机械工程材料及成型技术基础

2020-03-03 13:51:26 来源：范文大全收藏下载本文

《机械工程材料及成型技术基础》

班级：机自144 姓名：董

浩学号：201406024407

金属材料在机械行业中的应用

一、金属材料的特性

1、机械性能

1.1强度

这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力，可分为抗拉强度极限（σb）、抗弯强度极限（σbb）、抗压强度极限（σbc）等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循，因而通常采用拉伸试验进行测定，即把金属材料制成一定规格的试样，在拉伸试验机上进行拉伸，直至试样断裂。

1.2塑性

金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的最大能力称为塑性，通常以拉伸试验时的试样标距长度延伸率δ（%）和试样断面收缩率ψ（%）表示。

1.3硬度

金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力成为硬度，或者说是材料对局部塑性变形的抵抗力。根据硬度的测定方法，主要可以分为：布氏硬度和洛氏硬度。

1.4韧性

金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力成为韧性。

2、化学性能

金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性（又称作氧化抗力，这是特别指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性），以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等。在金属的化学性能中，特别是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义。

3、物理性能

3.1密度

ρ=P/V 单位克/立方厘米或吨/立方米，式中P为重量，V为体积。在实际应用中，除了根据密度计算金属零件的重量外，很重要的一点是考虑金属的比强度（强度σb与密度ρ之比）来帮助选材，以及与无损检测相关的声学检测中的声阻抗（密度ρ与声速C的乘积）和射线检测中密度不同的物质对射线能量有不同的吸收能力等等。 3.2熔点

金属由固态转变成液态时的温度，对金属材料的熔炼、热加工有直接影响，并与材料的高温性能有很大关系。 3.3热膨胀性

随着温度变化，材料的体积也发生变化（膨胀或收缩）的现象称为热膨胀，多用线膨胀系数衡量，亦即温度变化1℃时，材料长度的增减量与其0℃时的长度之比。热膨胀性与材料的比热有关。

在实际应用中还要考虑比容材料受温度等外界影响时，单位重量的（材料其容积的增减，即容积与质量之比），特别是对于在高温环境下工作，或者在冷、热交替环境中工作的金属零件，必须考虑其膨胀性能的影响。

3.4磁性

能吸引铁磁性物体的性质即为磁性，它反映在导磁率、磁滞损耗、剩余磁感应强度、矫顽磁力等参数上，从而可以把金属材料分成顺磁与逆磁、软磁与硬磁材料。 3.5电学性能

主要考虑其电导率，在电磁无损检测中对其电阻率和涡流损耗等都有影响。

4、工艺性能

4.1切削加工性能：

反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削等）对金属材料进行切削加工的难易程度。

4.2可锻性：

反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度，例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低（表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工的温度范围大小，热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、热变形时金属的流动性、导热性能等。

4.3可铸性：

反应金属材料融化浇铸成为铸件的难易程度，表现为熔化状态时的流动性吸气性、氧化性、熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性，以及冷缩率等等。

4.4可焊性：

反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化（需加压），从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度，表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。

二、金属材料的发展前景

金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造、集装箱及金属包装容器制造、不锈钢及类似日用金属制品制造，船舶及海洋工程制造等。随着社会的进步和科技的发展，金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛，也给社会创造越来越大的价值。

金属制品行业在发展过程中也遇到一些困难，例如技术单一，技术水平偏低，缺乏先进的设备，人才短缺等，制约了金属制品行业的发展。为此，可以采取提高企业技术水平，引进先进技术设备，培养适用人才等提高中国金属制品业的发展。

三、学习体会

老师将同学们分成十组，让每个同学动手制作PPT，上台演讲，使每个人都融入到课堂中。采用学生先讲，老师再补充的方法，让我们更加清楚的认识这门课。

多媒体教学打破了传统的教学格局，极大地调动了教师与学生的双边积极性。因其具有声音、图像和动画等功能，课堂教学气氛活跃，学生容易按老师的教学思维去回答问题，教师也容易按正常的规律从事教学活动，师生双方的潜能都得到应有的发挥，特别是调动了学生的内在学习动力，学生学习兴趣得到培养，同时也有利于素质教育的开展。但需要注意的是，在机械工程材料教学中，不是每堂课都需要在多媒体教室讲解，在确定教学内容时应注意一个问题，就是如何最大限度地发挥多媒体优势，就是说要让多媒体为教学内容雪中送炭，而不能画蛇添足。

教师要运用自己的知识和经验，理解和把握教材，有计划地组织学生走出校园，走进社会，下车间参观锻炼，多接触各种材料，了解金属材料加工工艺，掌握改善材料的力学性能的方法等，让学生在各个实践环节训练，通过这些实训，充分调动学生的主动性，提高学生运用知识和基本技能分析、解决实际问题的能力，开阔学生的视野，掌握更多的操作技能，使他们认识到机械工程材料知识的价值。

机械工程材料是一门实用型学科，其中每个理论都与生产实际密切相关，每种材料也都有特定的应用范围。因此，在教学过程中，教师针对学生的工种和状况，深入挖掘教材内容，将抽象的理论有意识地与生产实践相结合，有目的地设计兴奋点，让课本内容更贴近生产，并通过工作中的实例加以说明。

通过学习机械工程材料及成型技术基础这门课，让我们对金属材料、高分子材料、新型材料陶瓷材料、有色金属有了更深的认识，初步掌握了金属热处理技术、焊接技术、铸造技术、金属材料成型基本原理、金属材料的力学性能。

由于我们组的大课题是金属材料成型基本原理，所以我对这节的印象更加深刻。自己动手找材料制作课件，让我对其中的每个问题都有了深刻理解。如利用机械外力使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形，使两者互相抵消，称为机械矫正法；利用火焰对焊件局部进行加热。高温处的金属材料受热膨胀后，受到构件本身的刚性制约，产生局部的压缩塑性变形，当焊件冷却后发生收缩抵消了焊后在该部位的伸长变形，从而达到矫正目的称为火焰矫正法：常用的金属加工机器有车床、铣床、刨床、冲床、等等。

虽然课程结束了，但是身为机械专业学生的我们应该在接下来的时间里不断补充自己有关机械材料方面的知识。

《成型技术基础》作业(参考答案) 华工网络教育