工程材料与成型工艺设计学习心得

2017-2018学年第一学期工程材料及成形工-艺学习心时光飞逝，转眼间我已是大三学生的一员了，距离毕业的时间已寥寥无几，课程也变得更加“高深莫测”，开始接触更多的专业课程。这学期我们学习了《工程材料及成形工艺》这门课程。作为测控技术与仪器专业的学生，我深知这门课程对我们的重要性，也对这门课程产生了极大的兴趣。刚开课时，老师就给我们讲了这门课的重要性：身为测控专业的学生，以后绝对离不开质检方面的工作，而了解工程材料各方面的性能是必不可少的知识。这门课程的知识点很多也很碎，老师为了让我们更好的记忆，在课堂上耐心的为我们讲解各个知识点，用生动形象的语言和例子更好的诠释知识点，是原本可能会枯燥乏味的死记硬背变得鲜活起来。课后，老师还会给我们布置下一堂课要记忆的重点，督促我们不要松懈。而第二堂课会让我们默写上节课的重点，循环记忆。在老师的引导下，我们记得更牢固，学的更扎实。人类生活在材料组成的世界里，材料是我们赖以生存并得以发展的物质基础。而工程材料属于材料中的人造材料，主要指用于机械工程、建筑工程以及航空等领域的材料。既然工程材料这么重要，当然首先要了解下它的分类了。一：工程材料的分类工程材料按其化学组成分类，可以分为金属材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料四类。金属材料常指工业上所使用的金属或合金的总称。金属及合金具有下列共同的特性：①固体状态下具有晶体结构；②具有独特的金属光泽且不透明；③是电和热的良导体；④强度高。由于金属材料具有良好的力学性能、物理性能、化学性能及加工工艺性能，能采用较简单和经济的方法制成零件，因此金属材料是目前应用最广泛的材料。无机非金属材料主要指水泥、玻璃、陶瓷材料和耐火材料等。它们不可燃,不老化，而且硬度高，耐压性能良好，稳定性高，在电力、建筑、机械等领域有广泛应用。复合材料是由两种以上物理、化学性质不同的物质经人工合成的多相材料。复合材料的组成包括基体和增强材料两个部分。复合材料范围广，品种多，性能优异,有很大的发展前逾其应用领域在迅速扩大，品种、数量和质量都有了飞速发展。二：工程材料的力学性能工程材料的力学性能是材料性能的重点，分为强度、弹性、塑性、硬度、疲劳强度等。其中硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标，工业中常采用的硬度试验方法有布氏硬度（HBS/HBW）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）等几种。1、布氏硬度实验是用一定大小的试验力F,把直径为D的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d，然后按求出布氏硬度HB值，或者根据d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。HBS表示压头为淬硬钢球，用于测定布氏硬度值在450以下的材料，如软钢、灰铸铁和有色金属等。HBW表示压头为硬质合金，用于测定布氏硬度值在650以下的材料。2、洛氏硬度是以顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为①1.588mm的淬火钢球作压头，以规定的试验力使其压入试样表面。试验时，先加初试验力，然后加主试验力。压入试样表面之后卸除主试验力，在保留初试验力的情况下，根据试样表面压痕深度，确定被测金属材料的洛氏硬度值。根据实验材料硬度的不同，可分为三种不同标度来表示：HRA是采用60Kg载荷和钻石锥压入器求的硬度，用于硬度较高的材料。例如：硬质合金、渗碳层。HRB是采用100Kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球求得的硬度，用于硬度较低的材料。例如：软钢、有色金属、退火钢、正火刚等。HRC是采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料。例如：淬火钢、调质钢等3、维氏硬度是用120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用载荷值除以材料压痕凹坑的表面积，即为维氏硬度值（HV）材料的硬度是权衡材料用途的一大，选好材料，才能事半功倍。当然，材料的力学性能不止是硬度，只有全面考虑，才能选出更适合的材料。三：对铁碳合金相图的与感想铁碳合金相图是本门课程中着重笔墨讲解的一部分，这部分包含了本门课程的大部分知识点。从某种意义上讲，铁碳合金相图是研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。铁碳合金相图实际上是Fe-Fe3C相图，铁碳合金的基本组元也应该是纯铁和Fe3C。铁存在着同素异晶转变，即在固态下有不同的结构。不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体，Fe—Fe3C相图上的固溶体都是间隙固溶体。由于a-Fe和Y-Fe晶格中的孔隙特点不同，因而两者的溶碳能力也不同。铁素体是碳在a-Fe中的间隙固溶体，用符号"F"（或a）表示,体心立方晶格；a-Fe溶碳能力极差，在727C时溶碳量最大。奥氏体是碳在丫-Fe中的间隙固溶体，用符号"A"（或丫）表示,面心立方晶格；在一般情况下，奥氏体是一种高温组织，稳定存在的温度范围为727~1394C,故奥氏体的硬度低，塑性较高。渗碳体是铁和碳形成的具有复杂结构的金属化合物，用化学分子式"Fe3C"表示.它的碳质量分数Wc=6.69%,熔点为1227C，质硬而脆,耐腐蚀•渗碳体是钢中的强化相，根据生成条件不同渗碳体有条状，网状，片状，粒状等形态,它们的大小，数量，分布对铁碳合金性能有很大影响。课程中由于老师将铁碳合金相图分成几个部分，并且逐一讲解，最后将他们犹如拼图般拼接起来，这就使得我们对于铁碳合金相图并非是死记硬背，而且先有一个框架和大概的认识之后，将内容填充进去。在框架绘制的过程中，我们要牢记几个温度和碳含量的点，这是铁碳合金相图的一个重点，因为在这些转折点时，我们获得的产物会有发生改变，这是我们应该牢记的。温度在1538°是纯铁的熔点，在1148。时开始有共晶点转变产生A+Fe3C（高温莱氏体Ld），1227°这时是Fe3C的熔点。1148°此时这是钢与生铁的分界线。912。纯铁同素异晶转变，还有717。。在牢记温度的时候也要记住含碳量，因为这是钢和铁的标志。因此铁碳合金相图可以说是做到了理解而非死铁碳合金相图在学习了这门课程之后，我对我们的专业有了更深刻的了解，同时也更加明白了自身知识的不足。结合实际，现在我国的材料加工方面还有欠缺，有很大的进步改善空间。身为新一代祖国的建设者，我们应该更加明白自身的重担，用我们的知识和能力，去为祖国的建设努力。