哈尔滨工业大学金属工艺学教学课件



由前至后一条拉,从上到下一条心。2 020年1 0月上 午10时0 分20.1 0.410:0 0Octob er 4, 2020

创名牌、夺优质,全厂员工齐努力。2 020年1 0月4日 星期日 10时0 分49秒1 0:00:49 4 October 2020

质量放松,劳而无功.安全发展,国泰民 安。上 午10时 0分49 秒上午1 0时0分 10:00:4 920.10. 4
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第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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工业纯铁
亚共析钢
共析钢
过共析钢
亚共晶白口铸铁
共晶白口铸铁
过共晶白口铸铁
第一章 金属结构
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消除隐患,确保安全,保障稳定,促 进发展 。20.10. 420.10. 4Sunday , October 04, 2020

人人保安全,家家笑开颜。20.10.420. 10.410:00:4910 :00:49 October 4, 2020

每项振作求质量,产品质量有保障。2 020年1 0月4日 上午10 时0分2 0.10.42 0.10.4

人人有专职,工人有程序,检查有标 准,做 好留证 据。202 0年10 月4日星 期日上 午10时 0分49 秒10:00:4920.1 0.4
金属工艺学
第一章 金属结构
晶格类型 晶格 晶格的基本类型
金属的同素异构转变 纯铁的冷却曲线
实际金属的晶体结构 多晶体 晶体结构缺陷
铁碳合金
固溶体 铁碳合金基本组织
铁碳合金状态图
晶向
晶格
第一章 金属结构
晶胞
晶面
返回立方晶格
密排六方晶格
第一章 金属结构
谢谢大家!

人民消防人民办,办好消防为人民。1 0:00:49 10:00:4 910:00 10/4/20 20 10:00:49 AM

做好安全工作,树立企业形象。20.10. 410:00:4910:0 0Oct-2 04-Oct- 20

绊人的桩不在高,违章的事不在小。1 0:00:49 10:00:4 910:00 Sunday , October 04, 2020

读安全书,做安全人。体系有效运行 ,销售 蒸蒸日 上。20. 10.420. 10.410:0010:00 :4910:0 0:49Oc t-20

同心协力,提高品质。2020年10月4日 星期日 10时0 分49秒Sunday , October 04, 2020

质量是制造出来的,而不是检验出来 的。20. 10.4202 0年10 月4日星 期日10 时0分4 9秒20. 10.4
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纯铁的冷却曲线
第一章 金属结构
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多晶体
第一章 金属结构
点 缺 陷
线





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第一章 金属结构
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置换式固溶体
间隙式固溶体
第一章 金属结构
铁碳合金基本组织
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铁素体
奥氏体
二三渗次碳渗体碳体
珠光体
莱氏体
第一章 金属结构
铁 碳 合 金 状 态 图
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第一章 金属结构
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金属工艺学课件(PPT 49页)

金属工艺学课件(PPT 49页)

(2) 非金属夹杂物
作业:
一、问答题
1、可采用哪些措施提高合金的流 动性?
2、缩孔和缩松是怎样形成的?可 采用什么措施防止?
3、什么是顺序凝固原则和同时凝 固原则?
9、静夜四无邻,荒居旧业贫。。21.3.321.3.3Wednesday, March 03, 2021
10、雨中黄叶树,灯下白头人。。11:40:0211:40:0211:403/3/2021 11:40:02 AM
铸造性能:Foundry Technological Properties
是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力, 是一个极其重要的工艺性能。通常用流 动性和收缩性等来衡量。
1. 合金的充型能力
mold filling capacity
⑴ 充型能力的概念(流动性)
液态合金充满型腔,形成轮廓清晰、 形状正确的优质铸件的能力。
1杆:拉应力 Tensile Stress
2杆:压应力: Compression Stress
⑵ 机械应力 Contraction Stress :铸 件冷到弹性状态后,由于受到铸型、 型芯和浇冒口等的 阻碍而产生的应 力为机械应力。
机械应力为 拉应力,如 图:
Tensile Stress
⑶ 减小和消除铸造应力的方法
通过两个途径发生作用:
影响金属与铸型之间的热交换条件, 改变金属液的流动时间;
影响金属液在铸型中的水动力学条 件,改变金属液的流动速度。
2. 合金的收缩性
The Contraction of Alloys
⑴ 收缩的概念: 合金从液态冷却到常温的
过程中,尺寸和体积缩小的现象称为收 缩。
The Conception of the Contraction

精选哈尔滨工业大学金属工艺学教学课件

精选哈尔滨工业大学金属工艺学教学课件
第一章 金属结构
晶格
晶格的基本类型
纯铁的冷却曲线
多晶体
晶体结构缺陷
固溶体
铁碳合金状态图
晶格类型
金属的同素异构转变
实际金属的晶体结构
铁碳合金
铁碳合金基本组织
第一章 金属结构
晶 格
晶 面
晶 向பைடு நூலகம்
晶 胞
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第一章 金属结构
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体心立方晶格
面心立方晶格
密排六方晶格
第一章 金属结构
第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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第一章 金属结构
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工业纯铁
共析钢
亚共析钢
过共析钢
亚共晶白口铸铁
过共晶白口铸铁
共晶白口铸铁
第一章 金属结构
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9、静夜四无邻,荒居旧业贫。。10、雨中黄叶树,灯下白头人。。11、以我独沈久,愧君相见频。。12、故人江海别,几度隔山川。。13、乍见翻疑梦,相悲各问年。。14、他乡生白发,旧国见青山。。15、比不了得就不比,得不到的就不要。。。16、行动出成果,工作出财富。。17、做前,能够环视四周;做时,你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。9、没有失败,只有暂时停止成功!。10、很多事情努力了未必有结果,但是不努力却什么改变也没有。。11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。12、世间成事,不求其绝对圆满,留一份不足,可得无限完美。。13、不知香积寺,数里入云峰。。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、楚塞三湘接,荆门九派通。。。16、少年十五二十时,步行夺得胡马骑。。17、空山新雨后,天气晚来秋。。9、杨柳散和风,青山澹吾虑。。10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。11、越是没有本领的就越加自命不凡。12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。16、业余生活要有意义,不要越轨。17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。

哈工大,金属学与热处理课件,绪论

哈工大,金属学与热处理课件,绪论

2
绪 论
(一)材料的定义及分类
• 按应用领域,材料可以分为:电子材料,航空航 天材料,核材料,建筑材料,能源材料,生物材 料等。 • 按使用用途,材料可以分为:结构材料和功能材 料。 • 按先进性,材料可以分为:传统材料和新材料 (先进材料)。
3
绪 论
(二)材料的发展与人类的进步
材料的发展是人类进步程度的重要标志, 是人类社会发展的里程碑。 • 一百万年以前,人类开始进入旧石器时代,可以 用石头作工具。 • 一万年以前,人类开始进入新石器时代,将石头 加工成器皿和工具,在8000年前,开始人工烧成 陶器,用于器皿和装饰品。
22
绪 论
(六)金属学及热处理的发展概况
近代的理论科学阶段 近几十年来,以马氏体相变为核心的固态相变 理论得到了迅速发展,固态相变理论日臻成熟。成 熟的热处理工艺已经广泛应用于工业领域,并且随 着金属物理的发展和其它新技术的移植应用,各种 先进的热处理技术不断出现并得到应用。
23
绪 论
(七)本课程的任务及在科研生产中的地位
绪 论
(四)材料科学与技术发展的重点
• 开发先进材料---材料制备新技术的开发;新材料 的设计与制备。 • 改进现有材料---传统材料的改性;先进复合材料 的研制。 • 材料的应用---材料的应用要考虑的主要因素有: 材料的使用性能;材料的使用寿命及可靠性;材 料制备、加工与使用期间与环境的适应性;价 格。
9
绪 论
(三)材料科学与工程的内涵
材料科学与工程就是研究有关材料的组成、结构、 制备与加工工艺、材料性能与使用效能以及他们之 间的关系.
性质 效能 成分 受环境影响 (气氛、温度、受力) 组织结构
合成/制备
性质

《金属工艺学》课件

《金属工艺学》课件

金属的加工工艺
金属的铸造工艺
铸造工艺简介:将熔融的金属倒入模具中,冷却后形成所需形状的工艺 铸造方法:砂型铸造、金属型铸造、离心铸造等 铸造材料:铁、钢、铝、铜、锌等 铸造工艺特点:可生产复杂形状的零件,成本低,生产效率高
金属的锻造工艺
锻造方法:自由锻造、模锻、 冲压、挤压等
锻造工艺:将金属加热到一 定温度,通过锤打、挤压等 方式改变其形状和性能
切削工具:包括车刀、铣刀、钻头、 锯片等
切削方法:包括车削、铣削、钻削、 锯削等
切削参数:包括切削速度、进给量、 切削深度等
切削质量:包括表面粗糙度、尺寸精 度、形位精度等
切削效率:包括生产效率、能耗、刀 具寿命等
金属的热处理工艺
热处理的原理和分类
热处理的原理:通过改变金属的微观结构, 提高其力学性能和耐腐蚀性
金属的表面处理技术
表面涂装技术
目的:保护金 属表面,提高 耐腐蚀性、耐
磨性等性能
主要方法:电 镀、喷涂、热
浸镀等
电镀:利用电 解原理,在金 属表面形成一 层金属或合金
镀层
喷涂:利用高 压气流将涂料 喷涂到金属表 面,形成一层
保护层
热浸镀:将金 属加热到一定 温度,使其表 面形成一层金 属或合金镀层
智能化:利用人工智能技术, 实现金属加工的自动化、智 能化
数字化:利用数字化技术, 实现金属加工的精确控制和
优化
绿色化:采用环保技术和材 料,实现金属加工的绿色化
和可持续发展
绿色环保和可持续发展要求
减少能源消耗:提高能源利用效率, 降低生产过程中的能源消耗
循环利用:提高金属材料的回收利 用率,实现资源的循环利用
添加标题
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哈工大,金属学与热处理课件,第3章

哈工大,金属学与热处理课件,第3章

3.1 二元合金相图的建立
3.1.2 二元相图的测定方法
临界点
上临界点 液相线 固相线 下临界点 临界点
用热分析法制作Cu-Ni二元合金相图过程
3.1 二元合金相图的建立
3.1.2 二元相图的测定方法
上临界点连接线称为液相 线,表示合金结晶开始温 度或加热过程中熔化终了 温度。 下临界点连接线称为固相 线,表示合金结晶终了温 度或加热过程中开始熔化 温度。
因此,固溶体结晶时,始终进行着溶质和溶剂原子 的扩散,包括在液相和固相内部的扩散和通过界面 进行的原子互扩散。 需要有足够长的时间,保证平衡结晶过程充分进行。
3.2 匀晶相图及固溶体的结晶
3.2.2 固溶体合金的平衡结晶过程
(2)固溶体合金的结晶需要一定的温度范围
固溶体合金的结晶需要原子之间的相互扩散。
400 300 200 100 A 20 40 60 w(B) / % 80 B T/℃
3.1 二元合金相图的建立
3.1.2 二元相图的测定方法
• 配制一系列成分不同的合金,测定合金相变点 温度,便可在温度-成分坐标图上得到一系列 坐标点。把各相同意义的点连接成线,这些线 把坐标图划分出一些区,称为相区,标明各区 存在的相名,相图建立完毕。 • 相变点的常用测量方法有:热分析法;膨胀 法;电阻法等。
第3章 二元合金相图及合金的凝固
• 本章的主要学习内容:
二元合金相图的建立; 匀晶相图及固溶体的结晶; 共晶相图及其合金的结晶; 包晶相图及其合金的结晶; 其它类型的二元合金相图; 二元相图的分析和使用; 铸锭的组织与缺陷。
3.1 二元合金相图的建立
3.1.1 二元相图的表示方法
• 合金存在的状态通常由合金的成分、温度和 压力三个因素确定。由于合金的加工处理常 在常压下进行,所以合金的状态可由合金的 成分和温度两个因素决定。 • 对于二元合金,通常用横坐标 表示成分,纵坐标表示温度, 700 600 建立二元合金相图。 •E 500 • 相图中任意一点的坐标值表示 一个合金的成分和温度,如图 中E点表示合金成分w(B)=40%, w(A)=60%,温度为500℃。

哈工大金属学与热处理上课课件 (10)

哈工大金属学与热处理上课课件 (10)
氏体转变晶体学特点:
(4) 严格的位相关系和惯习面 K-S关系: (Курдюмов和Sachs) {110}α’‖{111}γ; <111>α’‖<110>γ N关系: (Nishiyama) {110}α’‖{111}γ; <110>α’‖<211>γ 惯习面: 惯习面 马氏体在奥氏体特定晶 面上形成,称为~. Wc≤0.5%----{111}γ 0.5 %≤ Wc≤1.4%-- {225}γ Wc ≥ 1.4%---- {259}γ
• 相变强化机械稳定化----体积膨胀,塑性 变形 • 形变强化机械稳定化----形变诱发马氏 体相变(Md)
马氏体转变
四、马氏体转变的特点:
4.马氏体转变的可逆性 马氏体转变的可逆性: 马氏体转变的可逆性 在某些铁基合金中,奥氏体可以在冷却时转变为马 氏体,而已形成的马氏体重新加热时又能无扩散地转变 为奥氏体的现象。
马氏体转变
马氏体应用实例: 马氏体应用实例 (5)日常生活 日常生活 宝剑 钢钉 菜刀
马氏体转变 马氏体的组织、性能比较
板条马氏体: 片状马氏体: (位错马氏体) (孪晶马氏体) 显微组织: 空间形态: 亚结构: 含碳量: 性能:
相互平行排列的板条
针状或竹叶状 凸透镜状 孪晶 高碳钢 硬而脆
扁条状 高密度的位错 低/中碳钢 强韧性
马氏体转变 马氏体的性能
C. 比容大;电阻高; 具有铁磁性和高矫顽力。
马氏体转变 马氏体的性能特点 a. 高硬度和高强度; b. 高的塑、韧性--板条马氏体; 脆性较大--片状马氏体; C. 比容大;电阻高; 具有铁磁性和高矫顽力。
马氏体转变
四、马氏体转变特点: 马氏体转变特点:
1、马氏体转变热力学特点 、 马氏体形成的热力学条件----△ 马氏体形成的热力学条件 △ G < 0 奥氏体形成时系统总的自由能变化为 △G = △GV + △GS + △Ge

第1-3章 金属工艺学 哈工大


机械的组成
数控加工中的机器人
机械的组成
机器人焊接
机械的组成
机器人去毛刺
2、从制造安装方面看:
任何机械设备都是由许多机械零部件组成的。
机械零件:
是机械制造过程中不可分拆的最小单元
{
专用零件:气轮机的叶片;内燃机曲轴 通用零件:齿轮;螺栓
机械部件: 是机械制造过程中为完成同一目的而由若干协同工 作的零件组合在一起的组合体。
31
3. 极限应力 根据材料性质及应力种类而采用材料的某个应力极限值 静应力作用下: 脆性材料极限应力: 强度极限 B
失效形式:脆性破坏

塑性材料极限应力:
屈服极限 s
失效形式:塑性变形
32
变应力作用下机械零件的失效特征
• 1、失效形式:疲劳(破坏)(断裂) σrN σrN1
A
有限寿命区
21
4.其他要求 劳动保护要求 环境要求
22
2.1.2 设计机械的一般步骤
1.计划阶段 2.方案设计阶段 原动机 执行部分 例:设计制造螺纹的机器
传动部分:方案更复杂多样
23
3.技术设计阶段
机器的运动学设计 机器的动力学设计 零件的工作能力设计 部件装配草图及总装配图 主要零件的校核
24
4.技术文件编制阶段
1)铸造:用铸造材料制造毛坯时,不受零件的尺寸和 质量限制。 2)锻造: 用锻造材料制造毛坯时,需要考虑锻造机 械设备的生产能力,一般适用于零件尺寸和质量较小 时的情况。 3)一般情况: 尽可能选用强度高而密度小的材料
==》目的:减小零件的尺寸和质量
2.3.4 零件结构的复杂程度及材料的加工可能性
1 k 1K
1 K 1K

《金属工艺学》课件

金属工艺学分类
金属工艺学可以根据加工对象和应用 领域分为多种分支,如铸造、锻造、 焊接、切削加工、热处理等。
金属工艺学的应用领域
机械制造业
航空航天业
金属工艺学在机械制造业中应用广泛,涉 及各种零件的加工、装配和维修。
航空航天器制造需要高精度和高性能的金 属材料和加工技术,金属工艺学在航空航 天业中发挥着重要作用。
汽车制造业
电子工业
汽车制造业需要大量金属材料和加工技术 ,包括车身、底盘、发动机等部件的制造 和装配。
电子工业中,金属材料广泛应用于电路板 、连接器、散热器等部件的制造。
金属工艺学的历史与发展
01
古代金属工艺
早在公元前,人类就开始使用金属材料,如青铜、铁等,用于制造工具
、武器和饰品。
02
工业革命时期的金属工艺
退火与正火工艺
退火工艺
退火是一种将金属加热到适当温度,保温一段时间,然后缓慢冷却至室温的热 处理工艺。其主要目的是消除金属内部的应力,提高其塑性和韧性,以便于进 一步加工。
正火工艺
正火是将金属加热到适当温度,保持一定时间后,在静止空气中冷却的热处理 工艺。其主要目的是细化金属的晶粒,提高其机械性能,如强度和韧性。

焊接缺陷及防止
03
焊接过程中可能出现气孔、夹渣、裂纹等缺陷,需采取相应措
施进行防止。
金属的切削加工工艺
切削加工原理
通过刀具对金属工件进行切削,以去除多余的金属材料,实现工 件形状和尺寸的加工。
切削加工方法分类
根据切削加工的特点和应用,可分为车削、铣削、钻削、磨削等 。
切削加工技术要求
切削加工过程中需要考虑刀具材料、切削液、切削参数等因素, 以确保加工质量和效率。

哈工大第一版金属学与热处理课件ppt


在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
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哈工大金属学与热处理课件第六章金属的塑性变形和再结晶


3)杂质与合金元素 4)变形温度 5)退火温度
变形温度越高,再结晶晶粒越粗 退火温度越高,再结晶晶粒越粗
T再(K)= (0.35~0.4) T熔(K)
§6.5冷变形金属的回复与再结晶
影响再结晶温度的因素
1)变形度
2)金属的纯度 变形度越大,再结晶温度越低 纯度越高,再结晶温度越低
3)加热速度和保温时间
3. 掌握冷变形金属在加热时组织和性能的变化
§6.2 单晶体的塑性变形
滑移 滑移系
k s cos cos
滑移的位错机制
刃位错的运动
螺位错的运动 混合位错 的运动
孪生
§6.3多晶体的塑性变形
不同时性 不均匀性 协调性
只有处在有利位向(取向 每个晶粒的变形量各不相 因子最大)的晶粒的滑移 多晶体的塑性变形是通过 同,而且由于晶界的强度 系才能首先开动 各晶粒的多系滑移来保证 高于晶内,使得每一个晶 相互协调性。根据理论推 粒内部的变形也是不均匀 算,每个晶粒至少需要有 的。 五个独立滑移系。
§6.3多晶体的塑性变形
不同时性 不均匀性 协调性
s o Kd
1 2
§6.4塑性变形对金属组织与性能的影响
形成纤维组织
§6.4塑性变形对金属组织与性能的影响
形成形变织构
§6.4塑性变形对金属组织与性能的影响
亚结构细化 点阵畸变严重
随着变形量的增加,位错 金属在塑性变形中产生大量点阵缺 交织缠结,在晶粒内形成 陷(空位、间隙原子、位错等), 胞状亚结构,叫形变胞 使点阵中的一部分原子偏离其平衡 位置,而造成的晶格畸变。
4)消除偏析
§6.6金属的热加工
(2) 出现纤维组织, 材料各向异性
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