工程材料第章材料的分类与钢铁生产幻灯片.ppt

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工程材料;相关事宜;第1章 材料的分类与钢铁生产;何谓材料? 人类用以制造各种有用物品的物质。;手锤;材料是人类进化的里程碑。由于材料的重要性,历史学家根据人类所使用的材料来划分时代。;狩猎图;早在公元前6000~ 5000年的新石器时代,中华民族的先人就能用黏土烧制成陶器,到东汉时期又出现了瓷器,并流传海外。 ;司母戊大方鼎;我国从春秋战国时期便开始大量使用铁器,明朝科学家宋应星在《天工开物》一书中就记载了古代的渗碳热处理等工艺。这说明早在欧洲工业革命之前,我国在金属材料及热处理方面就已经有了较高的成就。 ;龙芯;磁悬浮列车;波音客机;二、材料的分类;按组成与化学键分类 1. 金属材料 2. 无机非金属材料 (陶瓷材料) 3. 高分子材料 4. 复合材料;1. 金属材料;黑色金属,即钢铁材料,其世界年产量已达12亿吨,在机械产品中的用量已占整个用材的60%以上。 ;金属材料制品;2. 无机非金属材料;传统陶瓷,是以天然材料(如黏土、石英、长石等)为原料的陶瓷,主要用作建筑材料使用。 ;3. 高分子材料 ;高分子材料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业和化学、交通运输、航空航天等工业中被广泛应用。 ;4. 复合材料 ;航空发动机;材料发展的历程示意图;随着经济的飞速发展和科学技术的进步,对材料的要求越来越苛刻,结构材料向高比强、高刚度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能的方向发展。 ;新材料在不断地涌现。;机械工业是材料应用的重要领域。 ;随着机械工业的发展,对产品的要求越来越高。 在产品设计与制造过程中,会遇到越来越多的材料及材料加工方面的问题。 ;三、工程材料课程的目的和特点;① 化学成分(成分):组成材料各元素在材料中的浓度。 ② 组织:用肉眼或借助于不同放大倍数的显微镜所观察到的金属内部的情景。;③ 结构:材料中各原子的具体组合状态。一般通过X-射线衍射或透射电镜研究。;举例1 金刚石(钻石)和石墨,都是由碳原子组成,但前者是自然界中最坚硬的固体,而后者却很软 (因晶体结构不同,见下图) ;举例3 两根锯条,同时加热(800℃),然??一根水冷,一根空冷,用手折时,发现前者很脆,后者很韧 (因加工工艺不同导致组织不同,见下图) ;主线:强化;§1.2 钢铁材料生产简介;二、炼钢;炼好的钢常浇铸成钢锭或连铸成钢坯。 在炼钢脱氧过程中,通过控制脱氧剂的种类和加入量可以控制钢的脱氧程度。通常按脱氧是否完全把钢分为镇静钢与沸腾钢。 ;三、钢材生产

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