金属材料及其加工工艺简介共41页
材料工程基础课件-金属材料加工工艺-第一章
金、物理性能、化学性能等方面的测试， 可以评估加工过程中材料的性能和质量。
金属材料加工的质量管理
金属材料加工的质量管理是确保产品符合要求的关键。它涉及工艺控制、设 备维护、操作规范等方面，以确保产品质量稳定和持续改进。
发展趋势及新技术
金属材料加工的发展趋势包括数字化、自动化、智能化等方向，新技术如激光加工、超声波加工等正不断推动 着行业的发展。
材料工程基础课件-金属 材料加工工艺-第一章
这是材料工程基础课件的第一章，介绍金属材料加工工艺的概述，包括分类、 过程、参数与指标、性能检测、质量管理，以及发展趋势和新技术。
材料加工工艺概述
材料加工工艺是指通过各种方法将原料加工成所需形状和尺寸的工艺过程。 它是实现材料的物理和化学特性转变的重要手段。
金属材料加工分类
金属材料加工可以分为锻造、压力加工、切削加工、焊接、粉末冶金等不同 类型。每种类型都有各自适用的场景和过程。
金属材料加工过程
金属材料加工过程涵盖了成形、切削、热处理、表面处理等多个阶段。不同 的材料和要求需要不同的加工过程来达到所需的性能和形状。
金属材料加工工艺的参数与指 标
金属材料加工工艺的参数与指标包括温度、压力、速度、材料损失、表面质 量等。优化这些参数可以提高加工效率和产品质量。
金属材料及加工工艺培训课件(PPT 41页)
从而获得符合模孔截面的 坯料或零件印加工方法。常用的挤压方法
有：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压。适合于挤压加工的材料 主要有低碳钢、有色金属及其合金。通过挤压可以得到多种截面形状 的型材或零件。
• (4)拔制
•
金属塑性加工方法之一。用拉力使大截面的金属坯料强行穿
•
模锻
•
按加工方法分为：手工锻造和机械锻造。
•
• 在现代金属装饰工艺中，常用的锻造方法是手工锻造。
•12
• 手工自由锻：是指在金属板上自由锻造成型。 • 具体过程是(以紫铜浮雕为例)： • ①首先将铜皮用汽油喷灯进行加温，烧至红色，这一过程
称为“退火”，目的是使铜的分子结构重组，使之变软。 • ②将设计好的图案画在铜皮上，用錾子将轮 廓錾出。 • ③根据预先的设计将铜皮放在沙袋上，用锤子和錾子锻出
铸造按 • 铸型所用材料及浇注方式分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压
力铸
•4
• 造以 • 及离心铸造等。 • 常用的铸造材料有铸铁、铸钢、铸铝、
铸铜等，通常根据不同的使用目的、 • 使用寿命和成本等方面来选用铸件材料。
•5
2金属材料的工艺特性 成型加工
• (1)砂型铸造 • 俗称翻砂，用砂粒制造铸型进行铸造的
如图6-11所示，在压力作用下利用模具使金属板
料分离或产生塑性变形，以获得所需工件的工艺
方法。
•
按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前
者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者
则在室温下进行，是薄板常用的冲压方法。
•
按冲压加工功能分为冲裁加工和成型加工。
冲裁加工又称分离加工，包括冲孔、落料、修边、
金属材料及加工工艺详解
2020年8月3日7时34分
造型材料与工艺
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8.5.1 钢铁材料
工业上应用最广泛的金属材料是钢铁材料，其 产量约占金属材料总产量的90%以上。钢铁材 料之间主要的区别是含碳量不同，根据含碳量 多少，钢铁材料可分为三大类：
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工业纯铁——含碳量不超过0.02%的铁碳合金， 工业纯铁虽然塑性好，但强度低，很少用作结 构材料和外观材料。
金属材料及加工工艺
——常用金属材料
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8.5 常用金属材料
按金属材料构成元素分为
黑色金属（铁和以铁为基体的合金）
▪ 纯铁 ▪ 碳钢 ▪ 合金钢 ▪ 铸铁
有色金属（铁以外的金属及其合金）
▪ 金、银 ▪ 铝、铝合金 ▪ 铜、铜合金 ▪ 钛、钛合金
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造型材料与工艺
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（2）合金钢
以碳素钢为基础适量加入一种或几种合金元素的钢， 具有较高的综合机械性能和某些特殊的物埋、化学性 能。合金元素可改善钢的使用性能和工艺性能，常用 的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钛、硼等。如铬可使 钢的耐磨性、硬度和高温强度增加；镍可使钢钢材的 耐热性、低温抗冲击性、耐腐蚀性增加，主要用作强 韧钢、耐酸钢等；锰可增加高温的抗拉强度和硬度， 与铬的合金钢可作强韧钢，与硅的合金钢可作弹簧钢， 与硫的合金钢可作易切削钢；硅可使钢的耐热性、耐 蚀性增加，增加低合金钢的强度，改善电磁性能，可 用作强韧钢、弹簧钢以及电气用的硅钢板。
钢——含碳量为0.02%～2.11%的铁碳合金， 另含有少量磷、硫等杂质元素。钢的种类繁多， 根据化学成分，可分为碳素钢和合金钢两大类， 广泛应用于各个领域。
金属材料生产工艺
金属材料生产工艺金属材料生产工艺是指将金属原料经过一系列加工和处理步骤，最终制成各种金属产品的过程。
它是现代工业生产的重要组成部分，广泛应用于汽车制造、建筑工程、电子设备等领域。
本文将介绍金属材料的加工方法、热处理技术以及表面处理工艺等内容。
一、金属材料的加工方法金属材料的加工方法主要包括锻造、压力加工、铸造、焊接和切削等。
锻造是将金属材料加热至一定温度后，通过锤击或压力使其形成所需的形状。
压力加工是通过施加压力使金属材料变形，例如挤压、拉伸和冲压等。
铸造是将熔化的金属注入模具中，冷却后得到所需形状的零件。
焊接是将两个或多个金属材料通过热源熔化并连接在一起。
切削是通过刀具对金属材料进行切割，常用于制造零件和零件的加工。
二、金属材料的热处理技术热处理是通过加热和冷却的方式改变金属材料的组织和性能。
常见的热处理技术包括退火、淬火、回火和固溶处理等。
退火是将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却，以消除应力和改善材料的可加工性。
淬火是将金属材料加热至临界温度，然后迅速冷却，以使材料获得高硬度和强度。
回火是在淬火后将金属材料加热至较低温度，然后冷却，以减轻淬火时产生的内应力。
固溶处理是将金属材料加热至固溶温度，然后快速冷却，以改善材料的硬度和强度。
三、金属材料的表面处理工艺金属材料的表面处理工艺主要包括防锈处理、电镀和喷涂等。
防锈处理是通过涂覆防锈剂或进行化学处理，以保护金属材料免受氧化和腐蚀。
电镀是将金属材料浸入电解液中，通过电流的作用，在材料表面形成一层金属镀层，以增加材料的耐腐蚀性和美观性。
喷涂是将涂料喷洒在金属材料表面，形成一层保护层，以增加材料的耐候性和装饰效果。
总结金属材料生产工艺是现代工业生产的重要环节。
通过锻造、压力加工、铸造、焊接和切削等加工方法，可以将金属材料制成各种形状的零件和产品。
通过热处理技术，可以改变金属材料的组织和性能，以满足不同的工程要求。
通过表面处理工艺，可以保护金属材料免受腐蚀和氧化，并增加其美观性和装饰效果。
金属材料及制备加工工艺
金属材料及制备加工工艺金属材料是一种常见的工程材料，被广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
它具有优异的力学性能、导电性能和热传导性能，同时也可以通过不同的加工工艺进行制备和加工。
本文将介绍金属材料的基本概念、常见的金属制备工艺以及加工工艺，并探讨其对材料性能的影响。
一、金属材料的基本概念金属是一类化学元素，具有典型的金属特性，如良好的导电性、热导性、延展性和可塑性。
金属材料由纯金属和合金两类组成。
纯金属指的是仅由一种金属元素组成的材料，如铜、铁、铝等。
而合金是由两个或多个金属元素以及非金属元素组成的材料，如不锈钢、合金钢等。
二、金属材料的制备工艺金属材料的制备主要分为两大类：冶金法和物理法。
1. 冶金法冶金法是指利用冶金工艺将金属矿石等进行熔炼、抽取、精炼等过程，制得纯金属或合金的方法。
常见的冶金法包括高炉法、电解法和氧化铝电解法等。
高炉法适用于铁矿石的冶炼，通过高温熔炼将矿石中的杂质去除，得到纯净的铁原料。
电解法适用于锌、铝等金属的冶炼，利用电解原理将金属从其盐类中析出。
氧化铝电解法则用于铝的冶炼，通过电解熔融的氧化铝制得纯铝。
2. 物理法物理法是指通过物理手段改变金属材料的晶体结构和形态，从而改善其性能。
常见的物理法包括挤压、轧制、拉伸和锻造等。
挤压是将金属材料置于挤压机中，利用压力将其挤压成所需的形状。
轧制则是通过辊轧将金属材料加工成板、带、条等形状。
拉伸是将金属材料置于拉伸机中，利用拉力使其产生塑性变形，从而改变其形状和性能。
锻造是将金属材料加热至一定温度后，利用冲击或挤压力将其塑性变形成所需形状。
三、金属材料的加工工艺金属材料经过制备后需要进行进一步的加工才能满足实际需求。
常见的金属加工工艺包括切割、焊接、冲压和铸造等。
1. 切割切割是指将金属材料切割成所需尺寸和形状的工艺。
常见的切割方法有机械切割、火焰切割和激光切割等。
机械切割适用于较薄的金属材料，通过切割机械进行锯切、剪切等。
火焰切割则是利用高温火焰将金属材料局部加热至熔化，并利用氧气吹切割缝隙，实现切割目的。
篇金属材料及制备加工工艺-第一章金属材料的制备-冶金
要用于生产水泥。 煤气（副产品）：含26％左右的CO，用作燃料。
钢ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ冶炼
➢ 炼钢的目的：除去生铁中多余的碳和大量杂质元素，
使其化学成分达到钢的要求。
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➢ 炼钢的基本过程：
铁元素的氧化： 2〔Fe〕＋｛O2｝＝2（FeO）
NaAlO2
Al（OH）3
Al（OH）3
煅烧 950~1000℃
Na2CO3 NaOH CO2
Al2O3
900 ℃
Al3＋＋3e → Al AlO33- - 6e → Al2O3
Al
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铝的冶炼
由于铝的化学性质活泼，不能通过各种化学处理直 接还原得到粗金属，所以长期以来铝的价格极高。
后来，人类发现电解法很容易制备金属铝，铝的价 格大约降低了20倍。
电解法制备金属铝必须包括两个环节：一是从含铝 的矿石中制取纯净的氧化铝；二是采用熔盐电解氧化铝 得到纯铝。
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炼铁的目的就是使铁从铁的氧化物中还原，并使还原 出的铁与脉石分离。
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生铁冶炼
➢ 原料：脉石、熔剂（如CaCO3用于造渣）以及焦炭等。 ➢ 主要反应过程：
CO2 ＋ C ＝ 2CO Fe2O3 － Fe3O4 － FeO － Fe
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➢ 炼铁产品及副产品：
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熔盐电解：直接利用高导电率、低熔点的熔盐作为电解质 在熔池中进行电解。
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金属材料与加工工艺
金属材料与加工工艺1. 导言金属材料是一类广泛应用于工业生产和建筑领域的材料。
随着工业技术的发展，金属材料的种类和加工工艺也在不断创新和提升。
本文将介绍金属材料的基本特性以及常见的加工工艺。
2. 金属材料的分类金属材料可以根据其组织结构和化学成分进行分类。
下面是一些常见的金属材料分类：2.1 铁基金属材料铁基金属材料是指以铁为主要成分的合金，常见的有钢、铸铁等。
钢是含碳量在1.7%以下的铁碳合金，具有优异的机械性能和可塑性。
铸铁是含碳量在2.1%以上的铁碳合金，具有良好的铸造性和耐磨性。
2.2 非铁金属材料非铁金属材料指除铁以外的金属材料，例如铝、铜、镁等。
这些材料具有较低的密度和良好的导电性、导热性，常用于制造电子器件、飞机零部件等。
2.3 合金材料合金材料是由两种或更多金属元素组成的材料，通过合金化可以改善材料的性能。
例如，铜合金可以提高强度和耐腐蚀性，镍合金可以提高高温强度和耐磨性。
3. 金属材料的性能金属材料具有一些独特的性能，使其成为主要的工程材料。
下面是一些常见的金属材料性能：3.1 强度金属材料具有较高的强度，可以承受较大的外力。
这使得金属材料在工程应用中具有重要的地位。
不同的金属材料具有不同的强度，可以通过热处理等方法来改变其强度。
3.2 塑性金属材料具有良好的塑性，可以在加工过程中进行冷热变形，并且能够保持其形状。
这使得金属材料能够制造出复杂的形状和结构。
3.3 导电性和导热性金属材料具有良好的导电性和导热性，能够有效传导电流和热量。
这使得金属材料广泛用于电子器件和热传导器件的制造。
3.4 耐腐蚀性一些金属材料具有良好的耐腐蚀性，可以在恶劣环境下长时间使用。
例如，不锈钢具有良好的耐酸碱性和耐氧化性，广泛应用于化工和制药行业。
4. 金属材料的加工工艺金属材料的加工工艺包括铸造、锻造、加热处理、切削加工等。
下面是一些常见的金属加工工艺：4.1 铸造铸造是将熔化的金属倒入模具中，在冷却凝固后形成所需的零部件。
金属材料及加工工艺
金属材料及加工工艺金属材料是一种常见的建筑材料和工程材料，具有良好的机械性能和导电性能。
一般而言，金属材料可以分为铁、铝、铜、锡、镍、铅、锌等不同的种类。
作为一种建筑材料，金属具有高强度、耐蚀、耐久性等优点，因此被广泛应用于各种建筑结构、桥梁、工业设备等领域。
而在工程材料中，金属被用于制造机械零件、电气元件、汽车零部件等。
金属的加工工艺主要包括锻造、冲压、铸造和焊接等。
锻造是一种通过将金属加热至高温后进行锻打而得到所需形状的工艺。
冲压则是将金属板材通过冲压模具进行挤压、拉伸或剪切等加工过程。
铸造是用熔化的金属倒入预先制备好的模具中，待金属冷却并凝固后，即可得到所需形状。
焊接是将两个或多个金属零件通过熔融或压合等方法连接在一起的工艺。
在金属材料的加工过程中，常常需要通过热处理来改变金属材料的性能。
热处理包括退火、淬火、调质等方法，通过控制金属的加热温度和冷却速率来改变金属的晶体结构和硬度等性能。
总的来说，金属材料及其加工工艺在工程和建筑领域中具有广泛应用。
通过选择合适的金属材料和加工工艺，可以得到满足不同需求的金属产品，并为各个领域的发展提供支持和保障。
金属是一种具有良好机械性能和导电性能的重要材料，广泛应用于建筑、工程和制造等领域。
不同类型的金属材料具有不同的特性和用途，如铁、铝、铜、锡、镍、铅、锌等。
对于不同的需要，我们可以选择适合的金属材料来满足要求。
首先，金属在建筑领域中扮演着重要的角色。
其高强度和耐久性使其成为抗震、承重和防火的理想材料。
建筑中常使用的金属材料包括钢、铝和铜。
钢是一种常用的金属结构材料，以其高强度和抗拉强度而闻名。
铝具有较低的密度和良好的抗腐蚀性，常用于制造门窗、幕墙和屋顶。
而铜则因其良好的导电性和导热性而广泛用于电气和管道系统。
其次，金属材料在工程领域中也扮演着重要角色。
例如，金属材料用于制造工程设备、机械零件和汽车零部件。
钢材、铝材和锌材都是常见的工程材料。
钢材作为一种高强度材料，用于制造机械零件、汽车构件等。
金属材料及加工工艺课件
金属材料与加工工艺
第 １ 章 金属材料概述
1. 2 钢铁材料生产简介
1. 2 钢铁材料生产简介
钢铁材料是机械工程材料中应用最为广泛的金属材料， 它通过冶炼和轧制等生产方 法获得。 钢铁是铁和碳的合金。 钢铁材料按碳的质量分数 ω c (含碳量) 进行分类， 包括 工业纯铁 (ω c <0. 021 8%)、 钢(ω c =0. 021 8% ～2. 11%) 和生铁 (ω c >2. 11%)。
金属材料与加工工艺
绪论
绪论
金属材料与加工工艺是一门有关机械零件制造方法及其用材的综合性技术基础课。 它系统地介绍了机械工程金属材料的性能、 应用及改进材料性能的工艺方法， 各种成形 工艺方法及其在机械制造中的应用及相互联系， 机械零件的加工工艺过程等方面的基础 知识。
各类机器零件的制造过程， 一般分为毛坯制造、 零件制造及装配三个阶段。 毛坯制 造的方法主要有铸造、 锻压及焊接等。 采用先进的铸造、 锻压等方法也可直接制造出机 器零件。 而机器零件的主要加工方法则是切削加工。 将加工好的零件按装配工艺过程组 装起来， 并经调整、 试验便成为合格的产品。 不同的工业部门， 不同的零件所采用的 加工方法是不同的。 如动力工业的锅炉、 化工容器， 造船工业的船体及金属结构的制造， 等等， 焊接就占有很重要的地位; 在机床、 汽车、 拖拉机等行业的制造中， 铸造就占有 很大的比重; 在无线电、 电子、 仪器仪表、 电器、 轻工等工业部门， 则广泛采用冲压来 制造零件。但是， 切削加工几乎是各个工业部门必须采用的加工方法之一， 成批大量生 产的标准件多采用自动化程度很高的专用机床加工成形。 同类零件， 因其使用性能、 要 求不同及其尺寸大小、 加工精度、 生产批量及条件等不同， 其生产方法也不同。 如齿 轮类零件可由铸造毛坯经切削加工成形， 或由锻坯经切削加工成形， 或由热轧圆钢经切 削加工成形， 也可直接用冷轧钢成形， 等等。 齿轮的切削加工又有铣齿、 滚齿、插齿 成形等， 还有剃齿、 珩 (héng) 齿及磨齿等多种齿轮精加工方法。 有时， 同一加工方法 又有多种工艺方案可供选择。
金属材料的加工工艺和应用
金属材料的加工工艺和应用金属材料是工业制造必不可少的材料之一，它们在机械制造、航空航天、汽车制造、建筑等领域有着广泛的应用。
而金属材料的加工工艺则是将原材料进行加工加工成为具有特定形状、尺寸、性能的工件的一种方法。
本文将会探讨金属材料的加工工艺和应用。
一、金属材料的加工工艺1. 锻造锻造是指利用金属材料的可塑性，在较为严格的温度和应力条件下对其进行塑性变形的加工方法，从而得到具有一定形状、大小和性能的金属制品。
锻造可分为冷锻和热锻两种。
冷锻适用于制造小型、复杂的零件，而热锻适用于大型、复杂的工件。
2. 压力加工压力加工是指通过施加压力，使金属材料经过塑性变形，换取新的形状和尺寸的加工方法。
常见的压力加工方法有挤压、轧制、拉伸、冲压等。
3. 切削加工切削加工是将金属材料放在切削机上，利用工具对其进行切削、挤压、磨削等方式，使其得到所需的形状和尺寸的加工方法。
常见的切削加工方法有车削、铣削、钻削、刨削等。
4. 焊接焊接是指利用热能或压力将金属材料的两个部分连接在一起的加工方法。
常见的焊接方法有电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
二、金属材料的应用1. 机械制造金属材料在机械制造中有着广泛的应用，如轴承、齿轮、减速机等零部件都是由金属材料加工而成。
另外，在汽车制造、纺织机械、化工机械等领域也有着广泛的应用。
2. 航空航天在航空航天领域，金属材料不仅用来制造外饰件和结构件，还用来制造发动机、涡轮机等关键部件。
其中，镁合金、钛合金、铝合金、高强度钢等材料是航空航天中最常用的金属材料。
3. 建筑金属材料在建筑领域也有着广泛的应用，如钢结构、铝合金门窗、金属屋面等。
它们不仅可以提高建筑结构的强度和稳定性，还可以增加建筑的美观度，降低建筑的造价。
4. 医疗器械在医疗器械领域，金属材料也有着广泛的应用，如不锈钢手术器械、钴铬合金假肢、锆合金种植体等。
这些材料不仅具有良好的生物相容性和机械性能，还能很好地抵抗腐蚀和磨损。