工程材料与机械制造基础 第六章 常用金属材料

机械工程材料手册机械工程材料是机械制造中的重要组成部分，它直接影响着机械产品的性能、质量和寿命。

在机械工程中，选择合适的材料对于产品的设计和制造至关重要。

本手册将介绍常见的机械工程材料及其特性，帮助工程师和设计师更好地选择和应用材料，提高产品的性能和可靠性。

一、金属材料。

金属材料是机械制造中最常用的材料之一，它具有良好的强度、硬度和耐磨性。

常见的金属材料包括钢、铝、铜、铁等。

钢是一种铁碳合金，具有优异的机械性能，适用于制造各种零部件和结构件。

铝具有较低的密度和良好的导热性，适用于制造轻型结构件。

铜具有良好的导电性和导热性，适用于制造电气部件和散热器。

铁是一种常见的结构材料，具有良好的可焊性和加工性，适用于制造各种机械零部件。

二、非金属材料。

除了金属材料外，非金属材料在机械工程中也扮演着重要的角色。

常见的非金属材料包括塑料、陶瓷、复合材料等。

塑料具有良好的耐腐蚀性和绝缘性，适用于制造各种零部件和外壳。

陶瓷具有良好的耐高温性和硬度，适用于制造高温部件和摩擦件。

复合材料由两种或两种以上的材料组成，具有优异的综合性能，适用于制造高强度和轻质的零部件。

三、材料选择与应用。

在机械工程中，材料的选择与应用是至关重要的。

首先，需要根据产品的工作条件和要求选择合适的材料，如强度、硬度、耐磨性等。

其次，需要考虑材料的加工性能和成本，确保能够满足制造工艺和经济性的要求。

最后，需要对材料进行合理的设计和应用，确保产品具有良好的性能和可靠性。

综上所述，机械工程材料是机械制造中不可或缺的一部分，合理选择和应用材料对于产品的性能和质量至关重要。

本手册将帮助工程师和设计师更好地了解机械工程材料的特性和应用，提高产品的设计和制造水平，推动机械制造技术的发展。

结语。

通过对机械工程材料的介绍，我们可以更好地了解不同材料的特性和应用，为机械产品的设计和制造提供参考和指导。

希望本手册能够帮助工程师和设计师更好地选择和应用材料，提高产品的性能和可靠性，推动机械制造技术的发展。

《工程材料及机械制造基础》教学大纲课程名称（中文/英文）：工程材料及机械制造基础（Fundamentals of Engineering Material and Manufacturing Technology）课程编号：学分：3.5学时：总学时64学时分配：讲授学时：48 实验学时：8 上机学时：0 讨论学时：8课程负责人：李永国一、课程简介（Course Description）/课程目标（Course objectives）工程材料及机械制造基础是机械类专业的技术基础课，课程目标是使学生了解工程金属材料的内部组织与性能之间的关系，熟悉金属材料的强化方法（尤其是热处理强化）以及各类金属材料的选用原则。

本课程内容主要包括机械性能、晶体结构、结晶过程、晶格缺陷、合金基本相结构，正确分析二元合金状态图，并应用铁碳合金状态图来分析铁碳合金成份、组织与性能的关系。

掌握金属塑性变形，钢的热处理，选用材料的基本原则，掌握铸造、锻压、焊接加工的基本原理及加工方法的选择。

Engineering materials and basis of machinery manufacturing belong to machinery professional technical courses, curriculum goal is to make students understand the relationship between the internal organization and performance of engineering metallic materials, familiar with metal material strengthening method(especially heat treatment strengthened) and a variety of metal materials selection principles. The course content includes mechanical properties, crystal structure, the crystallization process, lattice defects, alloy basic phase structure, analysis of binary alloys state diagram and state diagram iron-carbon alloy applied to analyze the iron-carbon relations of alloy composition, microstructure and performance. Master deformation, heat treatment of steel, basic principles of metal material selection principles, master the basic principles of selection and processing methods of casting, forging, welding process.课程目标1：掌握工程材料成分，结构，组织和性能的基础知识和理论。

工程材料及机械制造基础工程材料及机械制造基础随着工业化进程的加快，机械制造产业成为了产业结构调整和经济转型的重要部分。

而机械制造又离不开工程材料的选用和应用，因此，熟悉工程材料及机械制造基础知识，对机械制造从业者至关重要。

一、工程材料1. 金属材料金属材料是指以金属元素或其合金为主要成分和基体组成的材料。

金属材料具有导电性好、热导率高、强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点，因此在机械制造中被广泛应用。

常用金属材料有钢、铜、铝、镁、锌等。

2. 非金属材料非金属材料是指一类不含金属或含金属量较低的材料。

常用的有陶瓷材料、高分子材料和复合材料。

其中，陶瓷材料通常用于高温炉具和电子产品；高分子材料适用于制作塑料制品、橡胶制品和纺织品等；复合材料在航空、航天、汽车等领域有广泛应用。

二、机械制造基础1. 机械制造方法常见的机械制造方法有车、铣、钻、刨、磨、冲压、焊接、锻造等。

各种机械制造方法的应用根据具体工艺之间的关系进行设计和选择。

2. 机械制造技术机械制造技术是指制造加工过程中使用的各种技术和方法，包括材料加工技术、生产加工技术、制造技术等。

其中，材料加工技术包括金属材料的锻造、挤压、模锻等方法，非金属材料的成型、压缩、挤压、拉伸等方法；生产加工技术包括车床加工、铣床加工、磨床加工等；制造技术则包括设计、加工、质量控制等。

3. 机械制造质量控制机械制造质量控制是保证机械制造品质的关键要素。

质量控制主要通过检测、检验等方式实现。

检测是检查组件、零件尺寸、外形、材料、硬度等，以记录分析；检验是通过材料检验、件检验、总体检验等方式，按照规定质量要求，分析原因，以实现优质机械制造。

三、结语工程材料和机械制造基础是机械制造产业不可或缺的组成部分，掌握了这些基础知识，能够实现从材料的选择、到机械制造过程中的技术选择、生产、质量控制，以及最终出厂的检查等各个环节的全掌控。

因此，各个从业者在实践中深入理解和应用这些知识，是非常必要的。

机械设计基础中的工程材料概述工程材料在机械设计中扮演着重要的角色，它们是构建可靠机械系统的基础。

本文将从材料的选择和应用角度，对机械设计基础中的工程材料进行概述。

首先，我们将介绍几种常见的工程材料，包括金属材料、聚合物材料和复合材料。

然后，我们将讨论这些材料的物理和力学性质，以及它们在机械设计中的应用。

最后，我们将探讨未来工程材料的发展趋势。

一、金属材料的概述金属材料是一类常见的工程材料，其特点是具有优良的导电性和导热性，同时还具有较高的强度和韧性。

金属材料可以分为两大类：非铁基金属和铁基金属。

常见的非铁基金属材料包括铜、铝、镁等，而铁基金属材料则主要包括铁、钢和铸铁。

金属材料在机械设计中广泛应用于结构件、轴承、齿轮等部件的制造上。

二、聚合物材料的概述聚合物材料是一类具有高分子结构的工程材料，具有较低的密度、良好的耐化学性和电绝缘性。

聚合物材料可以分为两大类：热塑性聚合物和热固性聚合物。

常见的热塑性聚合物包括聚乙烯、聚丙烯等，而热固性聚合物则主要包括环氧树脂、不饱和聚酯等。

聚合物材料在机械设计中常用于制造轻量化部件、密封件、绝缘件等。

三、复合材料的概述复合材料是由两个或两个以上的不同材料组合而成的工程材料，结合了各种材料的优点。

常见的复合材料包括纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和层合板材料等。

纤维增强复合材料由纤维和基体组成，具有较高的强度和刚度，常用于制造航空航天器和高性能汽车等。

颗粒增强复合材料由颗粒和基体组成，常用于制造摩擦材料和摩擦密封材料等。

层合板材料由多个薄板层叠而成，具有较高的抗弯刚度和抗冲击性能。

四、工程材料的物理和力学性质工程材料的物理和力学性质对其在机械设计中的应用具有重要影响。

物理性质包括密度、热导率、导电率等，力学性质包括强度、韧性、硬度等。

这些性质可以通过实验测试和理论计算来确定，以满足设计要求。

例如，在选择材料时，需要考虑到其强度、刚度和耐磨性等方面的要求，以确保系统的可靠性和耐久性。

机械制造基础常用工程材料引言在机械制造领域，选择适当的工程材料对产品的质量、性能以及寿命有着至关重要的影响。

机械制造基础常用工程材料包括金属材料、非金属材料以及复合材料等。

本文将对这些常用工程材料进行介绍和分析。

金属材料金属材料是机械制造领域最常用的材料之一。

金属材料通常具有良好的导电性、导热性、可塑性和机械强度等优点。

根据金属材料的组成和性质，可以进一步分为以下几类：1.铁基合金：如铸铁、钢等。

铁基合金具有高强度、耐磨损和耐腐蚀等特点，广泛应用于机械制造中的零件制造和结构件。

2.非铁基合金：如铜合金、铝合金等。

非铁基合金具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性能，适用于需要较高导电性和导热性能的部件制造。

3.非晶态合金：非晶态合金是一种非晶态结构的金属材料。

非晶态合金具有优异的力学性能和化学稳定性，适用于高强度和高稳定性要求的机械部件。

非金属材料除金属材料外，机械制造中还广泛使用了各种非金属材料。

非金属材料具有一些金属材料所不具备的特点，如较低的密度、较高的绝缘性能等。

常见的非金属材料包括：1.塑料：塑料是一种具有可塑性的高分子材料，具有良好的耐磨损性、耐化学腐蚀性和绝缘性能等特点。

塑料在机械制造中被广泛应用于制造零件和外壳等。

2.橡胶：橡胶是一种弹性体材料，具有良好的弹性和抗老化性能。

橡胶常用于制造密封件和减震件等。

3.陶瓷：陶瓷是一种脆性材料，具有优异的耐高温和耐磨损性能。

陶瓷常用于制造高温零件和耐磨件等。

复合材料复合材料是由两种或多种不同性质的材料组合而成的新材料。

复合材料具有金属材料、非金属材料和复合材料的优点，并弥补了各种材料的不足之处。

常见的复合材料包括：1.碳纤维复合材料：碳纤维复合材料具有高强度、低密度和良好的抗腐蚀性能，适用于制造高强度和轻量化的结构件。

2.玻璃纤维复合材料：玻璃纤维复合材料具有良好的电绝缘性和机械性能，广泛应用于电器领域和机械制造中。

3.金属基复合材料：金属基复合材料由金属基体和增强相组成，具有高强度、高刚性和良好的耐磨损性，适用于制造高负荷和高速运动零件。

《工程材料与机械制造基础》课程（工程材料及成形部分）学习要点教材：《现代工程材料成形与机械制造基础》（上册）孙康宁、张景德主编，高等教育出版社，第2版工程材料与机械制造基础（课程）是一门重要的工科大平台课，是工科各专业了解本专业以外工程知识的主要来源。

由于涉及知识面宽，基本概念多，各部分内容联系相对松散，有些同学学习初期感觉有一定的难度，为此建议同学们学习时注意掌握以下基本概念、基本要求和知识要点，并深入理解各部分之间的联系，包括材料与成形工艺之间的联系，成分、结构、性能、工艺之间的联系，各成形工艺之间的联系等等。

第一章绪论材料制造材料的发展趋势制造技术发展趋势第二章材料的力学性能基本概念力学性能:强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧性、疲劳强度及其衡量指标材料学基础:材料结构（晶体、非晶体）性能、成分、工艺与结构之间关系晶体点阵、晶胞、晶格常数体心立方晶体结构(bcc)面心立方晶体结构(fcc)密排六方晶体结构(hcp)晶体缺陷结晶：过冷度同素异构转变合金的相与相结构、组织相结构：固溶体、金属化合物铁碳合金的相结构：固溶体（铁素体、奥氏体），金属化合物:（渗碳体）组织（机械混合物）：珠光体、莱氏体冷却曲线！相图！！（点线面、用途）会画会填图，会分析，要背过。

共析钢、亚共析钢、过共析钢共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁工程材料的分类、编号及用途：钢铁、有色金属选材的基本原则第三章热处理与表面工程技术材料改性、目的、方法；什么是热处理？分析共析钢在加热和冷却时的组织及性能转变；最常用的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）特点及选用。

什么是马氏体？什么是过冷奥氏体？什么是表面淬火与化学热处理,工艺特点？淬火后材料强度硬度一定会增强吗？玻璃钢化机理是什么?什么是表面工程技术，主要技术分类？常见表面工程技术有哪些？第四章液态成形弄懂以下基本概念及基础知识:什么是液态成形？液态成形的特点？何为金属铸造(砂型铸造, 特种铸造)？一、砂型铸造(弄清楚零件、铸件、毛坯、木模、混砂、芯子、造型、型腔、分型面、合箱、浇注、清砂之间的关系)1. 充型能力流动性螺旋试样影响流动性因素: 成分浇注条件(温度压力) 铸型特性(铸型材料结构)2. 凝固逐层凝固体积凝固中间凝固影响凝固因素: 合金成分、组织、冷却方式（温度梯度）3 合金收缩性液态收缩凝固收缩固态收缩影响因素：成分、温度、铸型条件等收缩造成缺陷：（1）缩孔缩松顺序凝固冒口冷铁逐层凝固体积凝固（2）铸造应力、变形和裂纹热应力、机械应力，同时凝固原则（3）合金的吸气性及气孔、析出性气孔、侵入性气孔、反应性气孔4．常用铸造合金的铸造性能特点（铸铁铸钢有色金属）5.砂型铸造常见缺陷（缩孔缩松浇不足冷隔应力变形气孔等）二、特种铸造1．金属型铸造工艺特点2．溶模铸造及工艺特点3．压力铸造及工艺特点4．低压铸造及工艺特点5．离心铸造及工艺特点6．消失模铸造及工艺特点铸造方法选择三、铸件结构工艺性（要求：根据图纸会判断结构设计是否合理！）1．铸件结构应利于避免或减少铸件缺陷2．铸件结构应利于简化铸造工艺3．铸件结构要便于后续加工第五章塑性成形技术1.弄懂以下基本概念及基础知识:什么是塑性成形,基本要素是什么？与液态成形相比有何不同?常见塑性成形方法: 锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔压力加工（挤压、轧制、拉拔）: 靠孔型获得所需截面型材塑性变形的机制(晶内变形+晶间变形)晶内变形(滑移+孪生) 晶间变形(滑移+转动)（1）变形引起的性能变化及相关概念:加工硬化: 强度、硬度提高，但塑性、韧性下降回复（及特点）: T回=(0.25-0.3)T熔（K）再结晶（及特点）: T再=0.4T熔(K)冷变形、热变形、温变形（2）变形引起的组织变化及相关概念:晶粒细化、锻造流线(锻造纤维组织)、变形程度、锻造比变形程度、锻造比、锻造流线关系(锻造比衡量变形程度大小,变形程度越大,锻造流线越显著)锻造流线对性能的影响，锻造流线如何利用？（3）最小阻力定律及应用体积不变条件（定律）及应用（4）材料的塑性成形性（可锻性）衡量可锻性指标：变形抗力、塑性影响因素：成分、组织、温度、变形速度、应力状态2．金属塑性成形方法基本概念与基础知识锻造？自由锻？模锻？板料冲压？冲裁？落料？冲孔？变形工序？拉伸？弯曲？翻边？胀型？（1）自由锻基本工序：镦粗、拔长、冲孔各有何特点？自由锻工艺规程：锻件图（加工余量、锻造公差、余块）、锻造成形工艺方案、计算毛坯重量和尺寸、确定锻造温度范围、制订自由锻工艺规程卡。

机械常用材料
机械制造是现代工业中的重要组成部分，而材料的选择对于机械性能和使用寿
命起着至关重要的作用。

在机械制造过程中，常用的材料有金属材料、塑料材料和复合材料等。

本文将重点介绍机械常用的金属材料，包括钢、铝、铜和铸铁等。

首先，钢是机械制造中使用最广泛的金属材料之一。

钢具有较高的强度和硬度，同时具有良好的塑性和韧性，因此在制造机械零部件和结构件时得到广泛应用。

根据不同的成分和热处理工艺，钢可以分为碳素钢、合金钢和不锈钢等多个种类，满足不同机械零部件对材料性能的要求。

其次，铝也是一种常用的机械材料。

铝具有较低的密度和良好的导热性能，因
此在制造轻型机械零部件和结构件时具有优势。

此外，铝具有良好的耐腐蚀性能，可以在恶劣环境下使用，因此在航空航天和汽车制造领域得到广泛应用。

另外，铜也是一种重要的机械材料。

铜具有良好的导电性和导热性，因此在制
造电气设备和散热器等零部件时得到广泛应用。

此外，铜还具有良好的加工性能，可以制成各种复杂形状的零部件，满足不同机械结构的需求。

最后，铸铁是一种常用的铸造材料。

铸铁具有较高的热膨胀系数和较低的收缩率，因此在制造大型机械零部件和机床床身等铸件时得到广泛应用。

根据不同的成分和组织状态，铸铁可以分为灰口铸铁、球墨铸铁和白口铸铁等多个种类，满足不同机械零部件对材料性能的要求。

综上所述，机械常用的金属材料包括钢、铝、铜和铸铁等，它们各具特点，在
机械制造中发挥着重要作用。

在实际应用中，需要根据机械零部件的具体要求和工作环境的要求，选择合适的材料，以确保机械的性能和使用寿命。

工程材料与机械制造基础第二版答案第一章：工程材料的概述1.定义：工程材料是指用于制造各种工程产品和构件的原料，包括金属材料、非金属材料和合成材料。

2.金属材料分类：金属材料按照基本组织可分为晶体、多晶体和非晶体。

按照化学成分可分为金属元素和合金。

按照制备方式可分为熔炼和粉末冶金方法。

3.非金属材料分类：非金属材料包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料。

陶瓷材料可分为无机非金属材料和有机非金属材料。

高分子材料是由高分子化合物制成的材料。

复合材料由两种或以上的基础材料组成。

4.合成材料分类：合成材料指人工合成的新材料，包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料和高分子基复合材料。

第二章：金属材料的组织和性能1.金属的晶体结构：金属的晶体结构可分为体心立方结构、面心立方结构和六方最密堆积结构。

2.晶体缺陷：晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。

点缺陷包括金属原子的不可替代缺陷和可替代缺陷。

线缺陷包括位错和抱线。

3.金属的力学性能：金属的力学性能包括强度、硬度、韧性、可塑性和延展性等。

4.金属的热学性能：金属的热学性能包括热膨胀系数、热导率和比热容等。

第三章：金属材料的制备与加工1.金属的提炼和精炼：金属的提炼过程包括冶炼和精炼。

冶炼是将矿石中的金属氧化物还原为金属的过程。

精炼是去除金属中的杂质，提高金属纯度的过程。

2.金属的凝固：金属的凝固过程包括液相凝固、凝固过程中的晶体生长和固相变形。

3.金属的成形加工：金属的成形加工包括锻造、压力加工、热处理和冷加工等。

4.金属的热处理：金属的热处理包括退火、淬火、回火和时效等。

第四章：非金属材料的组织和性能1.陶瓷材料的组织和性能：陶瓷材料的组织包括晶体和非晶体结构，性能包括强度、硬度和热稳定性等。

2.高分子材料的组织和性能：高分子材料的组织包括聚合物链和结晶结构，性能包括高分子材料的强度、弹性和耐热性等。

3.复合材料的组织和性能：复合材料的组织包括增强相和基体相，性能包括强度、刚度和耐热性等。

机械设计基础学习机械工程材料的选择与应用机械设计是机械工程学科的核心领域之一，它涉及到机械元件的设计、制造与应用。

而在机械设计的过程中，材料的选择与应用是至关重要的因素之一。

本文将探讨机械设计中常用的工程材料以及它们的特点与应用。

一、金属材料金属材料是机械设计中最常用的材料之一。

常见的金属材料包括钢、铁、铝、铜等。

钢具有高强度、刚性和耐磨性的特点，广泛应用于制造机械零件和结构件。

铝材轻巧、导热性好，常用于制造轻型机械零件和外壳。

铜材具有良好的导电性和导热性，适用于电子元器件的制造。

在选择金属材料时，需要考虑其强度、耐腐蚀性、导电性等特性，以及成本和可加工性等因素。

二、合成材料合成材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的材料。

常见的合成材料有复合材料、聚合材料、陶瓷复合材料等。

复合材料由纤维和基质组成，具有高强度、高刚度和低密度的特点，在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。

聚合材料如塑料、橡胶等具有良好的抗腐蚀性和绝缘性能，常用于制造密封件和电气元件。

陶瓷复合材料具有高温耐磨性和绝缘性能，适用于高温和腐蚀环境下的应用。

三、非金属材料非金属材料包括塑料、橡胶、玻璃等。

塑料具有良好的韧性和绝缘性能，广泛应用于电器、家具等领域。

橡胶具有良好的弹性和耐磨性，适用于制造密封件和减震器等。

玻璃具有透明的特性，适用于制造光学元件和仪器。

四、选材原则在机械设计中，选材的原则是根据机械零件所处的工作环境和工作要求来选择合适的材料。

首先，要考虑材料的强度和刚度，以保证机械零件在工作负荷下不发生变形和破坏。

其次，要考虑材料的耐磨性和耐腐蚀性，以延长机械零件的使用寿命。

同时，还需考虑材料的导热性、导电性和绝缘性能，以满足特定工作要求。

最后，成本和可加工性也是选材的考虑因素之一。

五、材料应用案例1. 在汽车制造领域，使用高强度的钢材制造车身和车架，以提高碰撞安全性能。

2. 在飞机制造领域，使用复合材料制造机翼和机身，以提高飞机的轻量化和燃油效率。

《机械制造基础》课程教学大纲课程类别：专业基础课适用专业：机电一体化适用层次：高起专适用教育形式：网络教育/成人教育考核形式：考试所属学院：制造科学与工程学院先修课程：《画法几何与机械制图》、《机械制造工艺学》、《工程材料》、《计算机文化基础》、《机械设计基础》、《数控机床与编程》、《先进制造技术》、《特种加工》一、课程简介《机械制造基础》是机械工程学科的一门专业课程，它系统地介绍了机械制造生产过程及主要工艺方法，分析了制造新工艺、新技术、新材料及其发展趋势。

为学习者解决机械制造方面的实际问题提供了理论基础。

本课程学习需要掌握的前续知识主要包括工程材料学、机械制图和机械制造工艺学等。

学习本课程对于开展机械设计和机械制造过程具有不可替代的功能和作用。

二、课程学习目标本课程主要进行机械产品的制造方法、生产工艺和加工质量控制的教育，帮助学生建立起正确的生产制造观念，培养学生运用新技术、新工艺和新方法去发现问题、分析问题和解决问题的能力。

三、课程主要内容和基本要求本课程将工程材料、金属材料热加工工艺和机械制造工艺等多方面的理论基础知识和实践知识有机结合，形成完整的教学训练系统。

主要内容分为以下几个模块：模块一：机械制造概述具体包括机械的概念、机械制造的一般过程、机械制造的基本环节和现代制造技术等内容。

主要介绍机械的定义、机械产品分类、自动化制造系统、零件的生产过程和装配过程、机械加工方法和数控技术等相关概念。

一方面让初学者对机械制造有一个初步的认识，另一方面也为后续课程的学习奠定基础。

要求掌握机械产品的分类、自动化制造系统、零件的生产过程和现代加工技术，熟悉机械产品加工方法，了解CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM技术。

模块二：材料的力学性能及选用具体包括金属材料的力学性能、铁碳合金金相图、钢的热处理、常用金属材料和非金属材料的选用等内容。

本部分是机械产品生产制造应当掌握的基本知识，是机械加工的基础之一。

第一章材料的种类与性能1．强度：强度是指在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。

2．屈服强度：材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。

3．弹性极限：产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。

4．弹性模量：材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。

5．抗拉强度：抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。

6．塑性：断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑性。

7．硬度：硬度是材料抵抗硬物压入其表面的能力。

8．冲击韧度：冲击韧度是材料抵抗冲击载荷的能力。

9．断裂韧度：断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。

10．疲劳强度：疲劳强度是用来表征材料抵抗疲劳的能力。

11．黏着磨损：黏着磨损又称咬合磨损，其实质是接触面在接触压力作用下局部发生黏着，在相对运动时黏着处又分离，使接触面上有小颗粒被拉拽出来，反复进行造成黏着磨损。

12．磨粒磨损：磨粒磨损是当摩擦副一方的硬度比另一方大的多时，或者在接触面之间存在着硬质粒子是所产生的磨损。

13．腐蚀磨损：腐蚀磨损是由于外界环境引起金属表面的腐蚀物剥落，与金属表面之间的机械磨损相结合而出现的磨损。

14．功能材料：是具有某种特殊的物理性能，化学性能，生物性能以及某些功能之间可以相互转化的材料。

15．使用性能：是指在正常使用条件下能保证安全可靠工作所必备的性能，包括材料的力学性能，物理性能，化学性能等。

16．工艺性能：是指材料的可加工性，包括可锻性，铸造性能，焊接性，热处理性能及切削加工性。

17．交变载荷：大小，方向随时间呈周期性变化的载荷作用。

18．疲劳：是机械零件在循环或交变载荷作用下，经过较长时间的工作而发生断裂的现象。

20．蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。

21．脆断：在拉应力状态下没有出现塑性变形而突然发生脆性断裂的现象。

22．应力松弛：是指承受弹性应变的零件在工作过程中总变形量保持不变，但随时间的延长，工作应力自行逐渐衰减的现象。

工程材料及机械制造基础工程材料及机械制造基础是机械制造领域的核心知识，它包括了工程材料的基础知识以及机械制造方面的相关技术。

工程材料的选择和机械制造的工艺直接影响着机械产品的质量和性能。

因此，掌握工程材料及机械制造基础知识对于机械相关专业的学生来说至关重要。

本文将介绍工程材料及机械制造基础的一些重要知识点，供读者参考和学习。

一、工程材料工程材料是指在机械制造、建筑、化工、航空航天等工程领域中使用的材料。

工程材料的种类很多，涵盖了金属材料、非金属材料和复合材料等多种类型。

其中，金属材料是最常用的一种工程材料，由于其在强度、重量比等方面的优势，在机械制造行业中被广泛应用。

1. 金属材料金属材料是机械制造中最基础、最重要的材料之一。

金属材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能决定了机械产品的使用寿命和性能。

常用的金属材料有铁、钢、铜、铝、锌、镁、钛等。

其中，铁和钢是最常用的材料，它们在制造汽车、火车、船舶、建筑等方面有着广泛的应用。

2. 非金属材料非金属材料是指不包含金属元素的材料，如陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等。

这些材料常被用于制造密封件、冷却系统、耐高温、耐低温、耐腐蚀等零部件。

非金属材料通常具有轻便、耐磨、耐腐蚀等特点。

3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上材料组合而成的材料，具有单一材料所不具备的性能。

复合材料常用于制造高强度、高硬度、高温耐性、耐腐蚀、轻便等零部件。

常见的复合材料有碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料等。

二、机械制造机械制造是制造机器和设备的生产过程，它包括了机械零部件的加工技术、机械产品的设计和制造等方面。

机械制造在现代工业中发挥着至关重要的作用。

下面将介绍机械制造中的一些常见工艺和技术。

1. 压力加工压力加工是指通过施加力量使材料发生形变和变形的加工过程，包括了锻造、拉伸、挤压、压缩等多种工艺。

压力加工能够提高材料的韧性和强度，契合精度提高，可用于制造齿轮、轴等机械零部件。

2. 切削加工切削加工是指通过旋转或移动刀具来削除工件材料的加工工艺。

《工程材料及机械制造基础》习题参考答案第一章材料的种类与性能（P7）１、金属材料的使用性能包括哪些？力学性能、物理性能、化学性能等。

２、什么是金属的力学性能？它包括那些主要力学指标？金属材料的力学性能：金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。

主要包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。

第二章材料的组织结构（P26）1、简述金属三种典型结构的特点。

体心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的中心和每个顶角各有一个原子。

每个体心立方晶格的原子数为：2个。

塑性较好。

面心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的8个顶角和6个面的中心各有一个原子。

每个面心立方晶格的原子数为：4个。

塑性优于体心立方晶格的金属。

密排六方晶格：晶格属于六方棱柱体，在六棱柱晶胞的12个项角上各有一个原子，两个端面的中心各有一个原子，晶胞内部有三个原子。

每个密排六方晶胞原子数为：6个，较脆2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。

使金属抵抗塑性变形的能力提高，从而使金属强度、硬度提高，但防腐蚀能力下降。

3、合金元素在金属中存在的形式有哪几种？各具备什么特性？存在的形式有固溶体和金属化合物两种。

合金固溶在金属中引起固溶强化，使合金强度、硬度提高，塑性、韧性下降。

金属化合物提高合金的强度和硬度。

4、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？固溶强化：因溶质原子的溶入引起合金强度、硬度升高的现象。

原因：固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸变，使晶体处于高能状态。

３、金属结晶的基本规律是什么？金属结晶由形核和长大两部分组成，并存在过冷度。

４、如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小。

（1）金属型浇注与砂型浇注。

金属型浇注晶粒小。

（2）铸成薄件与铸成厚件。

铸成薄件晶粒小。

（3）浇注时采用振动与不采用振动。

采用振动晶粒小。

10、过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？冷却速度越快过冷度越大，使晶核生长速度大于晶粒长大速度，铸件晶粒得到细化。

工程材料及机械制造基础教材《工程材料与机械制造基础》是一本综合性的教材，主要分为三篇。

第一篇为工程材料，主要介绍了金属材料的主要性能、金属的晶体结构与结晶、铁碳合金、钢的热处理以及常用金属材料等内容。

其中，着重讲述了钢铁材料和热处理的内容。

第二篇为热成形工艺基础，主要介绍铸造成形、锻压成形、焊接成形等内容。

此外，还系统阐述各种热加工工艺方法、特点、规律、应用与结构工艺性等内容。

第三篇为冷成形工艺基础，主要介绍金属切削的基础知识、常用加工方法综述、典型表面加工分析等内容。

本篇综合介绍了各种机加工方法、特点、应用等内容。

第四篇：机械制造工艺与装备这一部分主要介绍了机械制造的基本工艺，包括切削工具、夹具、量具和机床等基础知识。

同时，还会涉及到现代制造技术，如数控加工、柔性制造系统、计算机辅助制造等。

第五篇：工程材料的应用与选择这一部分将从工程应用的角度，介绍如何根据实际需要选择和使用工程材料。

包括材料的选用原则、材料性能与成本的综合考虑、材料的可加工性、耐腐蚀性、耐磨性等方面的内容。

第六篇：质量控制与检测这一部分将介绍质量控制的基本原理和方法，包括统计过程控制、抽样检验等。

同时，还将介绍常用的检测技术和方法，如无损检测、硬度测试、金相分析等。

附录：实验指导与习题这一部分将提供一系列的实验指导和习题，帮助学生巩固和应用所学知识。

实验指导部分将详细介绍实验的步骤、方法和注意事项；习题部分则将涵盖教材中的各个知识点，供学生练习和巩固。

《工程材料与机械制造基础》可以满足教学计划60~90课时的教学需要，可作为高等学校机电类应用型本科教学用书，也可作为高职高专、夜大等学生的教材，并可供工程技术人员参考。

总的来说，《工程材料与机械制造基础》是一本综合性的教材，旨在为学生提供全面的工程材料和机械制造基础知识。

通过学习和实践，学生可以掌握基本的工程材料和机械制造技术，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

《机械制造基础》教材目录绪论第1章工程材料1.1 材料的物理、化学及机械性能一、物理性能二、化学性能三、金属材料试验与金属材料的机械性能1.2 钢的热处理一、铁碳相图二、钢的热处理方法1.3 钢铁材料一、钢的分类二、碳素钢三、合金钢四、铸铁1.4 有色金属一、铝及铝合金二、铜及铜合金三、钛及钛合金四、轴承合金五、粉末冶金材料1.5 非金属材料一、陶瓷二、高分子材料三、复合材料1.6 主要材料的加工性能一、主要机械材料的加工性能二、材料的选用第2章铸造2.1 砂型铸造一、造型材料二、砂型三、浇注系统、冒口及溢放口四、造型2.2 特种铸造一、金属材料铸造二、压力铸造三、离心铸造四、熔模铸造五、特种铸造的特点和应用2.3 铸件的清理与检验第3章塑性加工3.1 塑性加工概述3.2 金属热变形加工一、锻造二、轧制三、其他热变形加工法3.3 冲压第4章焊接4.1 焊接概述4.2 气焊4.3 电弧焊4.4 其他焊接方法一、电阻焊二、钎焊三、特殊焊接第5章切削加工5.1 切削加工概述5.2 切削基本原理5.3 切削液第6章常用加工机械6.1 车床6.2 钻床与镗床一、钻床二、镗床6.3 刨床6.4 铣床6.5 磨床第7章螺纹及齿轮制造7.1 螺纹加工7.2 齿轮加工第8章特种加工8.1粉末冶金加工8.2 电火花加工8.3 电镀加工8.4 特殊切削加工简介第9章计算机辅助制造9.1 数控加工基础9.2 生产自动化9.3 机械制造的展望第10章新兴制造技术10.1 半导体制造简介10.2 微细制造简介10.3 其他制造技术。

机械制造中的机械工程材料与应用机械工程是一个广泛而重要的领域，它涉及到许多不同类型的机械设备和系统的设计、制造和维护。

在机械制造中，使用适当的机械工程材料对于提高产品的质量和性能至关重要。

本文将探讨机械工程材料的种类和其在机械制造中的应用。

一、金属材料金属材料是机械工程中最常用的材料之一。

金属具有良好的强度、硬度和导热性能，使其非常适合机械零部件的制造。

常见的金属材料包括钢、铝、铜和铁等。

1. 钢：钢是机械制造中最常用的金属材料之一。

它具有优异的强度和韧性，可以用于制造各种零部件，如轴、齿轮和轮毂等。

钢的不同成分和处理方式可以产生不同的特性，如不锈钢、弹簧钢和合金钢等。

2. 铝：铝是一种轻质金属，具有良好的导热性和抗腐蚀性能。

它被广泛应用于航空、汽车和电子行业中，用于制造飞机结构、汽车车身和电子外壳等部件。

3. 铜：铜具有良好的导电性和导热性能，因此它常用于制造电气设备、线缆和管道等。

此外，铜还具有良好的抗腐蚀性能，使其在海洋工程和化学工业中广泛应用。

4. 铁：铁是一种常见的金属材料，在机械制造中被广泛使用。

它可以通过锻造、铸造和焊接等工艺进行加工，用于制造结构零件、轴承和齿轮等。

二、非金属材料除了金属材料外，机械工程中还广泛使用一些非金属材料，如塑料、复合材料和陶瓷等。

这些材料具有独特的性能，适用于特定的机械制造应用。

1. 塑料：塑料是一种轻质、耐腐蚀的材料，具有良好的绝缘性能。

它在机械制造中常用于制造塑料零件、密封件和绝缘材料等。

常见的塑料材料有聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等。

2. 复合材料：复合材料是由两种或更多种材料组合而成的材料。

它通常由纤维增强材料和基体材料组成，例如碳纤维增强塑料和玻璃纤维增强复合材料。

复合材料具有优异的强度和轻质化特性，在航空航天、汽车和体育器材等领域得到广泛应用。

3. 陶瓷：陶瓷是一种硬、脆且耐高温的材料。

它具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能，被广泛应用于制造刀具、轴承和瓷器等产品。