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金属材料与热处理绪论PPT.ppt

金属材料与热处理绪论PPT

王小宝007
2019-06-04 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《金属材料与热处理绪论PPTppt》,可适用于领域

机电工程系金属材料与热处理年月日C大型客机架机从上海浦东机场起飞历经小时分的飞行平稳降落在山东东营胜利机场顺利完成首次空中远距离转场飞行。这意味着C大型客机项目正式开启多地同步试飞模式未来将接受各种复杂气象条件考验和系列高风险试飞科目挑战。C大型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机座级座航程公里。在使用材料上C将采用大量的先进复合材料、先进的铝锂合金等其中复合材料使用量将达到再通过飞机内部结构的细节设计把飞机重量往下压缩另外C将会使用占全机结构重量的国产铝合金、钛合金及钢等材料充分体现了C大型客机带动国内基础工业的能力与未来趋势。同时由于大量采用复合材料较国外同类型飞机分贝的机舱噪音C机舱内噪音可望降到分贝以下。ldquo一代材料一代飞机rdquo航空材料的重要性不容小觑。C大型客机作为国内第一个干线飞机型号其新材料的研发和应用不断引领国内航空材料研制水平迈上新的台阶。相关事宜主要参考书:《金属材料与热处理》(武斌儒主编)航空工业出版社成绩评定方法:平时成绩(出勤提问测试作业)占课程结束时的期末考试成绩占。旷课三分之一本门课重修。人体中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属地壳中含量最高的金属导电、导热性最好的金属硬度最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属密度最大的金属密度最小的金属你知道吗──钙──铁──铝──银──铬──钨──汞──锇──锂材料发展概括石器时代:铜器时代:司(后)母戊鼎(公元前mdash世纪)战国编钟(前mdash年)天然石兽骨树枝泥巴(日晒rarr原始陶器火烧rarr瓷器用具)铁器时代:沧州大狮(公元年)新型材料:塑料、橡胶、陶瓷、钛合金、碳纤维、纳米等陶器时代:石器时代:距今至年左右*大约,年前人类就学会使用材料。今天人们从考古学家挖掘的人类当年所使用的各种用途的锋利石片可以想象人类远祖的聪明。他们能区别、选用各种石头创造出各种用具用于生产、生活和战争。石器时代的生产工具极其落后人类社会的生产力也是极端低下所以社会发展极其缓慢人类文化也是相当简单和粗俗的。石器时代分为旧石器时代和新石器时代。旧石器时代人类只会采用敲打而成的石头作为简单的工具新石器时代人类已学会通过磨制的方法将石头制成工具后期还学会用泥土来制作陶器陶器是由粘土或以粘土、长石、石英等为主的混合物经成型、干燥、烧制(烧制温度低于℃)而成的制品的总称。新石器时代晚期(公元前前)黑陶豆陶体的黑色是因为渗入了碳*陶和瓷原材料和制造工艺上有很大区别主要在于陶的烧结温度较低大约在℃制品密度较低而瓷的烧结温度大于℃制品密度较高。在设计陶瓷配方时根据使用要求加入了较多的熔剂原料并且配方中所使用的原料在焙烧过程中所产生的气体也较少这样焙烧后产生的空洞少有足够的玻璃相物质填充制品形成的气孔较少这种吸水率小于的陶瓷称瓷器。另外瓷器一般表面有釉也是属于烧制产生的玻璃质物质。瓷器世纪传至非洲和阿拉伯国家。瓷器世纪传到日本。瓷器世纪传到欧洲。瓷器成了中国文化的象征mdashmdashldquoCHINArdquo。瓷器对世界文明产生了很大的影响。*到了ldquo新石器时代rdquo的晚期人类因社会的发展对农具的要求有了极大的提高同时渔猎和征战也要求ldquo使用性能rdquo更高的武器mdashmdash于是金属时代来临。大约年前最早被人类利用的ldquo金属rdquo是铅mdashmdash因为铅的熔点很低大约只有℃主要做一些ldquo器具rdquo那时的人当然不知道ldquo铅中毒rdquo的严重危害。然后就是铜合金:青铜一种铜锡铅合金古埃及人和中国人在这方面又ldquo领先rdquo了许多年尤其在冶炼、铸造、锻造和制品后加工技术上。青铜工具如斧、锯、凿、锥、锄铲的出现以及广泛使用在生产力的发展上起了划时代的作用。它们在生产中高的效用使青铜冶铸技术日益重要因而获得飞速发展。*青铜器的最大历史贡献并不在于对生产力的推动而在于社会秩序的建立。西周中晚期有着严格的列鼎制度即用形状花纹相同而大小依次递减的奇数组鼎来代表贵族的身份。《春秋公羊传》记载天子用鼎诸侯用鼎卿大夫用鼎士用鼎或鼎。青铜器时代青铜时代约从公元前年至公元初年希腊、埃及始于公元前年以前中国始于公元前年。但发展快、水平高。到殷、西周时期已经发展到较高水平。青铜器时代标志着人类开始学会冶炼和使用金属材料。古代青铜器:我国最早的青铜器是年在河南偃师二里头遗址中发现的铜爵(高cm)其所处年代约当公元前世纪至前世纪相当于史籍所载夏王朝的时代。上海博物馆所藏镶嵌十字鈫方钺为夏代晚期兵器如图所示。*夏代晚期(公元前世纪前世纪)钺是古代的兵器。此器方形平刃,阑旁有两方孔,似用于皮条捆扎。器物中心有一圆孔,其周围用绿松石镶嵌卉纹六组纹饰较为特殊。此方钺大而且重,使用不便还有绿松石作镶嵌,当是仪仗用具。杜岭方鼎年出土于河南省郑州杜岭张寨前街共两件。一件高米重千克腹上部饰兽面纹两侧及下部饰乳丁纹形体质朴庄重现藏于中国历史博物馆。另一件较小高米重千克藏于河南省博物馆。为ldquo河南博物院lsquo九大镇院之宝rsquordquo*一件高米重千克方形深腹双耳四足腹上部饰兽面纹两侧及下部饰乳丁纹形体质朴庄重现藏于中国历史博物馆。另一件较小高米重千克藏于河南省博物馆。为ldquo河南博物院lsquo九大镇院之宝rsquordquo司母戉大方鼎年河南安阳武官村出土的公元前十二世商代司母戉大方鼎:高cm、器口长cm、宽cm重kg。花纹精美。成分:CuSnPb商后期四川广汉三星堆出土金面罩人头铜像三星堆的金面罩铜质圆顶、平顶人头像,大者与人相似商代晚期青铜神树东汉青铜摇钱树*青铜神树年出土于四川广汉三星堆遗址二号祭祀坑商代晚期文物国家文物局公布首批件禁止出国(境)展览文物之一现藏于三星堆博物馆。青铜神树树干高厘米通高厘米由树座和树干两部分组成青铜摇钱树:东汉文物,年四川省绵阳市何家山二号汉墓出土。通高厘米。整体由基座、树干、树冠等共二十九种部件衔接扣挂而成。基座为红陶质树用青铜浇铸。曾候乙墓:年湖北随县擂鼓墩曾候乙墓(公元前年)出土文物数量共有件青铜器达到吨:礼、乐、兵器、日用品马车器等。*春秋战国时期楚国盛产铜锡国力强大:ldquo有锡兵天下争无锡宁天下清rdquo以黄金、青铜、银、锡等制成的货币(如布币)已出现。曾候乙墓编钟:共件重多公斤*最小的一件重公斤高厘米最大的一件重公斤高厘米。它们的总重量在公斤以上。钟架通长米高达米。曾候乙墓编钟:楚王镈*楚王镈(bo):有字铭文记载了楚惠王熊章五十六年时楚惠王得到曾侯乙去世的讣告特制镈钟送到曾国祭奠曾侯乙的事件。曾侯乙铜鉴缶(战国早期)*铜鉴缶(fou):古代用以冰(温)酒的器具。它由内外两件器物构成外部为鉴鉴内置一尊缶。鉴与尊缶之间有较大的空隙夏天可以放入冰块冬天则贮存温水尊缶内盛酒通高.、边长厘米重公斤尊盘铜尊上是用个部件经过处铸接、焊接而连成一体尊体上装饰着条蟠龙和条蟠螭。铜盘盘体上共装饰了条蟠龙和条蟠螭*曾侯乙尊盘是春秋战国时期最复杂、最精美的青铜器件尊通高厘米口径厘米重约公斤盘通高厘米口径厘米重约公斤。全套器物通高厘米口径厘米重约公斤。尊盘装饰纷繁复杂铜尊上是用个部件经过处铸接、焊接而连成一体尊体上装饰着条蟠龙和条蟠螭颈部刻有ldquo曾侯乙作持用终rdquo字铭文。铜盘盘体上共装饰了条蟠龙和条蟠螭(panchi)盘内底刻有ldquo曾侯乙作持用终rdquo字铭文。这件尊盘的惊人之处在于其鬼斧神工的透空装饰。装饰表层彼此独立互不相连由内层铜梗支撑内层铜梗又分层联结参差错落玲珑剔透。经专家鉴定此系采用失蜡法铸造因为纹饰细密复杂且附饰无锻打和铸接的痕迹。联禁铜壶与大尊缶*左壶通高厘米、口径厘米、盖罩径厘米、底径厘米重公斤右壶通高厘米、口径厘米、盖罩径厘米、底径厘米重公斤铜禁长厘米、宽厘米、高厘米重.公斤。大尊缶(fou):通高厘米口径厘米足径厘米重千克陕西临潼秦皇陵出土的铜车马。秦陵一号铜车马:按真车马的二分之一缩小总重约公斤。配有多件金银配饰。*秦陵一号铜车马尺寸大小是按真车马的二分之一按比例而缩小的总重约公斤。其主体为青铜所铸通体饰有精美彩绘配有多件金银配饰。御官俑立于伞下偏右处手执六辔(pei)身佩长剑。车舆内有一件制作精美形状完整的铜盾牌。车马装饰物和一些小型构件由金银制成。秦陵二号铜车马车通长米高米相当于真车马的一半。总重量为公斤由大小个零部件组装而成。其中青铜制件个黄金制件个白银制件个。所用铜丝直径仅半个毫米左右。*车通长米高米相当于真车马的一半。总重量为公斤由大小个零部件组装而成。其中青铜制件个黄金制件个白银制件个。制造工艺水平非常高。铜马身上缨络和链条用得铜丝直径仅半个毫米左右有的则更细。据推测铜车马坑当是秦始皇陵陪葬坑组成的一部分。铁器时代:青铜武器在秦汉时几乎走到了ldquo末路rdquo。由于铁器比青铜器的硬度高倍极大地促进了社会生产力的发展。铁和(锻)钢的出现改变了冷兵器时代的ldquo格局rdquo锻造的铁或钢制兵器大大提高了游牧民族的战斗力。到了西汉时期中国制铁技术才由春秋战国时代铁器的ldquo铸造为主rdquo向ldquo百炼铁rdquo(锻造)转变。战国后期由于锋利的钢铁兵器用于实战促使了防护工具的改变:到西汉时期铁铠已取代了皮甲。春秋战国(公元前~年)开始大量使用铁器年河北平山中山王墓出土的战国时期长方形铁炉尺寸为ⅹⅹcm,这时铁器已相当普及。我国已用铸铁做农具比欧洲国家早多年中国古代的大型铸铁件:河北沧州铁狮:五代后周广顺三年(公元年)铸造。总高米身高米头高米身长米宽米总重吨。湖北当阳铁塔:宋朝嘉祐六年(公元年)铸造。铁塔在殿前十三级高七丈重,kg由基座、塔身及塔顶组成。塔身层,除第一层外每层均有平座、塔身和腰檐。腰檐上铸有瓦垄、屋檐、檐角上铸有凌空的龙首。铁塔的基座和塔身上铸有许多神态各异的佛像及纹饰基座八角各立一金刚武士。聊城铁塔:中国六大古铁塔之一坐落于聊城市东关京杭古运河河畔原护国隆兴寺内东南角。塔始建年代无文字记载据推测当在南宋或辽金。原铁塔在明代永乐年间倒塌天顺年间重修。塔为生铁铸造层高约米。塔下基座占地平方米上有石刻佛教浮雕孔雀、麒麟、龙凤及乐舞人物等各类图饰。塔四面有门窗、斗拱、瓦拢、房檐等年铁塔被公布为山东省重点文物保护单位。钢铁时代世纪的工业革命使人类的生产力有了空前的发展人们不再简单的使用工具而开始使用真正意义的机器这标志着工业时代的来临。工业革命是以推广应用蒸汽机和纺织工业为突破口的还有稍后的机械制造、轮船、火车等这都是以炼钢工业和钢铁材料的极大发展为基础的当时必须先开发出钢铁、铜合金等新材料而后使其实用化并得到推广。如火车铁轨的问世就是钢铁材料大量生产和应用的成功例子人工合成材料时代世纪初酚醛树脂的合成标志着人类进入到了人工合成材料时代。目前传统合成材料已有几十万种而新材料的数量正在以每年约%的速度增长世界上现有多万种人工合成的化合物而且还以每年万种的速度增长其中相当一部分将成为工业化生产的新材料。新材料时代(NewMaterialAge)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)公元前~前年中国人在生产实践中就已发现钢铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。公元前六世纪钢铁兵器逐渐被采用。为了提高钢的硬度淬火工艺得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟其显微组织中都有马氏体存在说明是经过淬火的。西汉(公元前~公元)中山靖王墓中的宝剑心部含碳量为~而表面含碳量却达以上说明已应用了渗碳工艺。随着淬火技术的发展人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制把刀相传是派人到成都取水淬火的。(ldquo汉水纯弱不任淬而蜀江水比较爽烈适合淬刀。rdquo)这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了同时也注意了油和水的冷却能力。金属热处理发展史:金属mdashmdash由单一元素构成的具有特殊的光泽、延展性、导电性、导热性的物质如金、银、铜、铁、锰、锌、铝等。合金mdashmdash由一种金属元素与其他一种(或几种)金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法合成的具有金属特性的材料。金属材料mdashmdash金属及其合金的总称即指金属元素或以金属元素为主构成的并具有金属特性的物质。基本概念:金属材料的分类:①来源丰富:铝在地壳中占②金属材料品种多性能各异。③金属材料可通过热处理或加工方法来改善性能。④有良好的加工工艺性。金属材料的特点:.金属材料的性能.金属学基础知识.钢的热处理知识常用的金属材料及其应用本课程的主要内容:**Flash动画表现开关通断时灯泡发光.金属材料的性能主要介绍金属材料的力学性能和工艺性能。.金属学基础知识主要介绍金属的晶体结构及变形的相关知识、铁碳合金的组织及铁碳合金相图。.钢的热处理知识主要介绍热处理的原理(钢在加热、保温、冷却时的组织转变)、热处理的工艺(退火、正火、淬火、回火、表面热处理等)及常用材料的典型热处理工艺。.常用的金属材料及其应用主要介绍碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等金属材料的常用牌号、成分、组织、性能及用途并介绍了国外常用金属材料的牌号和新型工程材料的相关知识。本课程的性质和目的()目的:a 获得有关金属热处理、金属材料的基本知识。b 熟悉常见金属材料的牌号、性能特点及应用了解它们之间成分、组织、性能、热处理的关系。c具有选择零件材料的能力确定加工工艺路线的能力。d为后续课程和从事技术工作打下基础。()性质:基础课。学习要求弄清重要的概念和基本理论按照材料的成分和热处理决定其组织、组织决定性能性能决定其用途这一内在关系进行学习和记忆注意理论联系实际认真听课、按时完成作业做好复习和预习是完全可以学好本课程。本课学习方法:预习、笔记、复习、讨论问题本教材的重点:常见的材料牌号及应用钢的热处理小结、材料和金属热处理历史、金属材料与热处理的概念、本课程的主要内容金属、基本概念合金金属材料、本课程的性质和目的、本课程的学习方法*大约,年前人类就学会使用材料。今天人们从考古学家挖掘的人类当年所使用的各种用途的锋利石片可以想象人类远祖的聪明。他们能区别、选用各种石头创造出各种用具用于生产、生活和战争。*陶和瓷原材料和制造工艺上有很大区别主要在于陶的烧结温度较低大约在℃制品密度较低而瓷的烧结温度大于℃制品密度较高。在设计陶瓷配方时根据使用要求加入了较多的熔剂原料并且配方中所使用的原料在焙烧过程中所产生的气体也较少这样焙烧后产生的空洞少有足够的玻璃相物质填充制品形成的气孔较少这种吸水率小于的陶瓷称瓷器。另外瓷器一般表面有釉也是属于烧制产生的玻璃质物质。瓷器世纪传至非洲和阿拉伯国家。瓷器世纪传到日本。瓷器世纪传到欧洲。瓷器成了中国文化的象征mdashmdashldquoCHINArdquo。瓷器对世界文明产生了很大的影响。**青铜器的最大历史贡献并不在于对生产力的推动而在于社会秩序的建立。西周中晚期有着严格的列鼎制度即用形状花纹相同而大小依次递减的奇数组鼎来代表贵族的身份。《春秋公羊传》记载天子用鼎诸侯用鼎卿大夫用鼎士用鼎或鼎。*夏代晚期(公元前世纪前世纪)钺是古代的兵器。此器方形平刃,阑旁有两方孔,似用于皮条捆扎。器物中心有一圆孔,其周围用绿松石镶嵌卉纹六组纹饰较为特殊。此方钺大而且重,使用不便还有绿松石作镶嵌,当是仪仗用具。*一件高米重千克方形深腹双耳四足腹上部饰兽面纹两侧及下部饰乳丁纹形体质朴庄重现藏于中国历史博物馆。另一件较小高米重千克藏于河南省博物馆。为ldquo河南博物院lsquo九大镇院之宝rsquordquo*青铜神树年出土于四川广汉三星堆遗址二号祭祀坑商代晚期文物国家文物局公布首批件禁止出国(境)展览文物之一现藏于三星堆博物馆。青铜神树树干高厘米通高厘米由树座和树干两部分组成青铜摇钱树:东汉文物,年四川省绵阳市何家山二号汉墓出土。通高厘米。整体由基座、树干、树冠等共二十九种部件衔接扣挂而成。基座为红陶质树用青铜浇铸。*春秋战国时期楚国盛产铜锡国力强大:ldquo有锡兵天下争无锡宁天下清rdquo以黄金、青铜、银、锡等制成的货币(如布币)已出现。*最小的一件重公斤高厘米最大的一件重公斤高厘米。它们的总重量在公斤以上。钟架通长米高达米。*楚王镈(bo):有字铭文记载了楚惠王熊章五十六年时楚惠王得到曾侯乙去世的讣告特制镈钟送到曾国祭奠曾侯乙的事件。*铜鉴缶(fou):古代用以冰(温)酒的器具。它由内外两件器物构成外部为鉴鉴内置一尊缶。鉴与尊缶之间有较大的空隙夏天可以放入冰块冬天则贮存温水尊缶内盛酒通高.、边长厘米重公斤*曾侯乙尊盘是春秋战国时期最复杂、最精美的青铜器件尊通高厘米口径厘米重约公斤盘通高厘米口径厘米重约公斤。全套器物通高厘米口径厘米重约公斤。尊盘装饰纷繁复杂铜尊上是用个部件经过处铸接、焊接而连成一体尊体上装饰着条蟠龙和条蟠螭颈部刻有ldquo曾侯乙作持用终rdquo字铭文。铜盘盘体上共装饰了条蟠龙和条蟠螭(panchi)盘内底刻有ldquo曾侯乙作持用终rdquo字铭文。这件尊盘的惊人之处在于其鬼斧神工的透空装饰。装饰表层彼此独立互不相连由内层铜梗支撑内层铜梗又分层联结参差错落玲珑剔透。经专家鉴定此系采用失蜡法铸造因为纹饰细密复杂且附饰无锻打和铸接的痕迹。*左壶通高厘米、口径厘米、盖罩径厘米、底径厘米重公斤右壶通高厘米、口径厘米、盖罩径厘米、底径厘米重公斤铜禁长厘米、宽厘米、高厘米重.公斤。大尊缶(fou):通高厘米口径厘米足径厘米重千克*秦陵一号铜车马尺寸大小是按真车马的二分之一按比例而缩小的总重约公斤。其主体为青铜所铸通体饰有精美彩绘配有多件金银配饰。御官俑立于伞下偏右处手执六辔(pei)身佩长剑。车舆内有一件制作精美形状完整的铜盾牌。车马装饰物和一些小型构件由金银制成。*车通长米高米相当于真车马的一半。总重量为公斤由大小个零部件组装而成。其中青铜制件个黄金制件个白银制件个。制造工艺水平非常高。铜马身上缨络和链条用得铜丝直径仅半个毫米左右有的则更细。据推测铜车马坑当是秦始皇陵陪葬坑组成的一部分。**Flash动画表现开关通断时灯泡发光

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