工程材料--绪论new

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1、机械制造基础姓名：吕硕单位：北方民族大学化学与化学工程学院办公地点：10＃楼311室电话：13995173806飞信：硕E‐mail：ls_zgh_lwl@sina.comQQ：815173516，老班网络教学平台总学时：64时内容讲授：64时学习内容：共三册1、工程材料30学时2、工程材料及机械制造基础Ⅱ（热加工工艺基础）17学时3、工程材料及机械制造基础Ⅲ（机械加工工艺基础）17学时第一册工程材料绪论一、材料的发展历史•人类历史按材料分可称为石器时代、青铜器时代、铁器时代。•今天已跨入人工合成材料时

2、代。•20世纪后期材料科学发展迅猛，新材料不断涌现，其分析技术也快速进步。衍射、电镜、探针等。•金属材料学已不能涵盖新材料，形成了材料科学。分析测试手段也提高了。扫描电镜、电子探针、透射电镜及数字化、计算机的连接，促进了材料微结构的分析。ò材料科学是以材料为研究对象的一门科学。•主要研究内容：挑战者号爆炸瞬间•⑴研究材料的化学组成、结构与性能的关系；•⑵研究材料的形成机理和制取方法；•⑶研究材料物理性能的测试方法和技术；•⑷分析材料的损坏机理；•⑸研究材料的合理加工方法和最佳使用方案哥伦比亚号航天飞机材

3、料是指人类用以制造各种有用器件的物质。“神舟”四号飞船成功返回材料是人类生产和生活所必须的物质基础。锉刀手锤国产涡喷-7涡轮喷气发动机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。象形尊(西周)•石器时代•青铜器时代•铁器时代铁器石器材料的发展水平和利用程度已成为人类文明进步的标志。¾材料的发展与人类社会简图•没有半导体材料的工业化生产，就不可能有目前的计算机技术。联想计算机没有高温高强度的结构材料，就不可能有今天的航空工业和宇航工业。飞机发动机叶片波音客机在航天飞机

4、表面装陶瓷防护瓦片没有低消耗的光导纤维，也就没有现代的光纤通讯。二十世纪七十年代，人们把材料与能源和信息并列，称作现代文明的三大支柱之一。•前苏联在1957年把第一颗人造卫星送入太空，令美国人震惊不已，认识到在导前苏联第一颗人造卫星及其运载火箭弹火箭技术上落后了。因此在其后的十年里，在十多所大学中陆续建立了材料科学研究中心，并把约2/3大学的冶金系或矿冶系改建成了冶金材料科学系或材料科学与工程系。其涉及的材料由金属扩展到了陶瓷和高分子聚合物材料。可见，高技术需要先进材料的支持。中华民族在人类历史上为材料

5、的发展和应用作出过重大贡献。•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。4000年前的夏朝我们的祖先已经能够炼铜，到殷、商时期，我国的青铜冶炼和铸造技术已达到很高水平。司母戊鼎河南安阳晚商遗址出土青铜铸造高133厘米重875kg饰纹优美越王勾践剑春秋晚期越国青铜兵器出土于湖北江陵楚墓长55.7厘米剑锷锋芒犀利锋能割断头发古代剑刃制造中的特殊技术梯度材料古已有之这是古代剑刃截面图春秋战国时代的青铜剑，剑身及剑锋由不同成分的青铜组成，

6、是复合材料很好的例子•黄石铜矿遗址•春秋晚期•矿井深达50m•炼铜炉渣多达40万吨•实属罕见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。宋应星生铁炒熟铁图新中国成立后，先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大型钢铁基地。钢产量由49年的15.8万吨上升到现在的一亿吨。鞍钢攀钢夜景中国第一颗人造卫原子弹、氢长征火箭大家族弹的爆炸，星卫星、飞船的上天等都中国第一颗原子弹爆炸中国第

7、一颗氢弹爆炸说明了我国在材料的开发、研究及应用等方面有了飞跃的发展。中国的航天事业‐“神舟”号飞船“神舟”一号发射成功“神舟”一号飞船“神舟二号”飞船运往“神舟”二号发射成功发射工位中国的航天事业‐“神舟”号飞船“神舟”三号“发射成功神舟”三号飞船“神舟”四号飞船“神舟”四号发射成功中国的航天事业‐“神舟”五号载人飞船升空杨利伟返回全人类共同的家园飞天返回舱光学显微镜人类对材料的认识是逐步深入的。•1863年，光学显微镜首次应用于金属研究，诞生了金相学，使人们能够将材料的宏观性能与微观组织联系起来。灰铸

8、铁的显微组织Pb-Sn共晶组织1912年发现了X-射线对晶体的作用并在随后被用于晶体衍射分析，使人们对固体材料微观结构的认识从最初的假想到科学的现实。Si表面的重构图象X-射线衍射仪1932年发明了电子显微镜，把人们带到了微观世界的更深层次（10-7m）光镜下电镜下透射电子显微镜扫描电子显微镜二、材料的发展趋势•对新金属材料的研究开发。•开发非晶合金材料。•发展在分子水平设计高分子材料技术。•继续发掘复合材料和半导体硅材料潜在价值。•大力发