本選題以焊接技術應用專業(yè)為基礎，主要講授金屬材料基礎知識與熱處理基本工藝，以及機械制造工藝基礎相關理論知識與材料選用有關的機械制造基本能力的培養(yǎng)。主要內容包括：金屬的的性能、鋼鐵材料、鋼的熱處理、其他常用金屬和當今前沿金屬材料介紹、金屬毛坯制造工藝、零件切削加工工藝等相關知識。
高級講師，河南省職業(yè)技術培訓焊工專業(yè)中心教研組副組長，曾參加教育部人社部組織的國家示范性職業(yè)學校數(shù)字化資源共建共享計劃科研課題項目"焊接技術”課程精品網絡課程資源開發(fā)，負責主持"焊接專業(yè)基礎課程”及"金屬材料與切割”精品課程資源的開發(fā)工作。
緒論 1
第一單元 金屬材料與熱處理
第1章 金屬的結構與結晶 4
1．1 金屬的晶體結構 4
1．1．1 晶體與非晶體 4
1．1．2 金屬的晶格類型 4
1．1．3 單晶體與多晶體 5
1．1．4 晶體的缺陷 6
1．2 純金屬的結晶 7
1．2．1 純金屬的結晶過程 7
1．2．2 晶粒大小對金屬材料的影響 8
1．2．3 同素異構轉變 9
第2章 金屬材料的性能 11
2．1 金屬材料的物理性能 11
2．1．1 密度 11
2．1．2 熔點 12
2．1．3 熱膨脹性 12
2．1．4 導熱性 13
2．2 金屬材料的力學性能 14
2．2．1 強度和塑性 14
2．2．2 硬度 17
2．2．3 沖擊韌性和疲勞強度 19
2．3 金屬材料的工藝性能 20
2．3．1 鑄造性能 21
2．3．2 鍛壓性能 22
2．3．3 焊接性能 23
2．3．4 切削加工性能及熱處理性能 23
第3章 鐵碳合金 25
3．1 合金及其組織 26
3．1．1 合金的基本概念 26
3．1．2 合金的組織 26
3．2 鐵碳合金的基本組織與性能 28
3．2．1 鐵素體 28
3．2．2 奧氏體 28
3．2．3 滲碳體 29
3．2．4 珠光體 29
3．2．5 萊氏體 29
3．3 鐵碳合金相圖 30
3．3．1 鐵碳合金相圖的組成 31
3．3．2 Fe-Fe3C相圖中特性點、線的含義 31
3．3．3 鐵碳合金的分類 33
3．3．4 鐵碳合金的成分、組織與性能的關系 33
3．3．5 Fe-Fe3C相圖的應用 33
3．4 碳素鋼 35
3．4．1 鋼中常存元素及其對性能的影響 35
3．4．2 碳素鋼的分類 35
3．4．3 碳素鋼牌號及用途 36
第4章 鋼的熱處理 41
4．1 熱處理的原理及分類 41
4．2 鋼在加熱及冷卻時的組織轉變 42
4．2．1 鋼在加熱時的組織轉變 42
4．2．2 鋼在冷卻時的組織轉變 43
4．3 熱處理的基本方法 47
4．3．1 退火與正火 47
4．3．2 淬火與回火 49
4．4 鋼的表面熱處理 54
4．4．1 表面淬火 54
4．4．2 化學熱處理 55
第5章 合金鋼 61
5．1 合金鋼的分類和牌號 61
5．1．1 合金鋼的分類 61
5．1．2 合金鋼的牌號 62
5．2 合金結構鋼 63
5．2．1 低合金結構鋼 63
5．2．2 合金滲碳鋼 64
5．2．3 合金調質鋼 65
5．2．4 合金彈簧鋼 66
5．2．5 滾動軸承鋼 66
5．3 合金工具鋼 68
5．3．1 合金刃具鋼 68
5．3．2 合金模具鋼 70
5．3．3 合金量具鋼 71
5．4 特殊性能鋼 72
5．4．1 不銹鋼 72
5．4．2 耐熱鋼 74
5．4．3 耐磨鋼 74
第6章 鑄鐵 76
6．1 鑄鐵的特點與分類 76
6．1．1 鑄鐵的石墨化 76
6．1．2 鑄鐵的組織與性能的關系 77
6．1．3 鑄鐵的分類 78
6．2 常用鑄鐵簡介 78
6．2．1 灰鑄鐵 78
6．2．2 可鍛鑄鐵 80
6．2．3 球墨鑄鐵 81
6．2．4 蠕墨鑄鐵 83
6．2．5 合金鑄鐵 84
6．2．6 常用鑄鐵的熱處理 84
第7章 有色金屬與硬質合金 86
7．1 銅及銅合金 86
7．1．1 純銅（Cu） 86
7．1．2 銅合金 87
7．2 鋁及鋁合金 91
7．2．1 鋁及鋁合金的性能特點 92
7．2．2 鋁及鋁合金的分類、代號、牌號和用途 92
7．3 鈦及鈦合金 95
7．3．1 純鈦（Ti） 96
7．3．2 鈦合金 96
7．3．3 鈦的三大功能 97
7．4 硬質合金 97
7．4．1 硬質合金的性能特點 98
7．4．2 常用的硬質合金 98
第二單元 金 屬 工 藝
第8章 鍛造與鑄造 102
8．1 鍛造 102
8．1．1 坯料的加熱 102
8．1．2 自由鍛 103
8．1．3 模鍛 106
8．1．4 鍛件的鍛后冷卻 107
8．1．5 自由鍛工藝 108
8．1．6 自由鍛的常見缺陷 109
8．2 鑄造 110
8．2．1 鑄造基礎 110
8．2．2 砂型鑄造 111
8．2．3 鑄造工藝 116
8．2．4 特種鑄造 118
第9章 車削 122
9．1 車床 122
9．1．1 臥式車床 122
9．1．2 車削運動 122
9．1．3 車削的加工范圍及特點 125
9．1．4 切削用量 126
9．2 車床的工藝裝備 127
9．2．1 車床夾具 127
9．2．2 車刀和刀具材料 129
9．3 車削工藝 131
9．3．1 分析圖樣 132
9．3．2 制定加工工藝 132
9．3．3 齒輪軸的車削加工 132
第10章 鉗加工 134
10．1 劃線 134
10．1．1 常用劃線工具 135
10．1．2 劃線基準的選擇 136
10．1．3 劃線步驟及工藝 136
10．2 孔加工 138
10．2．1 鉆床 138
10．2．2 鉆孔 139
10．2．3 擴孔 139
10．2．4 锪孔 140
10．2．5 鉸孔 140
10．3 螺紋加工 142
10．3．1 攻螺紋 142
10．3．2 套螺紋 144
10．4 平面與曲面加工 145
10．4．1 鋸削與鏨削 146
10．4．2 銼削 147
10．4．3 刮削 149
10．4．4 研磨 151
第11章 銑削、刨削與鏜削 154
11．1 銑削 154
11．1．1 銑床與銑刀 154
11．1．2 銑床的加工范圍與特點 158
11．1．3 銑削方法 159
11．1．4 工件的裝夾 160
11．1．5 典型零件的銑削 161
11．2 刨削與鏜削 163
11．2．1 刨床與插床 164
11．2．2 鏜削 166
11．2．3 刨削、插削與鏜削的典型零件加工 168
第12章 磨削 170
12．1 磨床 170
12．1．1 常用磨床 170
12．1．2 磨削的主要加工內容 173
12．1．3 磨削的工藝特點 173
12．2 砂輪 174
12．2．1 砂輪的組成 174
12．2．2 砂輪的標記 174
12．3 磨削工藝 178
12．3．1 在外圓磨床上磨外圓 178
13．3．2 在外圓磨床上磨內圓 180
12．3．3 在外圓磨床上磨外圓錐 181
12．3．4 在平面磨床上磨平面 181
12．3．5 齒輪軸的磨削工藝 182
附錄Ⅰ 壓痕直徑與布氏硬度對照表 184
附錄Ⅱ 黑色金屬硬度及強度換算表 186
附錄Ⅲ 常用鋼的臨界點 187
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