第三章金属材料学习目标
重点难点
主要内容
思考与练习本章小结学习目标
了解杂质元素及合金元素在钢中的作用；钢铁材料的生产过程。学习目标
能够对普通机床及常用矿井设备零件材料进行性能分析；重点难点掌握钢铁材料及非材料的分类、牌号和用途；1主要内容
第二节
非合金钢第一节钢铁材料的生产
第四节
铸铁第三节合金钢
第五节非钢铁材料第一节钢铁材料的生产一、炼铁；二、炼钢；
三、钢铁生产；
四、杂质元素及合金元素在钢中的作用。3.1.1 炼铁
生铁由铁矿石经高炉冶炼而得，它是炼钢和
铸件生产的主要原材料。
高炉炼铁的炉料主要是铁矿石、燃料（焦炭）
和熔剂（石灰石）。（1）熔铁的基本过程
炼铁的基本过程包括燃料的燃烧、铁的还原
和增碳、杂质的混入、造渣等。
（2）高炉产品
高炉冶炼出的铁不是纯铁，而是含有碳、硅、
锰、硫、磷等杂质元素的合金，称为生铁。
生铁是高炉冶炼的主要产品。根据用户的不
同需要，生铁可分为两类：铸造生铁和炼钢生铁。3.1.2 炼钢
定义：生铁中含有较多的杂质，使得生铁的
性能常常不能满足加工和使用的需要。炼钢的本
质是利用氧化的办法清除生铁中的硅、锰、硫、
磷等杂质和过量的碳，使化学成分达到标准规定
的要求，从而改善其性能。（一）炼钢的基本过程
1．氧化过程
2．脱氧过程
（二）炼钢方法如表所示：
1．转炉炼钢法
2．电炉炼钢法
炼钢方法热源主要原料主要特点
氧气转炉氧化反应的化学热生铁、废钢冶炼速度快，生产率高，成本低。钢的品种较多，质量较好，适合于大量生产
电弧炉电能废钢炉料通用性大，炉内气氛可以控制，脱氧良好，能冶炼难熔合金钢。钢的质量优良，品种多样3.1.3 钢铁生产
（一）板材和型材
生产中。将钢锭通过一系列轧机扎制成板材
和型材
（二）管材
通过成型辊把带钢弯成管行，再通过焊接滚
焊接成有缝管材；也可先用斜轧穿孔机在实心管
坯上穿孔，然后用一种特殊的方法轧制所需尺寸
的管材，通常称为无缝管材。
（三）线材
直径在6mm以下的线材多采用拉丝机生产。3.1.4杂质元素及合金元素在钢中的作用
第六章锻压学习目标重点难点主要内容
思考与练习本章小结学习目标
金属塑性变形基本原理及影响金属锻造
性的因素；
自由锻、模锻的基本生产及特点；板料冲压的基本生产工序及特点。学习目标
选择合适的锻造、冲压方法；对锻造、冲压制定合理的工艺规程。重点难点
锻压工艺的方法；
板料冲压的方法；12主要内容
第一节锻压概述
第二节锻造
第三节板料加工
第四节其他塑性变形加工方法简介第一节锻压概述一、金属塑性变形的实质；二、塑性变形对金属组织与性能的影响；三、回复与再结晶；
四、塑性变形加工的分类；
五、影响金属锻造性能的因素。a.锻压:是锻造与冲压的总称。它是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸和形状，改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯成型的加工方法,属于金属塑性加工范畴。
b.金属塑性加工：是利用金属的塑性，使其改变形状、尺寸和改善性能，获得型材、棒材、板材、线材或锻压件的加工方法，又叫做金属压力加工。它包括锻造、冲压、轧制、挤压和拉拔等。c.锻压生产具有以下优点：
（1）金属的力学性能得到提高。
（2）生产率提高。
（3）节省金属。
（4）生产范围广。6.1.1 金属塑性变形的实质
（一）单晶体塑性变形；单晶体塑性变形的
主要方式是滑移
（二）多晶体塑性变形：工业用金属及合金
大多数是多晶体组织。多晶体中每个晶粒的塑性
变形，仍主要以滑移方式进行，故多晶体的塑性
变形是其单个晶粒塑性变形的综合6.1.2 塑性变形对金属组织与性能的影响
（一）加工硬化
金属在塑性变形过程中，随着变形程度的增
加，金属材料的所有强度、硬度的指标都有所提
高，但韧性、塑性的指标有所下降。这种现象通
常称为冷变形强化或加工硬化。加工硬化是金属的锻造性能恶化。
（二）金属组织的变化
加工硬化组织是一种不稳定的组织状态，具
有向稳定状态自发地转化的趋势，所以，加工硬
化现象不仅提高了金属材料的强度，而且使各种加工产品的形变均匀。6.1.3 回复与再结晶
（一）回复：当加热温度较低时，原子的活动
金属工艺学 教学大纲
课程编号：180501
课程名称： 金属工艺学 / Technology of Metals
〔尝试4学时〕
先修课程：工程材料、材料力学、工程制图、化学、物理、公差与配合、金工实习
适用专业：机械工程及其自动化、机械设计及其自动化、工业工程、过程装备与控制工程、测控技术、车辆工程、材料工程、材料成型、材料加工、交通运输、工商办理、企业办理、热能与动力工程、国贸、船舶与海洋工程、轮机工程、能源与动力、油气储运、物流工程、给排水等机械类和近机械类各专业。
开课学院、系或教研室：物流工程学院机械制造系、机电学院金工学部。
一、课程的性质与任务
本课程是高等工科院校机械类和近机械类专业必修的学科根底课程，本课程是研究机械零件毛坯的制造方法及毛坯设计时的布局工艺性问题，同时还研究机械加工方法的特点及各种加工方法对机械零件的工艺性要求。通过本课程的学习了解和掌握各毛坯制造方法的底子道理和工艺特点，而且对各种外表加工的方法选择和机械零件的加工工艺规程的编制有较全面的了解，使学生具有初步的选择毛坯、制造毛坯及零件加工的工艺阐发能力。
二、课程的教学内容、底子要求及学时分配
〔一〕教学内容
1.绪论
金属工艺学的目的，任务和内容；机器出产过程概念；机器制造工业在国民经济中的作用；学习金属工艺学的方法与要求。
根底
砂型锻造底子工艺；锻造工艺方案的制定；锻造工艺图的绘制及工艺阐发举例。
3.合金的锻造性能
液态合金的充型能力；锻造合金的凝固与收缩；铸件中常见的缺陷及防止。
4.铸件布局设计的工艺性
锻造工艺对铸件布局的要求；锻造合金性能对铸件布局的要求。
5.常用合金铸件的出产
铸铁件的出产；铸钢件的出产；铝、铜合金铸件的出产。
6.特种锻造
熔模锻造；金属型锻造；压力锻造；低压锻造；离心锻造；其他特种锻造方法；各种锻造方法的比拟。
金属工艺学课程教学大纲
一、课程简介
金属工艺学是一门研究金属材料加工加工工艺的学科，通过对金属加工的基本原理和方法的学习，使学生全面了解金属材料的特性与金属材料加工技术的基本知识，为学生开展金属材料加工工艺的研究和实践提供基础。
二、课程目标
1.使学生掌握金属工艺学的基本理论和基本知识，了解金属材料的基本特性和机械加工加工原理；
2.培养学生良好的实验观察、数据处理和问题解决的能力，并树立正确的科学态度；
3.引导学生了解金属工业生产及相关材料加工的现状与发展趋势，增强学生立体、创新思维；
4.培养学生的工程实践和技术创新能力，为今后从事金属材料加工工艺的工作做好准备。
三、课程内容 1.金属工艺学导论
1.1 金属工艺学的定义和发展概况
1.2 金属工艺学与相关学科的关系
1.3 金属材料加工的重要性和应用领域
1.4 金属工艺学研究的方法和手段
2.金属材料的物理与化学性质
2.1 金属材料的常见物理性质
2.2 金属材料的组织结构和相变规律
2.3 金属材料的常见化学性质
2.4 金属材料的热处理和表面处理
3.金属材料的机械加工工艺
3.1 金属材料的加工硬化机制
3.2 金属材料的塑性变形和损伤
3.3 金属材料的切削加工原理 3.4 金属材料的压力加工原理
4.常见金属加工工艺技术
4.1 金属材料的铸造工艺
4.2 金属材料的焊接工艺
4.3 金属材料的热处理工艺
4.4 金属材料的表面处理工艺
五、教学方法
1.理论授课：通过课堂讲授的方式，介绍金属工艺学的基本原理和知识点，培养学生的理论基础。
2.实验教学：组织学生进行金属工艺实验，让学生亲自操作、观察和记录实验数据，培养学生的实验能力和数据处理能力。
3.案例分析：通过分析实际案例，引导学生应用所学知识解决问题，培养学生的分析和解决问题的能力。
