅 武 器 ， 在 秦 漢 時(shí) ， 幾 乎 走 到 了 “末 路 ” 。 由 于 鐵 器 比 青 銅 器 的 硬 度 高 4倍 ， 極 大地 促 進(jìn) 了 社 會(huì)

9、 生 產(chǎn) 力 的 發(fā) 展 。 鐵 和 （ 鍛 ） 鋼 的 出 現(xiàn) ， 改 變 了 冷 兵 器時(shí) 代 的 “ 格 局 ” ， 鍛 造 的 鐵 或 鋼 制 兵器 ， 大 大 提 高 了 游 牧 民 族 的 戰(zhàn) 斗 力 。到 了 西 漢 時(shí) 期 ， 中 國(guó) 制 鐵 技 術(shù) 才 由 春秋 戰(zhàn) 國(guó) 時(shí) 代 鐵 器 的 “ 鑄 造 為 主 ” ， 向“ 百 煉 鐵 ” （ 鍛 造 ） 轉(zhuǎn) 變 。戰(zhàn) 國(guó) 后 期 由 于 鋒 利 的 鋼 鐵 兵 器 用 于 實(shí) 戰(zhàn) ， 促 使 了 防 護(hù) 工 具 的 改 變 ： 到 西 漢 時(shí)期 鐵 鎧 已 取 代 了 皮 甲 。 河 北 藁 城 商 墓 出 土的 鐵 刃 銅

10、 西周時(shí)期虢國(guó)墓地出土的玉柄鐵劍 春秋戰(zhàn)國(guó) (公元前770221年)開(kāi)始大量使用鐵器1977年 河 北 平 山 中 山 王 墓 出土 的 戰(zhàn) 國(guó) 時(shí) 期 長(zhǎng) 方 形 鐵 爐 ， 尺寸 為 89 45.2 17.8cm,這 時(shí) 鐵器 已 相 當(dāng) 普 及 。 我 國(guó) 已 用 鑄 鐵做 農(nóng) 具 ， 比 歐 洲 國(guó) 家 早 1800多年戰(zhàn)國(guó)鐵鋤 中 國(guó) 古 代 的 大 型 鑄 鐵 件 ： 河 北 滄 州 鐵 獅 :五 代 后 周 廣 順 三 年 （ 公 元 953年 ） 鑄 造 。 總 高 5.4米 ， 身 高 3.9米 ， 頭 高 1.5米 ， 身 長(zhǎng)6.8米 ， 寬 3米 ， 總 重 40噸 。

11、湖 北 當(dāng) 陽(yáng) 鐵 塔 :宋 朝嘉 祐 六 年 （ 公 元 1061年 ） 鑄 造 。 鐵 塔 在 殿 前 十 三 級(jí) ，高 七 丈 ， 重 53,300kg， 由 基 座 、 塔 身 及 塔頂 組 成 。 塔 身 13層 , 除 第 一層 外 ， 每 層 均 有 平 座、 塔 身 和 腰 檐 。 腰 檐上 鑄 有 瓦 壟 、 屋 檐 、檐 角 上 鑄 有 凌 空 的 龍首 。 鐵 塔 的 基 座 和 塔 身 上鑄 有 許 多 神 態(tài) 各 異 的 佛 像 及 紋 飾 ， 基 座 八角 各 立 一 金 剛 武 士 。 聊城鐵塔：中國(guó)六大古鐵塔之一 坐 落 于 聊 城 市 東 關(guān) 京 杭 古運(yùn) 河

12、 河 畔 ， 原 護(hù) 國(guó) 隆 興 寺內(nèi) 東 南 角 。 塔 始 建 年 代 無(wú)文 字 記 載 ， 據(jù) 推 測(cè) 當(dāng) 在 南宋 或 遼 金 。 原 鐵 塔 在 明 代永 樂(lè) 年 間 倒 塌 ， 天 順 年 間重 修 。 塔 為 生 鐵 鑄 造 13層 ， 高 約15.8米 。 塔 下 基 座 占 地 16平 方 米 ， 上 有 石 刻 佛 教 浮雕 孔 雀 、 麒 麟 、 龍 鳳 及 樂(lè)舞 人 物 等 各 類 圖 飾 。 塔 四面 有 門 窗 、 斗 拱 、 瓦 攏 、房 檐 等 ， 1977年 ， 鐵 塔 被公 布 為 山 東 省 重 點(diǎn) 文 物 保護(hù) 單 位 。 鋼鐵時(shí)代 18世 紀(jì) 的 工

13、業(yè) 革 命 使人 類 的 生 產(chǎn) 力 有 了 空前 的 發(fā) 展 ， 人 們 不 再簡(jiǎn) 單 的 使 用 工 具 ， 而開(kāi) 始 使 用 真 正 意 義 的機(jī) 器 ， 這 標(biāo) 志 著 工 業(yè)時(shí) 代 的 來(lái) 臨 。 工 業(yè) 革 命 是 以 推 廣 應(yīng)用 蒸 汽 機(jī) 和 紡 織 工 業(yè)為 突 破 口 的 ， 還 有 稍后 的 機(jī) 械 制 造 、 輪 船、 火 車 等 ， 這 都 是 以 煉 鋼 工 業(yè) 和 鋼 鐵 材 料的 極 大 發(fā) 展 為 基 礎(chǔ) 的， 當(dāng) 時(shí) ， 必 須 先 開(kāi) 發(fā)出 鋼 鐵 、 銅 合 金 等 新材 料 而 后 使 其 實(shí) 用 化并 得 到 推 廣 。 如火車鐵軌的問(wèn)世就是鋼鐵材

14、料大量生產(chǎn)和應(yīng)用的成功例子 人工合成材料時(shí)代 20世 紀(jì) 初 ， 酚 醛 樹(shù)脂 的 合 成 標(biāo) 志 著 人 類進(jìn) 入 到 了 人 工 合 成 材料 時(shí) 代 。目 前 ， 傳 統(tǒng) 合 成 材料 已 有 幾 十 萬(wàn) 種 ， 而新 材 料 的 數(shù) 量 正 在 以每 年 約 5 的 速 度 增 長(zhǎng) ；世 界 上 現(xiàn) 有 800多 萬(wàn) 種人 工 合 成 的 化 合 物 ，而 且 還 以 每 年 25萬(wàn) 種的 速 度 增 長(zhǎng) ， 其 中 相當(dāng) 一 部 分 將 成 為 工 業(yè)化 生 產(chǎn) 的 新 材 料 。 新材料時(shí)代 (New Material Age)材 料 是 全 球 新 技 術(shù) 革 命 的 四 大 標(biāo)

15、 志 之 一(新 材 料 技 術(shù) 、 新 能 源 技 術(shù) 、 信 息 技 術(shù) 、 生 物 技 術(shù) ) 金 屬由 單 一 元 素 構(gòu) 成 的 具 有 特 殊 的 光 澤 、 延 展 性 、 導(dǎo) 電 性 、 導(dǎo)熱 性 的 物 質(zhì) ， 如 金 、 銀 、 銅 、 鐵 、 錳 、 鋅 、 鋁 等 。 合 金由 一 種 金 屬 元 素 與 其 他 一 種 (或 幾 種 )金 屬 元 素 或 非 金 屬 元素 通 過(guò) 熔 煉 或 其 他 方 法 合 成 的 具 有 金 屬 特 性 的 材 料 。金 屬 材 料金 屬 及 其 合 金 的 總 稱 ， 即 指 金 屬 元 素 或 以 金 屬 元 素 為 主構(gòu)

16、成 的 ， 并 具 有 金 屬 特 性 的 物 質(zhì) 。 黑色金屬鋼碳素鋼合金鋼有色金屬輕有色金屬：鋁、鎂、鈹?shù)戎赜猩饘伲恒~、鋅、鉛等貴金屬：金、銀、等稀有金屬及稀土金屬金屬材料鑄鐵：灰鑄鐵、球黑鑄鐵、可鍛鑄鐵 來(lái) 源 豐 富 ： 鋁 在 地 殼 中 占 8.13% 金 屬 材 料 品 種 多 ， 性 能 各 異 。 金 屬 材 料 可 通 過(guò) 熱 處 理 或 加 工 方 法 來(lái) 改 善 性 能。 有 良 好 的 加 工 工 藝 性 。 課程主要內(nèi)容：1金屬材料的基本知識(shí) 2金屬的性能3金屬學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)4金屬材料及其應(yīng)用5熱處理的基本知識(shí) 1金屬材料的基本知識(shí) 主要介紹金屬的晶體結(jié)構(gòu)及變形的相關(guān)

17、知識(shí)。 2金屬的性能 主要介紹金屬的力學(xué)性能和工藝性能。 3金屬學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 主要介紹鐵碳合金的組織及鐵碳合金相圖 。 4金屬材料及其應(yīng)用 主要介紹碳素鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及硬質(zhì)合金等金屬材料的常用牌號(hào)、成分、組織、性能及用途，并介紹了國(guó)外常用金屬材料的牌號(hào)和新型工程材料的相關(guān)知識(shí)。 5熱處理的基本知識(shí) 主要介紹熱處理的原理（鋼在加熱、保溫、冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變）、熱處理的工藝（退火、正火、淬火、回火、表面熱處理等）及常用材料的典型熱處理工藝。 本 課 程 的 性 質(zhì) 和 目 的是機(jī)械類專業(yè)必修的一門專業(yè)技術(shù)（2）目的：a獲得有關(guān)金屬熱處理、金屬材料的基本知識(shí)。 b熟悉常見(jiàn)金屬材料的牌號(hào)、性能

18、特點(diǎn)及應(yīng)用；了解它們之間成分、組織、性能、熱處理的關(guān)系。c 具有選擇零件材料的能力，確定加工工藝路線的能力。 d 為后續(xù)課程和從事技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。 （1）性質(zhì)：基礎(chǔ)課。 緒 論學(xué)習(xí)要求： 弄清重要的概念和基本理論，按照材料的成分和熱處理決定其組織、組織決定性能，性能決定其用途這一內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶，注意理論聯(lián)系實(shí)際，認(rèn)真聽(tīng)課、按時(shí)完成作業(yè)，做好復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，是完全可以學(xué)好本課程。本課學(xué)習(xí)方法：預(yù)習(xí) 、筆記 、復(fù)習(xí)、討論問(wèn)題 本教材的重點(diǎn)：常見(jiàn)的材料牌號(hào)及應(yīng)用，鋼的熱處理 小結(jié) 1、材料的重要性 2、金屬材料與熱處理的概念 3、本課程的主要內(nèi)容 4、基本概念 金屬 合金 金屬材料 5、本課程的性質(zhì)和目的