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绪论1

学习情境1金属材料的性能3

任务1金属材料的力学性能4

活动1：强度4

活动2：塑性6

活动3：硬度7

活动4：冲击韧性8

活动5：疲劳强度8

活动6：磨损9

任务2金属材料的物理、化学性能10

活动1：金属材料的物理性能10

活动2：金属材料的化学性能11

任务3金属材料的工艺性能12

活动1：铸造性能12

活动2：可锻性能12

活动3：焊接性能12

活动4：切削加工性能12

活动5：热处理性能12

复习思考题13

学习情境2金属材料结构的基本知识14

任务1金属材料的晶体结构15

活动1：金属的理想晶体结构15

活动2：金属的实际晶体结构18

活动3：合金的晶体结构19

活动4：金属的结晶过程及理论21

活动5：二元合金相图23

任务2铁碳合金状态图26

活动1：铁碳合金的基本知识27

活动2：铁碳合金相图28

活动3：典型铁碳合金的结晶过程分析29

活动4：含碳量与铁碳合金组织和性能的关系31

活动5：Fe-Fe3C相图在工业中的应用33

复习思考题33

学习情境3钢的热处理35

任务1钢的热处理的基本概念36

活动1：钢的热处理的分类36

活动2：钢的热处理工艺曲线36

活动3：钢的加热37

活动4：钢的冷却38

任务2钢的普通热处理41

活动1：钢的退火41

活动2：钢的正火42

活动3：钢的淬火43

活动4：钢的回火46

活动5：钢的调质处理47

任务3钢的表面热处理47

活动1：钢的表面淬火47

活动2：钢的表面化学热处理49

任务4热处理新技术简介50

活动1：真空热处理50

活动2：可控气氛热处理50

活动3：形变热处理51

活动4：化学热处理新技术51

活动5：电子束表面淬火51

任务5零件常见热处理缺陷分析及预防措施51

活动1：过热与过烧52

活动2：氧化与脱碳52

活动3：硬度不足和软点52

活动4：变形和开裂52

复习思考题52

学习情境4常用金属材料54

任务1工业用钢55

活动1：常存元素对钢性能的影响55

活动2：钢的分类和编号55

活动3：结构钢57

活动4：工具钢58

活动5：特殊性能钢59

任务2铸铁60

活动1：铸铁的石墨化60

活动2：常用铸铁61

活动3：合金铸铁63

任务3非铁合金及粉末冶金64

活动1：铝及其合金64

活动2：铜及其合金66

活动3：轴承合金67

活动4：粉末冶金与硬质合金69

复习思考题69

学习情境5铸造成型70

任务1铸造成型工艺基础71

活动1：合金的流动性和充型能力71

活动2：合金的收缩75

活动3：合金的吸气性和氧化性79

任务2铸造成型方法80

活动1：砂型铸造80

活动2：特种铸造88

任务3铸造成型工艺设计94

活动1：铸造工艺设计依据94

活动2：铸造工艺94

活动3：工艺参数的选择99

活动4：铸造成型工艺设计实例101

任务4铸件结构工艺性104

活动1：砂型铸造工艺对铸件结构设计的要求104

活动2：合金铸造性能对铸件结构设计的要求108

复习思考题113

学习情境6金属压力加工114

任务1金属压力加工的基本原理115

活动1：金属塑性变形的实质115

活动2：金属塑性变形对金属组织和性能的影响116

任务2金属锻造时的加热与冷却117

活动1：锻造温度范围117

活动2：锻件的冷却117

任务3锻造118

活动1：自由锻118

活动2：模型锻造121

活动3：胎模锻123

活动4：模锻方法的选择123

任务4板料冲压125

活动1：板料冲压的特点125

活动2：冲压设备125

活动3：板料冲压的基本工序126

活动4：板料冲压件的结构工艺性128

活动5：典型零件冲压工艺示例133

任务5其他常用压力加工方法简介134

活动1：轧制134

活动2：挤压135

任务6锻压新工艺简介137

活动1：精密模锻137

活动2：高速锤锻造137

活动3：精密冲裁138

活动4：旋压140

活动5：高能成型142

活动6：超塑性成型143

思考题与习题143

学习情境7焊接成型145

任务1焊接的基本原理147

活动1：焊接电弧147

活动2：焊接过程147

活动3：焊接接头的组织和性能148

活动4：焊接应力与变形151

任务2常用焊接方法153

活动1：焊条电弧焊153

活动2：埋弧自动焊156

活动3：气体保护焊158

活动4：电阻焊160

活动5：钎焊161

任务3常用金属材料的焊接162

活动1：金属材料的焊接性162

活动2：碳素结构钢和低合金高强度结构钢的焊接164

活动3：不锈钢的焊接165

活动4：铸铁的焊补165

活动5：非铁金属的焊接165

任务4焊接结构工艺性167

活动1：焊接结构材料的选择167

活动2：焊接方法的选择167

活动3：焊接接头设计168

活动4：焊接结构工艺设计172

任务5常见焊接缺陷产生原因分析及预防措施173

活动1：常见焊接缺陷173

活动2：焊接缺陷的产生原因及预防措施174

任务6焊接质量检验175

活动1：焊接检验过程175

活动2：焊接检验方法175

任务7其他焊接技术简介176

活动1：等离子弧焊接和切割176

活动2：电渣焊177

活动3：真空电子束焊接178

活动4：激光焊接与切割178

活动5：扩散焊接179

活动6：摩擦焊179

复习思考题180

学习情境8金属切削加工181

任务1金属切削加工基础182

活动1：切削运动和切削要素182

活动2：金属切削刀具185

活动3：金属切削过程中的物理现象190

活动4：关于提高切削加工质量与切削效率的问题195

任务2切削加工方法202

活动1：机床的分类和编号202

活动2：车削加工204

活动3：钻削和镗削加工210

活动4：铣削加工216

活动5：刨削、插削和拉削加工220

活动6：磨削与光整加工223

活动7：螺纹、齿轮加工229

活动8：各种表面加工方案分析234

任务3零件切削加工工艺过程237

活动1：基本概念237

活动2：工件的装夹241

活动3：机械加工工艺规程的制定246

活动4：典型零件加工工艺过程举例247

任务4零件结构的工艺性253

活动1：零件结构的切削加工工艺性254

活动2：零件结构的装配工艺性257

复习思考题259

学习情境9机械零件成型方法的选择260

任务1机械零件的失效261

活动1：失效的基本概念261

活动2：零件失效的主要形式261

活动3：零件失效的原因261

活动4：失效分析实例262

任务2机械零件材料选择的一般原则263

活动1：使用性能263

活动2：工艺性能263

活动3：经济性263

活动4：典型零件选材及工艺路线264

任务3零件毛坯成型方法选择的一般原则267

活动1：毛坯的种类267

活动2：毛坯成型方法选择的一般原则268

活动3：典型机械零件毛坯的选择268

任务4毛坯质量检验271

活动1：毛坯的质量检验271

活动2：毛坯加工中常见缺陷及检验272

复习思考题273

学习情境10先进加工技术简介274

任务1电火花加工276

活动1：电火花加工的基本原理276

活动2：电火花加工的工艺特点277

活动3：电火花加工的应用277

任务2电解与电铸加工279

活动1：电解加工279

活动2：电铸加工281

任务3超声波加工283

活动1：超声波加工的基本原理283

活动2：超声波加工的工艺特点283

活动3：超声波加工的应用284

任务4激光加工284

活动1：激光加工的基本原理285

活动2：激光加工的工艺特点285

活动3：激光加工的应用285

任务5数控加工技术287

活动1：概述287

活动2：数控加工与传统加工的区别287

活动3：数控机床加工的工艺特点288

活动4：数控机床的基本组成288

活动5：数控机床的分类289

活动6：数控机床的工作过程290

任务6柔性制造技术291

活动1：柔性制造单元291

活动2：柔性制造系统292

活动3：计算机集成制造系统292

任务7成组技术294

复习思考题294

参考文献296