材料成形原理

材料成形原理第2版

本教材是"材料成形及控制工程"專業(yè)的理論基礎(chǔ)教材，本教材包括原《鑄件成形理論》、《金屬塑成形大批量》和《金屬焊接冶金原理》的基礎(chǔ)內(nèi)容，同時引入了近代有關(guān)的新成果。學生學完本課程后，對材料成形過程及其基本原理有實質(zhì)性的深入理解，為研究新材料、新工藝技術(shù)奠定理論和實踐基礎(chǔ)。本教材包括液態(tài)金屬凝固學、材料成形過程中的化學冶金學及質(zhì)量控制、金屬的塑性成形力學等。 本教材的主要讀者對象為工科高等院校材料成形及控制工程專業(yè)及機械類本科生和教師。

序

前言

第一篇 液態(tài)金屬凝固學

第一章 導(dǎo)論

第一節(jié) 液態(tài)金屬凝固學的研究對象

第二節(jié) 液態(tài)金屬凝固學的發(fā)展

第三節(jié) 凝固學與材料成形

第二章 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

第一節(jié) 固體金屬的加熱、熔化

第二節(jié) 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)

第三節(jié) 液態(tài)金屬的性質(zhì)

第四節(jié) 液態(tài)金屬(合金)的流動性及充型能力

第五節(jié) 合金的流變性及流變成形

第三章 液態(tài)金屬(合金)凝固熱力學和動力學

第一節(jié) 液態(tài)金屬(合金)凝固熱力學

第二節(jié) 均質(zhì)形核

第三節(jié) 異質(zhì)形核

第四節(jié) 純金屬晶體長大

第四章 液態(tài)金屬(合金)凝固過程中的傳熱、傳質(zhì)及液體流動

第一節(jié)凝固過程中的傳熱

第二節(jié) 凝固過程中的傳質(zhì)

第三節(jié) 凝固過程中的液體流動

第五章 單相合金的凝固

第一節(jié) 液態(tài)合金凝固過程中的"成分過冷"

第二節(jié)"成分過冷"對單相合金凝固過程的影響

第六章 多相合金的凝固

第一節(jié) 共晶合金的凝固

第二節(jié) 偏晶合金和包晶合金的凝固

第七章 金屬基復(fù)合材料的凝固

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 金屬基人工復(fù)合材料的凝固

第二節(jié) 自生復(fù)合材料的凝固

第八章 鑄件凝固組織的形成及控制

第一節(jié) 鑄件宏觀凝固組織的特征及形成機理

第二節(jié) 鑄件宏觀凝固組織的控制

第九章 焊縫及其熱影響區(qū)的組織和性能

第一節(jié)焊接及其冶金學特點

第一一節(jié)焊縫金屬的組織與性能

第三節(jié)焊接熱影響區(qū)的組織與性能

第十章 液態(tài)金屬在特殊條件下的凝固及成形

第一節(jié) 快速凝固

第二節(jié) 徽重力凝固

第三節(jié) 起重力凝固

第四節(jié) 定向凝固

習題

參考文獻

第二篇 材料成形過程中的化學冶金學及質(zhì)量控制

第十一章 材料成形過程中的化學冶金學

第一節(jié) 導(dǎo)論

第二節(jié) 液態(tài)金屬與氣體界面的反應(yīng)

第三節(jié) 液態(tài)金屬與熔渣的反應(yīng)

第四節(jié) 液態(tài)金屬與鑄型界面的反應(yīng)

第五節(jié) 合金化

第六節(jié) 工藝條件對冶金反應(yīng)的影響

第十二章 應(yīng)力、變形及裂紋

第一節(jié) 內(nèi)應(yīng)力

第一節(jié) 變形

第二節(jié) 裂紋

第十三章 氣孔與夾雜

第一節(jié) 氣孔的種類

第二節(jié) 氣孔的形成機理

第三節(jié) 影響氣孔的因素及防止措施

第四節(jié) 夾雜物

第十四章 編孔與縮松

第一節(jié) 縮孔與縮松的種類

第二節(jié) 縮孔與縮松的形成機理

第三節(jié) 影響縮孔與編松的因素及防止措施

第十五章 化學成分的不均勻性

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 微觀偏析

第三節(jié) 宏觀偏析

第四節(jié) 焊接接頭中熔臺區(qū)的化學成分不均勻

習題

參考文獻

第三篇 塑性成形力學

第十六章運動與變形

第一節(jié) 笛卡地張量的定義及其代數(shù)運算

第二節(jié) 二階張量

第三節(jié) 運動的描述

第四節(jié) 應(yīng)變張量

第五節(jié) 應(yīng)變速率張量、應(yīng)變增量張量

第十七章 應(yīng)力分析

第一節(jié) 柯西應(yīng)力張量

第二節(jié) 主應(yīng)力和主方向。剪應(yīng)力的極值

第三節(jié) 應(yīng)力偏張量、等效應(yīng)力

第四節(jié) 動力學基本方程

第五節(jié) 虛功原理與虛功率原理

第十八章 屈服準則

第一節(jié) 初始屈服準則

第二節(jié) 真實應(yīng)力一應(yīng)變曲線與材料模型

第三節(jié) 后續(xù)屈服準則咖載函數(shù))

第十九章 塑性應(yīng)力一應(yīng)交關(guān)系(本構(gòu)方程)

第~節(jié) 彈性應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系

第二節(jié) 塑性變形時應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系的特點

第三節(jié) 塑性變形的增量理論(流動理論)

第四節(jié) 塑性變形的全量理論(形變理論)

第五節(jié) 最大塑性功原理

第二十章 金屬的塑性

第一節(jié) 塑性與塑性指標

第二節(jié) 影響金屬塑性的因素

第三節(jié) 提高金屬塑性的主要途徑

第四節(jié) 金屬的超塑性

第二十一章 塑性力學的應(yīng)用

第一節(jié) 金屬塑性加工中的摩擦

第二節(jié) 主應(yīng)力法及其應(yīng)用

第三節(jié) 塑性成形問題的滑移線解法

第四節(jié) 求解塑性成形問題的k限法

習題

參考文獻

材料成形原理

本書適合作為材料成形與控制工程專業(yè)應(yīng)用型本、?？茖W生學習教材，也可作為相關(guān)專業(yè)學生和工程技術(shù)人員的參考用書。

序

前言

第1章 材料成形基本問題及發(fā)展概況

第2章 材料成形熱過程

第3章 金屬的凝固

第4章 材料盛開過程中的化學治金

第5章 金屬塑性變形的物理基礎(chǔ)

第6章 塑性成形力學基礎(chǔ)

第7章 成形缺陷與質(zhì)量控制

書 名: 材料成形原理

作 者:趙洪運

出版社: 國防工業(yè)出版社

出版時間: 2009年09月

ISBN: 9787118063196

開本: 16開

定價: 40元

《材料成形原理》分三篇，共十四章。第一篇是焊接成形原理，主要內(nèi)容包括熔化焊熱源特點及焊接熱循環(huán)、熔化焊接頭成形過程及原理、熔化焊接頭組織性能特點及常見缺陷、壓力焊接頭成形過程及工藝、釬焊接頭成形過程及原理、釬焊接頭缺陷成因及質(zhì)量控制、焊接技術(shù)的一些新進展。第二篇是液態(tài)成形原理，主要內(nèi)容包括液態(tài)成形的基本理論、液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、液態(tài)成形過程的傳熱、液態(tài)金屬的結(jié)晶、鑄件凝固組織的形成及控制、鑄件中的缺陷及其控制。第三篇是塑性成形原理，主要內(nèi)容包括金屬塑性成形物理基礎(chǔ)、應(yīng)力與應(yīng)變、變形力學方程、塑性成形問題解法。

《材料成形原理》可作為普通高等院校"材料成形及控制工程"專業(yè)的理論基礎(chǔ)教材，也可供金屬材料工程、熱、加工以及機械、船舶等工程專業(yè)的師生和工程技術(shù)人員參考。

第一篇 焊接成形原理

第1章 熔化焊

1.1 熔化焊熱源及溫度場

1.1.1 焊接熱源

1.1.2 焊接溫度場

1.2 焊接熱循環(huán)

1.2.1 焊接熱循環(huán)的意義

1.2.2 焊接熱循環(huán)的基本參數(shù)和主要特征

1.2.3 焊接熱循環(huán)參數(shù)的計算

1.2.4 多層焊接熱循環(huán)

1.2.5 焊接熱循環(huán)的影響因素

1.3 熔化焊接頭的形成

1.3.1 焊接材料熔化與熔池形成

1.3.2 焊接接頭的形成

1.3.3 熔化焊接冶金與焊接性問題

1.4 焊接氣氛及其與金屬的相互作用

1.4.1 焊接區(qū)的氣體

1.4.2 氫與金屬的作用

1.4.3 氮與金屬的作用

1.4.4 氧與金屬的作用

1.5 焊接材料與焊接熔渣

1.5.1 焊接材料

1.5.2 焊接熔渣

1.6 焊接化學冶金反應(yīng)

1.6.1 焊接化學冶金反應(yīng)區(qū)的特點

1.6.2 焊接冶金反應(yīng)過程

1.6.3 焊縫金屬化學成分的控制

1.7 熔化焊接頭的組織與性能

1.7.1 焊縫金屬的組織與性能

1.7.2 焊接熱影響區(qū)的組織與性能

1.8 焊接冶金缺陷

1.8.1 氣孔

1.8.2 焊接熱裂紋

1.8.3 冷裂紋

1.8.4 其它焊接裂紋簡介

第2章 壓力焊

2.1 電阻焊

2.1.1 點焊

2.1.2 凸焊

2.1.3 縫焊

2.1.4 對焊

2.2 摩擦焊

2.2.1 摩擦焊接過程分析

2.2.2 摩擦焊規(guī)范參數(shù)

2.2.3 摩擦焊接頭中的缺陷

2.3 擴散焊

2.3.1 概述

2.3.2 固相擴散連接

2.3.3 超塑性成形擴散連接

2.3.4 瞬間液相擴散連接

第3章 釬焊

3.1 釬焊連接的基本特征

3.2 液態(tài)釬料與固態(tài)母材的潤濕、鋪展及填縫

3.2.1 液體釬料與固體母材的潤濕、鋪展及填縫

3.2.2 影響釬料潤濕性和填縫性的因素

3.2.3 釬料潤濕性、填縫性的評定

3.3 金屬表面氧化膜的去除機制及釬劑的作用

3.3.1 金屬母材表面的氧化膜及其去除機制

3.3.2 釬劑的作用

3.4 液態(tài)釬料與固態(tài)母材的相互作用

3.4.1 固態(tài)母材向液態(tài)釬料的溶解

3.4.2 釬料組分向母材的擴散

3.5 釬焊接頭缺陷成因及質(zhì)量控制

3.5.1 接頭不致密性缺陷

3.5.2 熔析和溶蝕

3.5.3 母材的自裂

第4章 焊接技術(shù)的一些新進展

4.1 電子束焊接

4.1.1 電子束焊接的基本原理

4.1.2 電子束焊接的焊接參數(shù)及其對焊縫成形的影響

4.2 激光焊接

4.2.1 激光及激光發(fā)生器

4.2.2 激光焊接機理

4.2.3 激光焊接工藝及參數(shù)

4.3 等離子弧焊接

4.3.1 等離子弧的形成及特征

4.3.2 雙弧現(xiàn)象及其防止

4.3.3 等離子弧焊接種類

4.4 計算機在焊接技術(shù)中的應(yīng)用

4.4.1 焊接過程模擬技術(shù)

4.4.2 焊接參數(shù)的模糊控制技術(shù)

4.4.3 柔性焊接機器人工作站集成控制系統(tǒng)

第二篇 液態(tài)成形原理

第5章 概述

5.1 液態(tài)成形與凝固學

5.2 凝固過程的研究對象

5.3 凝固理論的研究進展

第6章 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

6.1 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)

6.1.1 液態(tài)金屬的實驗結(jié)果及其分析

6.1.2 實際金屬的液態(tài)結(jié)構(gòu)

6.1.3 液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)理論

6.2 液態(tài)金屬的物理性質(zhì)

6.2.1 熔點和熔化潛熱

6.2.2 沸點和蒸發(fā)熱

6.2.3 比熱容

6.2.4 導(dǎo)熱性

6.2.5 液態(tài)金屬的熱膨脹與凝固體收縮率

6.2.6 擴散系數(shù)

6.2.7 黏度

6.2.8 表面張力

6.3 液態(tài)金屬的充型能力

6.3.1 金屬液流動性與充型能力

6.3.2 充型能力的影響因素及提高措施

6.4 半固態(tài)合金的流變性及半固態(tài)成形

6.4.1 半固態(tài)合金的流變性

6.4.2 半固態(tài)成形簡介

第7章 液態(tài)成形過程的傳熱

7.1 液態(tài)成形過程的傳熱特點與方式

7.1.1 鑄型的熱阻起決定作用

7.1.2 金屬-鑄型界面熱阻起決定作用

7.1.3 金屬凝固層熱阻起決定作用

7.2 鑄件凝固溫度場

7.2.1 鑄件溫度場的研究方法

7.2.2 影響鑄件溫度場的因素

7.3 鑄件凝固時間的確定

7.3.1 理論計算法

7.3.2 經(jīng)驗計算法

7.4 鑄件的凝固方式及其對鑄件質(zhì)量的影響

7.4.1 凝固動態(tài)曲線

7.4.2 凝固區(qū)域及其結(jié)構(gòu)

7.4.3 鑄件的凝固方式及其影響因素

7.4.4 凝固方式對鑄件質(zhì)量的影響

7.4.5 鑄鐵和球墨鑄鐵的凝固方式

第8章 液態(tài)金屬的結(jié)晶

8.1 結(jié)晶的熱力學條件

8.2 晶核的形成

8.2.1 均質(zhì)形核

8.2.2 非均質(zhì)形核

8.3 晶體生長

8.3.1 固-液界面結(jié)構(gòu)

8.3.2 固-液界面類型的決定因素

8.3.3 晶體的生長方式與生長速度

8.4 純金屬的結(jié)晶

8.4.1 在正溫度梯度下生長的晶體形態(tài)

8.4.2 在負溫度梯度下生長的晶體形態(tài)

8.5 單相合金的結(jié)晶

8.5.1 結(jié)晶過程的溶質(zhì)再分配

8.5.2 結(jié)晶過程中的成分過冷

8.6 共晶合金的結(jié)晶

8.6.1 共晶合金的分類及組織

8.6.2 共晶合金的平衡凝固

8.6.3 共晶合金的非平衡凝固

8.6.4 共晶組織與力學性能的關(guān)系

……

第三篇 塑性成形原理

參考文獻

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