材料工程基础-绪论

在成绩评定中所占比例为：50%平时成绩 + 50%期 末考试。
绪 论
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一、金属冶金 1.火法冶金
20世纪30年代有色冶金首先开创了连铸，到40年代 钢铁冶金才在连铸上有了工业化的生产。
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2.湿法冶金
中国古代的“湿法 冶金”：西汉时期 刘安所著《淮南万 毕术》中记载有 “曾青得铁则化为 铜”其含义是把铁 片放入硫酸铜溶液 或其它铜盐溶液中， 可以置换出单质铜。 这种方法是现代湿 法冶金先驱。
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五、焊接
焊接：也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温
或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的 制造工艺及技术。
焊接技术自发明至今已有百多年历史，它几乎可以
满足当前工业中一切重要产品生产制造的需要。但是新 兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进。微电子工业 的发展促进微型连接工艺的和设备的发展；又如陶瓷材 料和复合材料的发展促进了真空钎焊、真空扩散焊。宇 航技术的发展也将促进空间焊接技术的发展。
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绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料 只能用粉末冶金方法来制造
粉末冶金方法能压制成最终尺寸的压坯，而不需 要或很少需要随后的机械加工，故能大大节约金 属，降低产品成本。用粉末冶金方法制造产品时， 金属的损耗只有1-5%，而用一般熔铸方法生产时， 金属的损耗可能会达到80%。
定义
将液态涂料涂覆在材料表面 或将镀料原子沉积在材料表 面形成涂层或镀层
常见手段 热喷涂、堆焊、电镀、 化学镀、气相沉积和涂 装技术
表面改性技术
利用热处理、机械处理、离 子处理和化学处理等方法， 改变材料表面的成分及性能 的技术
热扩渗、转化膜、表面 合金化、离子注入和喷 丸强化
薄膜技术
采用各种方法在工件表面上 沉积厚度为100nm至1um或 数微米薄膜的技术
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二、铸造
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺， 已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000 年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当 高的水平。铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适 应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛 坯的方法。 被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属（例： 铜、铁、铝、锡、铅等），而铸模的材料可以是砂、 金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所 不同。
如半导体单晶硅；光导纤维；超导等新材料的开发和 应用，使得新技术得以生产和应用，从而促进新工业 的出现和发展，极大推动了社会文明与经济的发展。
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教材与参考书
参考书：
（1）周美玲.材料工程基础[M].北京:北京大学出版社，2004. （2）黄天佑.材料加工工艺[M].北京:清华大学出版社，2009. （3）何柏林.材料成形工艺基础[M].北京:化学工业出版社，2010. （4）童兴生.材料成形工艺基础[M].武汉:华中科技大学出版社， 2010.
气相沉积技术
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工艺
电镀 涂装 堆焊 热喷涂 热扩渗 化学转化膜 彩色金属 气相沉积 三束改性
实现手段
合金电镀、复合电镀、电刷镀、非晶态电镀和非金 属电镀 特殊用途、特殊类型的新涂料和涂装工艺 埋弧自动堆焊、振动电弧堆焊、CO2保护自动堆焊 和等离子堆焊 火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂 固体渗、液体渗、气体渗和等离子渗 化学氧化、阳极氧化、磷酸盐膜和铬酸盐膜 整体着色、吸附着色及电解着色 化学气相沉积和物理气相沉积 激光束改性、电子束改性和离子束改性
主讲教师个人简介 教师：马忠伟 • 教育经历：
毕业于北京科技大学连铸坯角部横裂纹控制技术开发 热轧中厚板边部折叠缺陷形成机理及控制措施
微信号：shiliushuma
QQ号： 61390479
材 料 工 程 基 础
课程的考核
学时：48学时
考查：以出勤、课堂提问、作业完成和课堂表现 （严禁睡觉和玩手机）等情况为依据进行考查， 平时成绩占50%。 考试：闭卷笔试，百分制记分。平时成绩和结课 考试共同构成本课程的成绩评定依据。
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七、粉末冶金
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属 粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和 烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的 工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均 属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也 可用于陶瓷材料的制备。
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司母戊方鼎
曾侯乙尊盘
中国在公元前513年，铸出了世界上最早见于文字记载 的铸铁件。
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三、压力加工
压力加工是利用金属在外力作用下所产生的塑性 变形，来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材 料、毛坯或零件的生产方法，称为金属压力加工，又 称金属塑性加工。
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1、石器时代 指人们以石头作为工具使用的时代， 这时因为科技不发达，人们只可以 石头制造简单的工具。 2、青铜器时代 指主要以青铜为材料制造工具、用 具的人类物质文化发展阶段，处于 新石器时代和铁器时代之间。
铜的分类
紫铜：纯铜（玫瑰红色，因表面形成氧化亚铜后成紫色，故又称紫铜）
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六、金属表面工程技术
表面工程是表面经过预处理后，通过表面涂覆、 表面改性或多种表面技术复合处理，改变固体金属表 面的形态、化学成分、组织结构和应力状况，以获得 表面所需性能的系统工程。
科学特点
表面涂镀技术
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7、新材料时代
人造为特征
材料是当代文明的三大支柱之一 材料、能源、信息是当代社会文明和国民经济的 三大支柱，是人类社会进步和科学技术发展的物 质基础和技术先导。 材料是全球新技术革命的四大标志之一（新材料技 术、新能源技术、信息技术、生物技术）。 新材料特征: 根据人们对材料的物理和化学性能的了解，为了 特定的需要设计和加工而成的。
角钢
型钢
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四、金属材料热处理
热处理是把材料在某种介质中加热到一定温度， 经过保温和随后冷却，改变材料整体或表面组织，从 而获得所需性能的工艺过程。 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其 他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整 体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织， 或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用 性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是 肉眼所能看到的。
参考网站： 1）中国石油大学《材料工程基础》教学视频网站： /course/935.html 2）西安建筑科技大学《材料工程基础》精品课程网站： /jpkc/netedu/jpkc2009/clgcjc/ind ex.html
黄铜：铜-锌合金 白铜：铜-镍合金
青铜：除铜-锌和铜-镍以外的铜合金，如锡青铜、铝青铜等。
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3、铁器时代
是继青铜时代之后的又一个时代， 它以能够冶炼和制造铁器为标志 。
4、水泥时代
湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄
5、钢时代
18世纪钢时代来临，引起世界范 围的工业革命 。
6、硅时代