机械专业专业导论论文
材料的分类1.按属性可分为金属材料和非金属材料两大类。金属材料包括黑色金属和有色金属。有色金属用量虽只占金属材料的5%,但因具有良好的导热性、导电性,以及优异的化学稳定性和高的比强度等,而在机械工程中占有重要的地位。非金属材料又可分为无机非金属材料和有机高分子材料。前者除传统的陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料外,还包括氮化硅、碳化硅等新型材料以及碳素材料(见碳和石墨材料)等。后者除了天然有机材料如木材、橡胶等外,较重要的还有合成树脂(见工程塑料)。此外,还有由两种或多种不同材料组合而成的复合材料。2.工程材料的分类按成分分类:金属材料、非金属材料、复合材料。金属是工业中应用广泛的材料,其中钢铁的用量最大。 材料的性能1、物理性能【一】强度材料的强度是指材料抵抗外加载荷而不致失效破坏的能力.一般来讲,材料强度仅指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力,像弹性极限、屈服点、抗拉强度、疲劳极限和蠕变极限等。材料在常温下的强度指标有屈服强度和抗拉(压)强度。屈服强度表示材料抵抗开始产生大量塑性变形的应力。抗拉强度表示材料抵抗外力而不致断裂的最大应力。在工程上,不仅需要材料的屈服强度高,而且还需要考虑屈服强度与抗拉强度的比值(屈强比),根据不同的设备要求,其比值应适当。屈强比较小材料制造的零件具有较高的安全可靠性,因为在工作时万一超载,也能由于塑性变形使金属的强度提高而不致立刻断裂。但如果屈强比太低,则材料强度的利用率会降低。 金属材料的制备与合成(一)、高炉炼铁1、高炉炼铁原料炼铁的主要原料是铁矿石(赤铁矿石、磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿5石),它是由铁的氧化物和含SiO2、A1203、CaO、MgO等成分的脉石构成。铁矿石的主要作用是提供铁元素。冶炼前铁矿石经选矿筛分后,破碎磨成粉料,然后烧结成块以备后续冶炼使用。另外,炼铁原料还有燃烧(焦炭)和造渣用的熔剂(石灰石)。焦炭在高炉中的主要作用一是为炼铁提供热源,二是作为还原剂把铁和其它元素从矿石中还原出来。熔剂石灰石的作用是在高炉内受热分解形成CaO和MgO。2、炼铁设备及过程炼铁是在高炉中进行的,高炉炉体是由耐火材料砌成,外面包裹钢板的圆截面炉子。为使矿石在炉内充分还原,炉子高度可达几十米。 发展1.金属材料在材料家族中占有统治地位1.1性能9材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。1.2生产工艺:金属材料生产,一般是先提取和冶炼金属。有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分,然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属,钢铁通常采用火法冶金工艺,即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉、冲天炉(炼铁)等进行冶炼和熔炼;有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺;高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后,经过铸造成型,或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯,再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。 金属材料的应用情况及发展前景金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造、集装箱及金属包装容器制造、集装箱不锈钢及类似日用金属制品制造,船舶及海洋工程制造等。随着社会的进步和科技的发展,金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛,也给社会创造越来越大的价值。金属制品行业在发展过程中也遇到一些困难,例如技术单一,技术水平偏低,缺乏先进的设备,人才短缺等,制约了金属制品行业的发展。为此,可以采取提高企业技术水平,引进先进技术设备,培养适用人才等提高金属制品业的发展。【结束语】金属制品行业的产品将越来越趋向于多元化,业界的技术水平也将越来越高,产品质量会稳步提高,竞争与市场将进一步合理化。