材料成形原理第2版

本教材是"材料成形及控制工程"专业的理论基础教材，本教材包括原《铸件成形理论》、《金属塑成形大批量》和《金属焊接冶金原理》的基础内容，同时引入了近代有关的新成果。学生学完本课程后，对材料成形过程及其基本原理有实质性的深入理解，为研究新材料、新工艺技术奠定理论和实践基础。本教材包括液态金属凝固学、材料成形过程中的化学冶金学及质量控制、金属的塑性成形力学等。 本教材的主要读者对象为工科高等院校材料成形及控制工程专业及机械类本科生和教师。

序

前言

第一篇 液态金属凝固学

第一章 导论

第一节 液态金属凝固学的研究对象

第二节 液态金属凝固学的发展

第三节 凝固学与材料成形

第二章 液态金属的结构和性质

第一节 固体金属的加热、熔化

第二节 液态金属的结构

第三节 液态金属的性质

第四节 液态金属(合金)的流动性及充型能力

第五节 合金的流变性及流变成形

第三章 液态金属(合金)凝固热力学和动力学

第一节 液态金属(合金)凝固热力学

第二节 均质形核

第三节 异质形核

第四节 纯金属晶体长大

第四章 液态金属(合金)凝固过程中的传热、传质及液体流动

第一节凝固过程中的传热

第二节 凝固过程中的传质

第三节 凝固过程中的液体流动

第五章 单相合金的凝固

第一节 液态合金凝固过程中的"成分过冷"

第二节"成分过冷"对单相合金凝固过程的影响

第六章 多相合金的凝固

第一节 共晶合金的凝固

第二节 偏晶合金和包晶合金的凝固

第七章 金属基复合材料的凝固

第一节 概述

第二节 金属基人工复合材料的凝固

第二节 自生复合材料的凝固

第八章 铸件凝固组织的形成及控制

第一节 铸件宏观凝固组织的特征及形成机理

第二节 铸件宏观凝固组织的控制

第九章 焊缝及其热影响区的组织和性能

第一节焊接及其冶金学特点

第一一节焊缝金属的组织与性能

第三节焊接热影响区的组织与性能

第十章 液态金属在特殊条件下的凝固及成形

第一节 快速凝固

第二节 徽重力凝固

第三节 起重力凝固

第四节 定向凝固

习题

参考文献

第二篇 材料成形过程中的化学冶金学及质量控制

第十一章 材料成形过程中的化学冶金学

第一节 导论

第二节 液态金属与气体界面的反应

第三节 液态金属与熔渣的反应

第四节 液态金属与铸型界面的反应

第五节 合金化

第六节 工艺条件对冶金反应的影响

第十二章 应力、变形及裂纹

第一节 内应力

第一节 变形

第二节 裂纹

第十三章 气孔与夹杂

第一节 气孔的种类

第二节 气孔的形成机理

第三节 影响气孔的因素及防止措施

第四节 夹杂物

第十四章 编孔与缩松

第一节 缩孔与缩松的种类

第二节 缩孔与缩松的形成机理

第三节 影响缩孔与编松的因素及防止措施

第十五章 化学成分的不均匀性

第一节 概述

第二节 微观偏析

第三节 宏观偏析

第四节 焊接接头中熔台区的化学成分不均匀

习题

参考文献

第三篇 塑性成形力学

第十六章运动与变形

第一节 笛卡地张量的定义及其代数运算

第二节 二阶张量

第三节 运动的描述

第四节 应变张量

第五节 应变速率张量、应变增量张量

第十七章 应力分析

第一节 柯西应力张量

第二节 主应力和主方向。剪应力的极值

第三节 应力偏张量、等效应力

第四节 动力学基本方程

第五节 虚功原理与虚功率原理

第十八章 屈服准则

第一节 初始屈服准则

第二节 真实应力一应变曲线与材料模型

第三节 后续屈服准则咖载函数)

第十九章 塑性应力一应交关系(本构方程)

第~节 弹性应力一应变关系

第二节 塑性变形时应力一应变关系的特点

第三节 塑性变形的增量理论(流动理论)

第四节 塑性变形的全量理论(形变理论)

第五节 最大塑性功原理

第二十章 金属的塑性

第一节 塑性与塑性指标

第二节 影响金属塑性的因素

第三节 提高金属塑性的主要途径

第四节 金属的超塑性

第二十一章 塑性力学的应用

第一节 金属塑性加工中的摩擦

第二节 主应力法及其应用

第三节 塑性成形问题的滑移线解法

第四节 求解塑性成形问题的k限法

习题

参考文献

材料成形原理

本书适合作为材料成形与控制工程专业应用型本、专科学生学习教材，也可作为相关专业学生和工程技术人员的参考用书。

序

前言

第1章 材料成形基本问题及发展概况

第2章 材料成形热过程

第3章 金属的凝固

第4章 材料盛开过程中的化学治金

第5章 金属塑性变形的物理基础

第6章 塑性成形力学基础

第7章 成形缺陷与质量控制

书 名: 材料成形原理

作 者:赵洪运

出版社: 国防工业出版社

出版时间: 2009年09月

ISBN: 9787118063196

开本: 16开

定价: 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，主要内容包括熔化焊热源特点及焊接热循环、熔化焊接头成形过程及原理、熔化焊接头组织性能特点及常见缺陷、压力焊接头成形过程及工艺、钎焊接头成形过程及原理、钎焊接头缺陷成因及质量控制、焊接技术的一些新进展。第二篇是液态成形原理，主要内容包括液态成形的基本理论、液态金属的结构与性质、液态成形过程的传热、液态金属的结晶、铸件凝固组织的形成及控制、铸件中的缺陷及其控制。第三篇是塑性成形原理，主要内容包括金属塑性成形物理基础、应力与应变、变形力学方程、塑性成形问题解法。

《材料成形原理》可作为普通高等院校"材料成形及控制工程"专业的理论基础教材，也可供金属材料工程、热、加工以及机械、船舶等工程专业的师生和工程技术人员参考。

第一篇 焊接成形原理

第1章 熔化焊

1.1 熔化焊热源及温度场

1.1.1 焊接热源

1.1.2 焊接温度场

1.2 焊接热循环

1.2.1 焊接热循环的意义

1.2.2 焊接热循环的基本参数和主要特征

1.2.3 焊接热循环参数的计算

1.2.4 多层焊接热循环

1.2.5 焊接热循环的影响因素

1.3 熔化焊接头的形成

1.3.1 焊接材料熔化与熔池形成

1.3.2 焊接接头的形成

1.3.3 熔化焊接冶金与焊接性问题

1.4 焊接气氛及其与金属的相互作用

1.4.1 焊接区的气体

1.4.2 氢与金属的作用

1.4.3 氮与金属的作用

1.4.4 氧与金属的作用

1.5 焊接材料与焊接熔渣

1.5.1 焊接材料

1.5.2 焊接熔渣

1.6 焊接化学冶金反应

1.6.1 焊接化学冶金反应区的特点

1.6.2 焊接冶金反应过程

1.6.3 焊缝金属化学成分的控制

1.7 熔化焊接头的组织与性能

1.7.1 焊缝金属的组织与性能

1.7.2 焊接热影响区的组织与性能

1.8 焊接冶金缺陷

1.8.1 气孔

1.8.2 焊接热裂纹

1.8.3 冷裂纹

1.8.4 其它焊接裂纹简介

第2章 压力焊

2.1 电阻焊

2.1.1 点焊

2.1.2 凸焊

2.1.3 缝焊

2.1.4 对焊

2.2 摩擦焊

2.2.1 摩擦焊接过程分析

2.2.2 摩擦焊规范参数

2.2.3 摩擦焊接头中的缺陷

2.3 扩散焊

2.3.1 概述

2.3.2 固相扩散连接

2.3.3 超塑性成形扩散连接

2.3.4 瞬间液相扩散连接

第3章 钎焊

3.1 钎焊连接的基本特征

3.2 液态钎料与固态母材的润湿、铺展及填缝

3.2.1 液体钎料与固体母材的润湿、铺展及填缝

3.2.2 影响钎料润湿性和填缝性的因素

3.2.3 钎料润湿性、填缝性的评定

3.3 金属表面氧化膜的去除机制及钎剂的作用

3.3.1 金属母材表面的氧化膜及其去除机制

3.3.2 钎剂的作用

3.4 液态钎料与固态母材的相互作用

3.4.1 固态母材向液态钎料的溶解

3.4.2 钎料组分向母材的扩散

3.5 钎焊接头缺陷成因及质量控制

3.5.1 接头不致密性缺陷

3.5.2 熔析和溶蚀

3.5.3 母材的自裂

第4章 焊接技术的一些新进展

4.1 电子束焊接

4.1.1 电子束焊接的基本原理

4.1.2 电子束焊接的焊接参数及其对焊缝成形的影响

4.2 激光焊接

4.2.1 激光及激光发生器

4.2.2 激光焊接机理

4.2.3 激光焊接工艺及参数

4.3 等离子弧焊接

4.3.1 等离子弧的形成及特征

4.3.2 双弧现象及其防止

4.3.3 等离子弧焊接种类

4.4 计算机在焊接技术中的应用

4.4.1 焊接过程模拟技术

4.4.2 焊接参数的模糊控制技术

4.4.3 柔性焊接机器人工作站集成控制系统

第二篇 液态成形原理

第5章 概述

5.1 液态成形与凝固学

5.2 凝固过程的研究对象

5.3 凝固理论的研究进展

第6章 液态金属的结构与性质

6.1 液态金属的结构

6.1.1 液态金属的实验结果及其分析

6.1.2 实际金属的液态结构

6.1.3 液态金属结构理论

6.2 液态金属的物理性质

6.2.1 熔点和熔化潜热

6.2.2 沸点和蒸发热

6.2.3 比热容

6.2.4 导热性

6.2.5 液态金属的热膨胀与凝固体收缩率

6.2.6 扩散系数

6.2.7 黏度

6.2.8 表面张力

6.3 液态金属的充型能力

6.3.1 金属液流动性与充型能力

6.3.2 充型能力的影响因素及提高措施

6.4 半固态合金的流变性及半固态成形

6.4.1 半固态合金的流变性

6.4.2 半固态成形简介

第7章 液态成形过程的传热

7.1 液态成形过程的传热特点与方式

7.1.1 铸型的热阻起决定作用

7.1.2 金属-铸型界面热阻起决定作用

7.1.3 金属凝固层热阻起决定作用

7.2 铸件凝固温度场

7.2.1 铸件温度场的研究方法

7.2.2 影响铸件温度场的因素

7.3 铸件凝固时间的确定

7.3.1 理论计算法

7.3.2 经验计算法

7.4 铸件的凝固方式及其对铸件质量的影响

7.4.1 凝固动态曲线

7.4.2 凝固区域及其结构

7.4.3 铸件的凝固方式及其影响因素

7.4.4 凝固方式对铸件质量的影响

7.4.5 铸铁和球墨铸铁的凝固方式

第8章 液态金属的结晶

8.1 结晶的热力学条件

8.2 晶核的形成

8.2.1 均质形核

8.2.2 非均质形核

8.3 晶体生长

8.3.1 固-液界面结构

8.3.2 固-液界面类型的决定因素

8.3.3 晶体的生长方式与生长速度

8.4 纯金属的结晶

8.4.1 在正温度梯度下生长的晶体形态

8.4.2 在负温度梯度下生长的晶体形态

8.5 单相合金的结晶

8.5.1 结晶过程的溶质再分配

8.5.2 结晶过程中的成分过冷

8.6 共晶合金的结晶

8.6.1 共晶合金的分类及组织

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 共晶组织与力学性能的关系

……

第三篇 塑性成形原理

参考文献

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