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1、工程材料与成形工艺基础课件课件主编：赵海霞付平技术支持：张丽敏主审：孟庆东化学工业出版社工程材料与成形工艺基础 开本：开本：1616开开 定价：定价：28.0028.00元元 20082008年年9 9月化学工业出版社出版月化学工业出版社出版 编辑联系方式编辑联系方式化学工业化学工业出版社出版社 机械电气机械电气分社分社王清颢（王清颢（haohao）地址：北京东城区青年湖南街地址：北京东城区青年湖南街1313号号（100011)100011)TelTel：010-64519284010-64519284EmailEmail： 课件编写说明课件编写说明为配合由苏德胜等编写的为配合由苏德胜等编写的
2、工程材料与成形工艺基础工程材料与成形工艺基础的出版，制作了配套使用的电子课件。内容分三部的出版，制作了配套使用的电子课件。内容分三部分，安排如下：分，安排如下：1.1.分三篇分别用文字、图表、实景及配以必要的动画等多种形式，对各章内容进行形象化的描述；分三篇分别用文字、图表、实景及配以必要的动画等多种形式，对各章内容进行形象化的描述；分三篇分别用文字、图表、实景及配以必要的动画等多种形式，对各章内容进行形象化的描述；分三篇分别用文字、图表、实景及配以必要的动画等多种形式，对各章内容进行形象化的描述；2 2各章学习指导；各章学习指导；各章学习指导；各章学习指导；3 3试题庫。试题庫。试题庫。试题
3、庫。参加本课件编写制作的有：赵海霞主编参加本课件编写制作的有：赵海霞主编(第一九章；第十七十九章第一九章；第十七十九章)、付平副主编、付平副主编(第十十六章第十十六章)、苏、苏德胜德胜(各章学习指导；试题庫各章学习指导；试题庫)。另外，张丽敏、滕腾也参加了课件中部分图、表的校正，汇总等工作。另外，张丽敏、滕腾也参加了课件中部分图、表的校正，汇总等工作。课件由孟庆东教授审阅。在编写过程中得到各位编者所在学校领导、老师的大力支持，参阅、借用了许多课件由孟庆东教授审阅。在编写过程中得到各位编者所在学校领导、老师的大力支持，参阅、借用了许多同类课件的资料，在此一一表示衷心的感谢。同类课件的资料，在此一
4、一表示衷心的感谢。编者企望电子课件能对采用此教材的师生的教与学有所邦助。但由于编者水平有限，经验不足，加之时间编者企望电子课件能对采用此教材的师生的教与学有所邦助。但由于编者水平有限，经验不足，加之时间匆忙，恐有许多错漏不不足之处，敬请读者批评指正。匆忙，恐有许多错漏不不足之处，敬请读者批评指正。本电子课件可由化学工业出版社网站本电子课件可由化学工业出版社网站wwwwwwcipcipcomcomcncn下载。下载。联系方式：联系方式：电子课件编者电子课件编者 赵海霞赵海霞青岛科技大学青岛科技大学 机电学院机电学院 TelTel：13698682478Email13698682478Email：
5、目录绪论第一篇金属材料及热加工成形基础第一章金属材料的主要性能第二章金属材料的结构第三章铁碳合金第四章钢的热处理工艺基础第五章工业用钢和铸铁第六章有色金属第七章铸造第八章焊接与切割第九章金属压力加工第二篇金属切削加工基础第十章钳工第十一章金属机械加工基础第十二章车削加工与镗削加工第十三章铣、刨、插、拉削加工第十四章磨削及光整加工第十五章零件材料和毛坯的选择及零件切削另工工艺的制订第十六章现代制造技术简介第三篇非金属材料和复合材料与成形工艺基础第十七章有机非金属材料第十八章工程陶瓷材料第十九章复合材料各章学习指导与习题参考解答提示。试题库第一章金属材料的主要性能第二章金属材料的结构第三章铁碳合金
6、第四章钢的热处理工艺基础第五章工业用钢和铸铁第六章有色金属第七章铸造第八章焊接第九章金属压力加工第一篇金属材料及热加工成形基础第二篇金属切削加工基础第三篇 非金属材料和复合材料与成形工艺基础试题庫试题庫学习指导 一、学习要求一、学习要求一、学习要求一、学习要求 了解金属材料的基本性能了解金属材料的基本性能,懂得材料的力学性能及其性能指标的物理意懂得材料的力学性能及其性能指标的物理意义，熟记力学性能指标的符号和单位。义，熟记力学性能指标的符号和单位。二、学习方法二、学习方法二、学习方法二、学习方法 本章只要解基本内容即可本章只要解基本内容即可,着重理解力学性能指标及名词、术语的着重理解力学性能指
7、标及名词、术语的物理意义。物理意义。三、重点三、重点三、重点三、重点 本章重点是金属材料力学性能的物理意义本章重点是金属材料力学性能的物理意义,有关材料的物理性能、化学有关材料的物理性能、化学性能和工艺性能只要求做一般了解。性能和工艺性能只要求做一般了解。四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容 (1)(1)拉伸曲线。拉伸曲线。(2)(2)屈服点和抗拉强度屈服点和抗拉强度,注意两者的区别。注意两者的区别。(3)(3)布氏硬度和洛氏硬度布氏硬度和洛氏硬度,两者的应用范围。两者的应用范围。(4)(4)冲击韧性及应用。冲击韧性及应用。(5)(5)疲劳强
8、度及应用。疲劳强度及应用。思考题与习题 1-1.1-1.说明下列力学性能指标的名称、单位及其含义：说明下列力学性能指标的名称、单位及其含义：E E、S S、0.20.2、-1-1、a aK K、HBSHBS、HRCHRC。答：参見教材答：参見教材P5;7;,8;9P5;7;,8;9。1-2.1-2.试绘出低碳钢的试绘出低碳钢的-曲线，指出在曲线上哪点出现颈缩现象曲线，指出在曲线上哪点出现颈缩现象?如果拉断如果拉断后试棒上没有颈缩后试棒上没有颈缩,是否表示它未发生塑性变形是否表示它未发生塑性变形?答：参見教材答：参見教材P5P5。1-3.1-3.举例说明在日常生活用品中举例说明在日常生活用品中,
9、哪些是用钢铁制造的哪些是用钢铁制造的?哪些是用有色金属哪些是用有色金属及合金制造的及合金制造的?答：如自行车车架、弹簧是用钢制造的；而机床、设备的底座则是用铁制答：如自行车车架、弹簧是用钢制造的；而机床、设备的底座则是用铁制造的。造的。1-4.1-4.硬度和抗拉强度之间有没有一定的关系硬度和抗拉强度之间有没有一定的关系?为什么为什么?答：参見教材答：参見教材P5P5。1-5.1-5.代表什么指标代表什么指标?这一指标的意义是什么这一指标的意义是什么?答：参見教材答：参見教材P5P5。1-6.1-6.什么情况下产生疲劳断裂什么情况下产生疲劳断裂?什么叫疲劳极限什么叫疲劳极限?答：参見教材答：参見
10、教材P5P5。学习指导 一、学习要求一、学习要求一、学习要求一、学习要求 掌握金属的晶体结构、金属的结晶过程和纯铁的同素异构转变掌握金属的晶体结构、金属的结晶过程和纯铁的同素异构转变,为学习铁为学习铁碳合金打下基础；掌握实际晶体的结构和晶体缺陷。碳合金打下基础；掌握实际晶体的结构和晶体缺陷。二、学习方法二、学习方法二、学习方法二、学习方法 学习本章时学习本章时,只要掌握和理解基本内容即可只要掌握和理解基本内容即可,着重理解晶体结构、金属的着重理解晶体结构、金属的结晶过程及名词、术语的物理意义。有些内容一时不能理解的结晶过程及名词、术语的物理意义。有些内容一时不能理解的,可结合后可结合后面章节的
11、学习进一步理解。面章节的学习进一步理解。三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点 本章重点是金属的晶体结构、金属的结晶过程和纯铁的同素异构转变，本章重点是金属的晶体结构、金属的结晶过程和纯铁的同素异构转变，实际晶体的结构和晶体缺陷。本章难点是晶体的形核与长大，实际晶体的实际晶体的结构和晶体缺陷。本章难点是晶体的形核与长大，实际晶体的缺陷缺陷。四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容 (1)(1)晶格、晶胞、晶面、晶向及三种常见晶格。晶格、晶胞、晶面、晶向及三种常见晶格。(2)(2)实际晶体的结构和三种晶体缺陷。实际晶体的结构和三种
12、晶体缺陷。(3)(3)金属的结晶过程、过冷度、晶核、晶粒、晶界及晶粒细化方法。金属的结晶过程、过冷度、晶核、晶粒、晶界及晶粒细化方法。(4)(4)纯铁的同素异构转变。纯铁的同素异构转变。思考题与习题 2-1.2-1.何谓单晶、多晶、晶粒何谓单晶、多晶、晶粒?为什么单晶体呈各向异性为什么单晶体呈各向异性,而多晶体不显示各向异而多晶体不显示各向异性性?答：参見教材答：参見教材P12P12。2-2.2-2.何谓晶体结构及晶格何谓晶体结构及晶格?金属常见的晶体结构有几种金属常见的晶体结构有几种?试绘出三种常用金属的试绘出三种常用金属的典型晶格。典型晶格。答：参見教材答：参見教材P12P12。2-3.2
13、-3.何谓晶面、晶向何谓晶面、晶向?答：参見教材答：参見教材P12P12。2-4.2-4.何谓同素异构转变何谓同素异构转变(以铁为例说明之以铁为例说明之?答：参見教材答：参見教材P14P14。2-5.2-5.晶体和非晶体在性能上有何不同的特点晶体和非晶体在性能上有何不同的特点?答：参見教材答：参見教材P11P11。2-6.2-6.试从金属的结晶过程试从金属的结晶过程,分析影响晶粒粗细的因素。为什么铸铁断口的表层分析影响晶粒粗细的因素。为什么铸铁断口的表层晶粒细小晶粒细小,而心部晶粒粗大而心部晶粒粗大?答：参見教材答：参見教材P5P5。2-7.2-7.何谓枝晶偏析？对合金的力学性能有何影响？何谓
14、枝晶偏析？对合金的力学性能有何影响？答：参見教材答：参見教材P17P17。学习指导 一、学习要求一、学习要求一、学习要求一、学习要求 掌握合金的基本结构、固溶强化和弥散强化的概念；通过铁碳相图的学习掌握合金的基本结构、固溶强化和弥散强化的概念；通过铁碳相图的学习,学会利用学会利用Fe-Fe3CFe-Fe3C相图来分析铁碳合金的成分、组织与性能间的关系。相图来分析铁碳合金的成分、组织与性能间的关系。二、学习方法二、学习方法二、学习方法二、学习方法 本章学习时本章学习时,首先要理解合金的基本结构及相关强化的概念、成分与性能的首先要理解合金的基本结构及相关强化的概念、成分与性能的关系；在此基础上关系
15、；在此基础上,进一步掌握铁碳合金的基本组织组成物和相组成物的概念、进一步掌握铁碳合金的基本组织组成物和相组成物的概念、力学性能、组织与性能间的关系及铁碳相图的应用。力学性能、组织与性能间的关系及铁碳相图的应用。三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点 本章重点是本章重点是Fe-Fe3CFe-Fe3C相图的分析相图的分析,典型合金结晶过程的理解。典型合金结晶过程的理解。Fe-Fe3CFe-Fe3C相图的分相图的分析和铁碳合金成分、组织与性能间的关系。难点是析和铁碳合金成分、组织与性能间的关系。难点是Fe-Fe3CFe-Fe3C相图的分析。相图的分析。四、本章应注意以下内容四、本章
16、应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容 (1)(1)有关合金结构和组织的基本概念。有关合金结构和组织的基本概念。(2)(2)合金相结构的分类、固溶体与化合物的本质区别和它们的性能特点。合金相结构的分类、固溶体与化合物的本质区别和它们的性能特点。(3)(3)固溶强化和弥散强化的概念和实际意义。固溶强化和弥散强化的概念和实际意义。(4)(4)典型合金结晶过程的冷却曲线、冷却过程中的转变及室温下的组织及相。典型合金结晶过程的冷却曲线、冷却过程中的转变及室温下的组织及相。(5)(5)二元相图与合金性能二元相图与合金性能(力学性能、物理性能及工艺性能力学性能、物理性能及工艺性能)带规
17、律性的一些带规律性的一些若系。若系。(6)(6)铁碳合金系中存在的基本相和组织，以及它们的本质、构造、性质铁碳合金系中存在的基本相和组织，以及它们的本质、构造、性质及其形成条件。及其形成条件。(7)(7)绘制绘制Fe-Fe3CFe-Fe3C相图，准确地标注出相图，准确地标注出Fe-Fe3CFe-Fe3C相图中重要点的成分及相图中重要点的成分及温度坐标温度坐标,说明图中重要线的意义说明图中重要线的意义,能用相组成物和组织组成物标注各能用相组成物和组织组成物标注各相区。相区。(8)(8)能分析典型成分铁碳合金的结晶过程及相关的冷却曲线及其室温下能分析典型成分铁碳合金的结晶过程及相关的冷却曲线及其室
18、温下的平衡组织。的平衡组织。(9)(9)铁碳合金成分、组织结构和性能间的关系。铁碳合金成分、组织结构和性能间的关系。思考题与习题 3-1.3-1.解释下列名词：固溶体、金属化合物、机械混合物、相、平衡相图。解释下列名词：固溶体、金属化合物、机械混合物、相、平衡相图。答：参見教材答：参見教材P15P15。3-2.3-2.何谓置换固溶体何谓置换固溶体?何谓间隙固溶体何谓间隙固溶体?何谓金属化合物何谓金属化合物?答：参見教材答：参見教材P15P15。3-3.3-3.细晶强化、冷变形强化及固溶强化的含义是什么细晶强化、冷变形强化及固溶强化的含义是什么?有何实用意义有何实用意义?答：参見教材答：参見教材
19、P13P13。3-4.3-4.固溶强化与纯金属结晶有何异同固溶强化与纯金属结晶有何异同?答：参見教材答：参見教材P18P18。3-5.3-5.为什么不能把共晶体称为相为什么不能把共晶体称为相?答：参見教材答：参見教材P16P16。3-6.3-6.何谓共晶反应何谓共晶反应?何谓共析反应何谓共析反应?两者有何异同两者有何异同?答：参見教材答：参見教材P18P18。3-7.3-7.铁碳合金状态图主要用途是什么铁碳合金状态图主要用途是什么?答：参見教材答：参見教材P25P25。学习指导 一一一一.学习要求学习要求学习要求学习要求 了解热处理过程的组织转变，掌握热处理各种工艺及应用。了解热处理过程的组织
20、转变，掌握热处理各种工艺及应用。二、学习方法二、学习方法二、学习方法二、学习方法 学习本章前，须掌握铁碳合金及其相图的基本知识，最好对热处理生产有一定的感学习本章前，须掌握铁碳合金及其相图的基本知识，最好对热处理生产有一定的感性认识性认识,在掌握各种冷却转变产物的含义、力学性能的基础上，进一步理解各种热在掌握各种冷却转变产物的含义、力学性能的基础上，进一步理解各种热处理工艺及其应用。处理工艺及其应用。三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点 本章的重点是退火、正火、淬火、回火、表面热处理的工艺特点及选用。难点是对本章的重点是退火、正火、淬火、回火、表面热处理的工艺特点及选用。难
21、点是对C C曲线的理解和各种转变产物概念的掌握，以及各冷却转变产物之间的异同点曲线的理解和各种转变产物概念的掌握，以及各冷却转变产物之间的异同点。四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容 1.1.钢在加热时的组织转变。钢在加热时的组织转变。2.2.舆氏体冷却产物的形态和力学性能。舆氏体冷却产物的形态和力学性能。3.C3.C曲线的分祈与应用。曲线的分祈与应用。4.4.P P、S S、，、，T T、B B上、上、B B下、下、MM等符号的含义。等符号的含义。5.5.完全退火、球化退火、去应力退火的目的、工艺特点及应用。完全退火、球化退火、去应力退火的
22、目的、工艺特点及应用。6.6.正火的目的、工艺特点及应用。正火的目的、工艺特点及应用。7.7.亚共析钢、过共析钢的加热温度区间。亚共析钢、过共析钢的加热温度区间。8.8.淬生介质及淬火方法。淬生介质及淬火方法。9.9.低温回火、中温回火、高温回火的加热湿度、回火后的组织及硬度、三种回火低温回火、中温回火、高温回火的加热湿度、回火后的组织及硬度、三种回火的目的的目的及适用范围。及适用范围。及适用范围。及适用范围。10.10.表面热处理的概念。表面热处理的概念。表面热处理的概念。表面热处理的概念。思考题与习题 4-1.4-1.什么是热处理？热处理的目的是什么什么是热处理？热处理的目的是什么什么是热
23、处理？热处理的目的是什么什么是热处理？热处理的目的是什么?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P27P27。4-2.4-2.马氏体与贝氏体转变有哪些异同点马氏体与贝氏体转变有哪些异同点马氏体与贝氏体转变有哪些异同点马氏体与贝氏体转变有哪些异同点?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P31P31。4-3.4-3.试述影响试述影响试述影响试述影响C C曲线形状和位置的主要因素。曲线形状和位置的主要因素。曲线形状和位置的主要因素。曲线形状和位置的主要因素。答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P30P30。4-4.4-4.马氏体的硬度主要取决于什么马氏体的硬度主要取
24、决于什么马氏体的硬度主要取决于什么马氏体的硬度主要取决于什么?说明马氏体具有高硬度的原因。说明马氏体具有高硬度的原因。说明马氏体具有高硬度的原因。说明马氏体具有高硬度的原因。答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P31-32P31-32。4-5.4-5.珠光体、贝氏体和马氏体的组织和性能有什么区别珠光体、贝氏体和马氏体的组织和性能有什么区别珠光体、贝氏体和马氏体的组织和性能有什么区别珠光体、贝氏体和马氏体的组织和性能有什么区别?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P30-32P30-32。4-6.4-6.什么是残余奥氏体什么是残余奥氏体什么是残余奥氏体什么是残余奥氏体?它
25、会引起什么问题它会引起什么问题它会引起什么问题它会引起什么问题?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P27P27。4-7.4-7.什么是退火热处理什么是退火热处理什么是退火热处理什么是退火热处理?常用的退火分为哪几种常用的退火分为哪几种常用的退火分为哪几种常用的退火分为哪几种?各有何特点各有何特点各有何特点各有何特点?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P27P27。4-8.4-8.什么叫球化退火什么叫球化退火什么叫球化退火什么叫球化退火?球化退火的目的是什么球化退火的目的是什么球化退火的目的是什么球化退火的目的是什么?主要用于什么钢主要用于什么钢主要用于什么钢主要用于
26、什么钢?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P27P27。4-9.4-9.什么是正火热处理什么是正火热处理什么是正火热处理什么是正火热处理?目的是什么目的是什么目的是什么目的是什么?用于什么场合用于什么场合用于什么场合用于什么场合?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P27P27。4-10.4-10.什么是淬火什么是淬火什么是淬火什么是淬火?淬火对冷却速度有何要求淬火对冷却速度有何要求淬火对冷却速度有何要求淬火对冷却速度有何要求?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P27P27。4-11.4-11.什么叫淬透性和淬硬性什么叫淬透性和淬硬性什么叫淬透性和淬硬性
27、什么叫淬透性和淬硬性?它们各自的影响因素有哪些它们各自的影响因素有哪些它们各自的影响因素有哪些它们各自的影响因素有哪些?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P33P33。4-12.4-12.什么是回火什么是回火什么是回火什么是回火?回火工艺的分类、目的、组织与应用是什么回火工艺的分类、目的、组织与应用是什么回火工艺的分类、目的、组织与应用是什么回火工艺的分类、目的、组织与应用是什么?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P27P27。4-13.4-13.什么叫调质处理什么叫调质处理什么叫调质处理什么叫调质处理?调质处理获得什么组织调质处理获得什么组织调质处理获得什么组织调
28、质处理获得什么组织?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P34P34。4-14.4-14.什么叫表面热处理什么叫表面热处理什么叫表面热处理什么叫表面热处理?常用的表面热处理有哪些常用的表面热处理有哪些常用的表面热处理有哪些常用的表面热处理有哪些?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P34P34。4-15.4-15.什么叫火焰加热表面淬火什么叫火焰加热表面淬火什么叫火焰加热表面淬火什么叫火焰加热表面淬火?目的是什么目的是什么目的是什么目的是什么?有哪些特点有哪些特点有哪些特点有哪些特点?用于什么场合用于什么场合用于什么场合用于什么场合?答：参見教材答：参見教材答：参見教材
29、答：参見教材P34P34。4-16.4-16.什么叫化学热处理什么叫化学热处理什么叫化学热处理什么叫化学热处理?常用的化学热处理的种类有哪些常用的化学热处理的种类有哪些常用的化学热处理的种类有哪些常用的化学热处理的种类有哪些?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P35P35。4-17.4-17.什么是渗碳处理什么是渗碳处理什么是渗碳处理什么是渗碳处理?目的是什么目的是什么目的是什么目的是什么?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P35-36P35-36。4-18.4-18.目前热处理新工艺有哪些目前热处理新工艺有哪些目前热处理新工艺有哪些目前热处理新工艺有哪些?答：参見
30、教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P37P37。学习指导 一、学习要求一、学习要求一、学习要求一、学习要求 掌握工业用钢和铸铁的基本内容，初步学会工业用钢和铸铁的选用及其相关热处掌握工业用钢和铸铁的基本内容，初步学会工业用钢和铸铁的选用及其相关热处掌握工业用钢和铸铁的基本内容，初步学会工业用钢和铸铁的选用及其相关热处掌握工业用钢和铸铁的基本内容，初步学会工业用钢和铸铁的选用及其相关热处理工艺。理工艺。理工艺。理工艺。二、学习方法二、学习方法二、学习方法二、学习方法 学习本章时学习本章时学习本章时学习本章时,首先要弄清楚工业用钢和铸铁的分类体系首先要弄清楚工业用钢和铸铁的分类体系首先要弄清
31、楚工业用钢和铸铁的分类体系首先要弄清楚工业用钢和铸铁的分类体系,然后按照钢的牌号、成分估然后按照钢的牌号、成分估然后按照钢的牌号、成分估然后按照钢的牌号、成分估算、热处理方法及其热处理后的最终组织、用途等方面算、热处理方法及其热处理后的最终组织、用途等方面算、热处理方法及其热处理后的最终组织、用途等方面算、热处理方法及其热处理后的最终组织、用途等方面,自己逐一检查每一类材料是否自己逐一检查每一类材料是否自己逐一检查每一类材料是否自己逐一检查每一类材料是否真正掌握，必要时真正掌握，必要时真正掌握，必要时真正掌握，必要时,可及时复习前面各章的相关内容。特殊钢和合金铸铁只要作一般了可及时复习前面各章
32、的相关内容。特殊钢和合金铸铁只要作一般了可及时复习前面各章的相关内容。特殊钢和合金铸铁只要作一般了可及时复习前面各章的相关内容。特殊钢和合金铸铁只要作一般了解解解解 三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点 本章的重点是工业用钢和铸铁的常用牌号、主要成分的估算、热处理方法及其热本章的重点是工业用钢和铸铁的常用牌号、主要成分的估算、热处理方法及其热本章的重点是工业用钢和铸铁的常用牌号、主要成分的估算、热处理方法及其热本章的重点是工业用钢和铸铁的常用牌号、主要成分的估算、热处理方法及其热处理后的最终组织、应用等内容。本章的难点是合金元素的作用、热处理工艺和材料处理后的最终组织、应用
33、等内容。本章的难点是合金元素的作用、热处理工艺和材料处理后的最终组织、应用等内容。本章的难点是合金元素的作用、热处理工艺和材料处理后的最终组织、应用等内容。本章的难点是合金元素的作用、热处理工艺和材料的选用。的选用。的选用。的选用。四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容 1.1.了解碳钢与合金钢的特点，熟悉工业用钢的分类和编号方法。基本能由钢号推断了解碳钢与合金钢的特点，熟悉工业用钢的分类和编号方法。基本能由钢号推断了解碳钢与合金钢的特点，熟悉工业用钢的分类和编号方法。基本能由钢号推断了解碳钢与合金钢的特点，熟悉工业用钢的分类和编号方法。基本能
34、由钢号推断出它属于哪一类钢种，大概化学成分和主要用途。出它属于哪一类钢种，大概化学成分和主要用途。出它属于哪一类钢种，大概化学成分和主要用途。出它属于哪一类钢种，大概化学成分和主要用途。2.2.了解合金元素在钢中的作用。了解合金元素在钢中的作用。了解合金元素在钢中的作用。了解合金元素在钢中的作用。3.3.熟悉常用工业用钢熟悉常用工业用钢熟悉常用工业用钢熟悉常用工业用钢(重点是结构钢中的渗碳钢和调质钢，工具钢中的高速钢重点是结构钢中的渗碳钢和调质钢，工具钢中的高速钢重点是结构钢中的渗碳钢和调质钢，工具钢中的高速钢重点是结构钢中的渗碳钢和调质钢，工具钢中的高速钢)的工的工的工的工作条件、性能特点、
35、化学成分、常规热处理、典型钢种及其主要用途。作条件、性能特点、化学成分、常规热处理、典型钢种及其主要用途。作条件、性能特点、化学成分、常规热处理、典型钢种及其主要用途。作条件、性能特点、化学成分、常规热处理、典型钢种及其主要用途。4.4.特殊性能钢的基本知识。特殊性能钢的基本知识。特殊性能钢的基本知识。特殊性能钢的基本知识。5.5.铸铁石墨化的基本过程。铸铁石墨化的基本过程。铸铁石墨化的基本过程。铸铁石墨化的基本过程。6.6.铸铁的成分特点、石墨形态对性能的影响。铸铁的成分特点、石墨形态对性能的影响。铸铁的成分特点、石墨形态对性能的影响。铸铁的成分特点、石墨形态对性能的影响。7.7.灰铸铁的石
36、墨形态、基本组织、常用牌号及其含义、热处理及应用。灰铸铁的石墨形态、基本组织、常用牌号及其含义、热处理及应用。灰铸铁的石墨形态、基本组织、常用牌号及其含义、热处理及应用。灰铸铁的石墨形态、基本组织、常用牌号及其含义、热处理及应用。8.8.可锻铸铁的石墨形态、常用牌号及意义。可锻铸铁的石墨形态、常用牌号及意义。可锻铸铁的石墨形态、常用牌号及意义。可锻铸铁的石墨形态、常用牌号及意义。9.9.球墨铸铁的牌号含义及应用。球墨铸铁的牌号含义及应用。球墨铸铁的牌号含义及应用。球墨铸铁的牌号含义及应用。10.10.蠕墨铸铁的牌号台义及应用。蠕墨铸铁的牌号台义及应用。蠕墨铸铁的牌号台义及应用。蠕墨铸铁的牌号台
37、义及应用。11.11.合金铸铁的基本扣识。合金铸铁的基本扣识。合金铸铁的基本扣识。合金铸铁的基本扣识。思考题与习题 5-1.5-1.在普通碳钢中在普通碳钢中在普通碳钢中在普通碳钢中,除了铁和碳外除了铁和碳外除了铁和碳外除了铁和碳外,一般还有哪些元素一般还有哪些元素一般还有哪些元素一般还有哪些元素?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P41P41。5-2.5-2.在钢中加入合金元素有哪些作用在钢中加入合金元素有哪些作用在钢中加入合金元素有哪些作用在钢中加入合金元素有哪些作用?铬、镍、铝在钢中的主要作用有哪些铬、镍、铝在钢中的主要作用有哪些铬、镍、铝在钢中的主要作用有哪些铬、镍、铝在钢
38、中的主要作用有哪些?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P44P44。5-3.5-3.合金元素对奥氏体形成有什么影响合金元素对奥氏体形成有什么影响合金元素对奥氏体形成有什么影响合金元素对奥氏体形成有什么影响?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P?47P?47 5-4.5-4.合金元素对过玲奥氏体稳定性有何影响合金元素对过玲奥氏体稳定性有何影响合金元素对过玲奥氏体稳定性有何影响合金元素对过玲奥氏体稳定性有何影响?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P44P44。5-5.5-5.合金元素对淬火钢回火组织转变有何影响合金元素对淬火钢回火组织转变有何影响合金元素对
39、淬火钢回火组织转变有何影响合金元素对淬火钢回火组织转变有何影响?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P?P?5-6.5-6.从钢的分类、供应状态所保证的指标及化学成分、性能、用途等方面区从钢的分类、供应状态所保证的指标及化学成分、性能、用途等方面区从钢的分类、供应状态所保证的指标及化学成分、性能、用途等方面区从钢的分类、供应状态所保证的指标及化学成分、性能、用途等方面区分以下钢号。分以下钢号。分以下钢号。分以下钢号。Q235 08 40Cr T12 60 60Si2Mn 0Cr18N9TIQ235 08 40Cr T12 60 60Si2Mn 0Cr18N9TI 答：参見教材答：参
40、見教材答：参見教材答：参見教材P42 P43 P43 P43 P43 P45 P47P42 P43 P43 P43 P43 P45 P47 5-75-7选择下列钢件的退火工艺，并说明其退火目的及退火后组织：选择下列钢件的退火工艺，并说明其退火目的及退火后组织：选择下列钢件的退火工艺，并说明其退火目的及退火后组织：选择下列钢件的退火工艺，并说明其退火目的及退火后组织：(1)(1)经冷轧后的经冷轧后的经冷轧后的经冷轧后的1515钢钢钢钢(0.15(0.15c)c)钢板，要求降低硬度；钢板，要求降低硬度；钢板，要求降低硬度；钢板，要求降低硬度；答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P42P
41、42 (2)ZG35(0.35(2)ZG35(0.35c)c)铸钢齿轮；铸钢齿轮；铸钢齿轮；铸钢齿轮；答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P44P44 (3)(3)具有网状渗碳体的具有网状渗碳体的具有网状渗碳体的具有网状渗碳体的T12(1.2T12(1.2c)c)钢。钢。钢。钢。答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P33P33 5-85-8哪些钢可以以正火代替退火哪些钢可以以正火代替退火哪些钢可以以正火代替退火哪些钢可以以正火代替退火?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P33?P33?5-95-9回火工艺的分类、目的、组织与应用回火工艺的分类、目的、组织与
42、应用回火工艺的分类、目的、组织与应用回火工艺的分类、目的、组织与应用?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P34?P34?5-10.5-10.试综合比较分析表面淬火、渗碳、氮化在用钢、热处理工艺及应用方面试综合比较分析表面淬火、渗碳、氮化在用钢、热处理工艺及应用方面试综合比较分析表面淬火、渗碳、氮化在用钢、热处理工艺及应用方面试综合比较分析表面淬火、渗碳、氮化在用钢、热处理工艺及应用方面的异同。的异同。的异同。的异同。答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P44P44 5-115-11回火工艺的分类、目的、组织与应用回火工艺的分类、目的、组织与应用回火工艺的分类、目的、组
43、织与应用回火工艺的分类、目的、组织与应用?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P34P34 5-125-12试综合比较分析表面淬火、渗碳、氮化在用钢、热处理工艺及应用方试综合比较分析表面淬火、渗碳、氮化在用钢、热处理工艺及应用方试综合比较分析表面淬火、渗碳、氮化在用钢、热处理工艺及应用方试综合比较分析表面淬火、渗碳、氮化在用钢、热处理工艺及应用方面的异同。面的异同。面的异同。面的异同。答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P34-36?P34-36?学习指导 一、学习要求一、学习要求一、学习要求一、学习要求 1.1.掌握了解铝、铜及其合金的一般特性、分类和牌号。掌握了解铝
44、、铜及其合金的一般特性、分类和牌号。掌握了解铝、铜及其合金的一般特性、分类和牌号。掌握了解铝、铜及其合金的一般特性、分类和牌号。2.2.一般了解粉末冶金的特点及应用，轴承合金及其他有色金属。一般了解粉末冶金的特点及应用，轴承合金及其他有色金属。一般了解粉末冶金的特点及应用，轴承合金及其他有色金属。一般了解粉末冶金的特点及应用，轴承合金及其他有色金属。二、学习方法二、学习方法二、学习方法二、学习方法 学习本章时学习本章时学习本章时学习本章时,首先要弄清楚有色金属的分类体系首先要弄清楚有色金属的分类体系首先要弄清楚有色金属的分类体系首先要弄清楚有色金属的分类体系,然后按牌然后按牌然后按牌然后按牌
45、(代代代代)号、材料类号、材料类号、材料类号、材料类型、强化方法、组织性能、用途等方面自己逐一检查是否真正掌握；对轴承型、强化方法、组织性能、用途等方面自己逐一检查是否真正掌握；对轴承型、强化方法、组织性能、用途等方面自己逐一检查是否真正掌握；对轴承型、强化方法、组织性能、用途等方面自己逐一检查是否真正掌握；对轴承合金及其他有色金属掌握基本内容即可。合金及其他有色金属掌握基本内容即可。合金及其他有色金属掌握基本内容即可。合金及其他有色金属掌握基本内容即可。三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点三、重点和难点 本章的重点是铝合金的种类、牌本章的重点是铝合金的种类、牌本章的重点是铝合金的种类、
46、牌本章的重点是铝合金的种类、牌(代代代代)号和应用；黄铜、青铜的含义、牌号号和应用；黄铜、青铜的含义、牌号号和应用；黄铜、青铜的含义、牌号号和应用；黄铜、青铜的含义、牌号和应用。难点是固溶一时效强化及应用。和应用。难点是固溶一时效强化及应用。和应用。难点是固溶一时效强化及应用。和应用。难点是固溶一时效强化及应用。四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容四、本章应注意以下内容(1)(1)结合铝合金相图的特点结合铝合金相图的特点结合铝合金相图的特点结合铝合金相图的特点,能初步分析有色金属及其合金的主要强化途径。能初步分析有色金属及其合金的主要强化途径。能初步分析有色金属及
47、其合金的主要强化途径。能初步分析有色金属及其合金的主要强化途径。(2)(2)不可热处理的形变铝合金不可热处理的形变铝合金不可热处理的形变铝合金不可热处理的形变铝合金,如防锈铝；可热处理形变铝合金，如硬铝、超硬如防锈铝；可热处理形变铝合金，如硬铝、超硬如防锈铝；可热处理形变铝合金，如硬铝、超硬如防锈铝；可热处理形变铝合金，如硬铝、超硬铝、锻铝等；铸造铝合金铝、锻铝等；铸造铝合金铝、锻铝等；铸造铝合金铝、锻铝等；铸造铝合金,如如如如A1A1SiSi、A1A1CuCu、A1A1MgMg、A1A1ZnZn等的主要等的主要等的主要等的主要不同点及它们的代号、应用。不同点及它们的代号、应用。不同点及它们的
48、代号、应用。不同点及它们的代号、应用。(3)Cu(3)CuZnZn合金中合金中合金中合金中ZnZn含量对黄铜组织、性能的影响，黄铜的牌号、应用；青含量对黄铜组织、性能的影响，黄铜的牌号、应用；青含量对黄铜组织、性能的影响，黄铜的牌号、应用；青含量对黄铜组织、性能的影响，黄铜的牌号、应用；青铜的组织铜的组织铜的组织铜的组织,性能特点和牌号、应用。性能特点和牌号、应用。性能特点和牌号、应用。性能特点和牌号、应用。(4)(4)轴承合金的性能要求、组织特点及典型合金。轴承合金的性能要求、组织特点及典型合金。轴承合金的性能要求、组织特点及典型合金。轴承合金的性能要求、组织特点及典型合金。(5)(5)其他
49、有色合金只要作一般了解。其他有色合金只要作一般了解。其他有色合金只要作一般了解。其他有色合金只要作一般了解。思考题与习题 6-1.6-1.与钢相比，铝合金主要优缺点是什么与钢相比，铝合金主要优缺点是什么与钢相比，铝合金主要优缺点是什么与钢相比，铝合金主要优缺点是什么?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P51P51。6-2.6-2.铝合金的分类方法是什么铝合金的分类方法是什么铝合金的分类方法是什么铝合金的分类方法是什么?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P51P51。6-3.6-3.何种铝合金宜采用时效硬化何种铝合金宜采用时效硬化何种铝合金宜采用时效硬化何种铝合金宜采
50、用时效硬化?何种铝合金宜采用变形强化何种铝合金宜采用变形强化何种铝合金宜采用变形强化何种铝合金宜采用变形强化?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P51-52P51-52。6-4.6-4.何种铝合金宜于铸造何种铝合金宜于铸造何种铝合金宜于铸造何种铝合金宜于铸造?答：参見教材答：参見教材答：参見教材答：参見教材P52P52。6-5.6-5.形变铝合金包括哪几类形变铝合金包括哪几类形变铝合金包括哪几类形变铝合金包括哪几类?航空发动机活塞、飞机大梁、飞机蒙皮应选用哪航空发动机活塞、飞机大梁、飞机蒙皮应选用哪航空发动机活塞、飞机大梁、飞机蒙皮应选用哪航空发动机活塞、飞机大梁、飞机蒙皮应选用