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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