1、克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料全国高职高专教育 规划教材克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料刘祖其刘祖其 主编主编克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料绪绪 论论v1、机械工程材料学、机械工程材料学、v3、工程材料的分类、工程材料的分类v4、工程材料的应用和发展、工程材料的应用和发展v5、机械工程材料机械工程材料课程的性质和任务课程的性质和任务克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料 材料材料是指是指可以用来直接制造有用物件、构件或器件可以用来直接制造有用物件、构件或器件的物质。的物
2、质。机械工程材料是指制造工程结构所用的材料，包括机械工程材料是指制造工程结构所用的材料，包括金属材料、非金属材料和复合材料金属材料、非金属材料和复合材料三大类。三大类。工程材料是人类社会发展的重要物质基础，也是工程材料是人类社会发展的重要物质基础，也是科技进步的重要标志。新材料的出现促进了社会进步，科技进步的重要标志。新材料的出现促进了社会进步，促进了科学技术的发展。促进了科学技术的发展。1、机械工程材料、机械工程材料克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料材料是人类生产和生活材料是人类生产和生活所必须的物质基础。所必须的物质基础。手手锤锤锉刀锉刀国产涡喷国产涡喷-7涡
3、轮喷气发动机涡轮喷气发动机克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料石器石器铁器铁器 象形尊象形尊(西周西周)v石器时代石器时代v青铜器时代青铜器时代v铁器时代铁器时代历史学家根据人类所使用的材料来划分时代历史学家根据人类所使用的材料来划分时代克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料越王勾践宝剑越王勾践宝剑春秋晚期越国青铜兵器春秋晚期越国青铜兵器出土于湖北江陵楚墓出土于湖北江陵楚墓 长长55.7厘米厘米 剑锷锋芒犀利剑锷锋芒犀利锋能割断头发锋能割断头发 克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料古代剑刃制造中的特殊技术古代剑刃
4、制造中的特殊技术春秋战国时代的春秋战国时代的青铜剑，剑身及青铜剑，剑身及剑锋由不同成分剑锋由不同成分的青铜组成，是的青铜组成，是复合材料很好的复合材料很好的例子例子梯度材料古已有之梯度材料古已有之这是古代剑刃截面图这是古代剑刃截面图材料的发展水平和利用程度已成为人类文明进步的标材料的发展水平和利用程度已成为人类文明进步的标志。志。材料的发展与人类社会简图材料的发展与人类社会简图克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料原料原料燃料燃料克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料发电厂发电厂
5、克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料连铸机扇形段连铸机扇形段轴承轴承克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料连铸机输送辊连铸机输送辊轴承轴承鞍钢攀钢夜景新中国成立后，先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大新中国成立后，先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大型钢铁基地。钢产量由型钢铁基地。钢产量由1949年的年的15.8万吨上升到现在万吨上升到现在的的2011年的年的7亿吨。亿吨。克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料 钢铁生产情况 19491949年年 1515、8
6、 8万吨万吨 19781978年年 30003000万吨万吨 19981998年年 1 1亿吨亿吨 20022002年年 1 1亿亿3 3千万千万 20032003年年 亿吨亿吨 20072007年年 4.894.89亿吨亿吨 20092009年年 5.655.65亿吨亿吨 20112011年年 7 7亿吨亿吨克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料镁合金镁合金搅拌摩擦搅拌摩擦焊接焊接克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料 3.3.工程材料的分类工程材料的分类工程材料的种类很多工程材料的种类很多,用途极为广泛用途极为广泛,分类分类方如下图所示。
7、按工业工程分为方如下图所示。按工业工程分为机械工程材机械工程材料、料、土建工程材料土建工程材料和和电工材料电工材料等等;按物质结构按物质结构分为分为金属材料、金属材料、无机无机非金属材料非金属材料、有机、有机高分高分子材料子材料和和复合材料复合材料等等;按用途分有结构材料和按用途分有结构材料和功能材料等。功能材料等。本书主要涉及的是机械工程材料本书主要涉及的是机械工程材料,进行简进行简明阐述。在机械工程材料中金属材料目前仍明阐述。在机械工程材料中金属材料目前仍是最主要的材料是最主要的材料,尤其是钢铁材料在机械工程尤其是钢铁材料在机械工程中依然占首要地位。中依然占首要地位。克拉玛依职业技术学院克
8、拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料金属结构材料金属结构材料陶瓷结构材料陶瓷结构材料碳碳/碳结构材料碳结构材料高分子结构材料高分子结构材料超导材料超导材料生物材料生物材料磁性材料磁性材料光光/声材料声材料电子材料电子材料催化材料催化材料机电材料机电材料冶冶 金金化工化工材料材料 金属材料制备加工金属材料制备加工的冶金过程及其相关的冶金过程及其相关有机、无机材料有机、无机材料制备、合成的化制备、合成的化学过程及其相关学过程及其相关 材料材料加工、制备、加工、制备、合成、测试、合成、测试、表征、总体表征、总体 克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料2.工程材料的分类
9、克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料v没有半导没有半导体材料的体材料的工业化生工业化生产，就不产，就不可能有目可能有目前的计算前的计算机技术机技术.4、工程材料的应用和发展、工程材料的应用和发展克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料没有高温高强度没有高温高强度的结构材料，就的结构材料，就不可能有今天的不可能有今天的航空工业和宇航航空工业和宇航工业。工业。飞机发动机叶片飞机发动机叶片波音客机波音客机克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料中国第一颗人中国第一颗人造卫星造卫星长征火箭大家族长征火箭大家族中国第一颗原子弹爆
10、炸中国第一颗原子弹爆炸中国第一颗氢弹爆炸中国第一颗氢弹爆炸原子弹、氢原子弹、氢弹的爆炸，弹的爆炸，卫星、飞船卫星、飞船的上天等都的上天等都说明了我国说明了我国在材料的开在材料的开发、研究及发、研究及应用等方面应用等方面有了飞跃的有了飞跃的发展。发展。新材料在不断地涌现。新材料在不断地涌现。克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料中国的航天事业中国的航天事业-“神舟神舟”五号载人飞五号载人飞船船杨利伟杨利伟升空返回全人类共同的家园飞天返回舱克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料搅拌摩擦焊接（搅拌摩擦焊接（FSWFSW）过程）过程克拉玛依职业技术学
11、院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料镁合金镁合金搅拌摩擦搅拌摩擦焊接焊接机械工业是材料应用的重要领域。机械工业是材料应用的重要领域。克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料4.课程的性质、任务和基本要求课程的性质、任务和基本要求 课程的性质 机械工程材料是一门综合性的技术基础课。本课程介绍铸、锻、焊铸、锻、焊等成形方法和热处理的基本热处理的基本原理原理、工艺过程以及工程材料的组织结构和性能；铸、锻、焊等成形方法和热处理工艺过程各工艺环节之间的相互联系以及对材料性能的影响，为学习为学习选择使用工程材料，选择毛坯，选用少、无切削加选择使用工程材料，选择毛坯，选用少
12、、无切削加工方法，制订机械零件加工工艺路线等奠定了基础，工方法，制订机械零件加工工艺路线等奠定了基础，是机械类各专业的必修课。是机械类各专业的必修课。克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料课程的目的和任务 学习本课程的目的和任务是：掌握常用工学习本课程的目的和任务是：掌握常用工程材料的性能、熟悉材料成形原理及工艺的基程材料的性能、熟悉材料成形原理及工艺的基础知识，熟悉材料改性的常用方法，具有初步础知识，熟悉材料改性的常用方法，具有初步选择材料、毛坯成形方法和材料改性方法的能选择材料、毛坯成形方法和材料改性方法的能力，为学习其它后续课程和今后从事机械制造力，为学习其它后
13、续课程和今后从事机械制造与设计方面的工作奠定必要的工艺基础。与设计方面的工作奠定必要的工艺基础。克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院机械工程材料机械工程材料学完本课程后应达到下列基本要求学完本课程后应达到下列基本要求（1 1）熟悉熟悉常用工程材料的种类、常用工程材料的种类、成分、组织结构、成分、组织结构、性能性能、变化规律和、变化规律和应用范围和选择原则。应用范围和选择原则。（2 2）具有选择毛坯及工艺分析的初步能力。）具有选择毛坯及工艺分析的初步能力。（3 3）掌握零件的结构成形工艺性。）掌握零件的结构成形工艺性。（4 4）了解）了解与本课程有关的新材料、新技术、新工艺与本课程有关的新材料、新技术、新工艺及其发展概况。及其发展概况。
