材料成形技术基础PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 材料加工概述 1

一、材料加工概述 1

二、凝固成形、塑性成形、焊接成形的特点和流程 2

第二节 材料成形的一些基本问题和发展概况 6

一、凝固成形的基本问题和发展概况 6

二、塑性成形的基本问题和发展概况 7

三、焊接成形的基本问题和发展概况 10

四、表面成形的基本问题和发展概况 12

第三节 本课程的性质和任务 13

第二章 材料凝固理论 14

第一节 材料凝固概述 14

第二节 凝固的热力学基础 15

一、状态函数的概念 15

二、状态函数间的关系 16

三、自发过程 16

四、界面张力 16

第三节 形核 18

一、金属凝固的热力学条件 18

二、自发形核 19

三、非自发形核 21

四、形核剂 22

第四节 生长 23

一、固-液界面的结构 24

二、生长方式 25

三、生长速度 27

第五节 溶质再分配 27

一、溶质再分配与平衡分配系数 27

二、非平衡凝固时的溶质再分配 28

三、成分过冷判据 29

四、成分过冷与晶体生长形态 30

五、微观偏析 31

六、宏观偏析 32

第六节 共晶合金的凝固 33

第七节 金属及合金的凝固方式 35

一、凝固区特性与凝固件质量的关系 35

二、凝固动态曲线与凝固方式 36

三、凝固方式的影响因素 36

第八节 凝固成形的应用 39

一、铸造生产过程中的凝固控制 39

二、焊接生产过程中的凝固控制 45

三、陶瓷与粉末合金制备过程中的凝固现象 48

思考与练习 50

第三章 材料成形热过程 52

第一节 凝固成形热过程 52

一、加热熔化的热过程特点及热效率 52

二、冷却凝固的热过程特点及热效率 53

第二节 塑性成形热过程 59

第三节 焊接成形热过程 62

一、焊接热过程特点 62

二、焊接过程热效率 63

三、焊接温度场 64

四、焊接热循环 71

思考与练习 81

第四章 塑性成形理论基础 83

第一节 金属冷态下的塑性变形 83

一、冷塑性变形机理 84

二、冷塑性变形特点 85

三、冷塑性变形对金属组织和性能的影响 86

第二节 金属热态下的塑性变形 87

一、塑性变形时的软化过程 88

二、热塑性变形机理 89

三、塑性变形对金属组织和性能的影响 90

第三节 应力状态和应变状态分析 91

一、点的应力状态分析 91

二、点的应变状态分析 95

第四节 屈服准则 100

一、屈雷斯加屈服准则 100

二、密塞斯屈服准则 100

三、屈雷斯加屈服准则和密塞斯屈服准则的比较 101

第五节 应力状态及其影响 102

一、应力状态对塑性的影响 102

二、应力状态对变形抗力的影响 103

第六节 真实应力-应变曲线 103

一、用拉伸试验绘制真实应力-应变曲线 104

二、真实应力-应变曲线的近似数学表达式 104

三、变形温度和应变速率对真实应力-应变曲线的影响 105

思考与练习 106

第五章 凝固成形技术 108

第一节 凝固成形概述 108

第二节 液态金属的获得 109

一、铸铁合金的熔炼 109

二、铸钢的熔炼 110

三、有色合金的熔炼 111

第三节 凝固成形方法 112

一、砂型铸造 112

二、金属型铸造 115

三、压力铸造 116

四、低压铸造 116

五、熔模铸造 117

六、离心铸造 119

七、几种常用凝固成形方法评价 120

第四节 凝固成形件的结构设计 121

一、铸造工艺对铸件结构的要求 122

二、合金的铸造性能对铸件结构的要求 124

第五节 计算机在凝固成形中的应用 128

一、凝固成形CAD 128

二、凝固成形CAE 135

三、凝固成形CAM 138

第六节 现代凝固成形技术 140

一、定向凝固 140

二、快速凝固 143

三、深过冷凝固 145

四、连续铸造 146

五、超常凝固 150

思考与练习 150

第六章 塑性成形技术 152

第一节 板料成形方法 153

一、冲裁 153

二、弯曲 155

三、拉深 156

四、胀形 158

五、翻边 159

六、冲压模具及其结构 161

第二节 板料体积成形方法 162

一、锻造 162

二、挤压 167

第三节 计算机在塑性成形中的应用 170

一、塑性成形CAD/CAE/CAM概念 170

二、塑性成形过程CAE 170

三、塑性成形过程模拟软件及应用 172

第四节 现代塑性成形技术 176

一、虚拟塑性成形技术 176

二、基于知识的塑性成形技术 177

三、精密塑性成形技术 177

四、基于新能源、新介质和不同加载方式的塑性成形新技术 178

五、快速制模技术 178

思考与练习 179

第七章 焊接成形技术 180

第一节 典型弧焊方法 180

一、手工电弧焊 180

二、埋弧自动焊 183

三、钨极氩弧焊 187

四、熔化极气体保护焊 190

第二节 高效弧焊技术 194

一、高效埋弧焊 194

二、活性焊剂作用下钨极氩弧焊 195

三、高效气体保护焊 196

第三节 压力焊及钎焊 200

一、电阻焊 200

二、摩擦焊 202

三、搅拌摩擦焊 203

四、钎焊 206

第四节 常用金属材料焊接 208

一、结构钢的焊接 209

二、不锈钢的焊接 212

三、有色金属的焊接 216

第五节 焊接力学 219

一、焊接残余应力与焊接残余变形 219

二、减少及消除残余应力措施 222

三、预防和消除残余变形措施 223

四、焊接结构的脆性断裂 225

五、焊接结构的疲劳强度 226

六、焊接结构的应力腐蚀破坏 228

第六节 计算机在焊接成形中的应用 231

一、焊接专家系统 231

二、焊接数据库系统 233

三、焊接数值模拟技术 234

四、焊接生产计算机辅助系统 236

五、焊接设备的计算机控制 237

第七节 现代焊接成形技术 239

一、等离子弧焊 239

二、激光焊接 240

三、电子束焊接 241

思考与练习 242

第八章 表面成形及强化技术 243

第一节 表面涂层技术 243

一、热喷涂技术 244

二、涂层结合机理、结构特点及喷涂材料 248

三、电镀、化学镀及堆焊 249

四、表面沉积 251

第二节 表面改性技术 254

一、固态表面强化 254

二、液态表面强化 257

思考与练习 259

第九章 粉末合金及陶瓷成形技术 260

第一节 粉末合金及陶瓷成形过程概论 260

一、制备原材料粉末 260

二、成形过程 260

三、烧结过程 261

第二节 原材料加工 261

一、雾化法及电解法 262

二、粉末及其特性 263

第三节 粉末成形 266

第四节 烧结 271

第五节 粉末合金及陶瓷成形技术的新发展 273

一、电火花烧结 273

二、喷射成形 274

三、粉末锻造 275

四、热挤压 276

思考与练习 277

第十章 塑料成形技术 278

第一节 塑料的组成、分类及主要成形方法 278

一、塑料的组成及结构特点 278

二、塑料的分类 279

三、塑料的可加工性及主要成形方法 279

第二节 塑料成形理论基础 280

一、塑料的流变性 280

二、塑料成形过程的物理和化学变化 281

第三节 注射成形及其模具 282

一、注射成形过程 282

二、典型注射模具结构 284

第四节 塑料的焊接 288

一、塑料的可焊性 288

二、塑料的焊接成形方法 288

思考与练习 289

参考文献 291