材料成型原理PDF电子书下载

绪论 1

（1）材料成型的基本方法 1

（2）材料成型技术的发展趋势 1

第一篇 塑性成形原理 7

第1章 塑性变形力学方程 7

1.1塑性变形金属学 7

1.1.1塑性变形基本概念 7

1.1.2塑性变形方法 8

1.1.3塑性变形机制 8

1.1.4位错及位错运动 10

1.1.5影响材料塑性的因素 11

1.1.6金属材料的超塑性 12

1.2应力与应变分析 13

1.2.1应力分量 13

1.2.2主应力 15

1.2.3主剪应力 19

1.2.4等效应力 21

1.2.5主应力求解实例 22

1.2.6应力莫尔圆 24

1.2.7应力平衡微分方程 24

1.2.8平面应力状态和轴对称应力状态 26

1.3应变分析 28

1.3.1应变分量 28

1.3.2等效应变 32

1.3.3位移场 32

1.3.4变形连续方程 34

1.3.5平面变形和轴对称变形 35

1.4屈服准则 37

1.4.1屈服准则的基本概念 37

1.4.2屈服准则的几何表达 39

1.4.3中间主应力的影响 41

1.4.4屈服准则的简化 42

1.5塑性变形时的应力与应变 43

1.5.1弹性变形时应力与应变的关系 44

1.5.2塑性变形时应力与应变的特点 45

1.6应力与应变的顺序关系 48

第2章 主应力法原理及其应用 49

2.1主应力法的实质 49

2.2平面压缩变形问题 50

2.3轴对称镦粗变形问题 52

2.4镦粗的变形特点及力能参数计算 53

2.5板料拉延工艺 56

2.6受内压的厚壁筒变形 57

2.7球形壳体液压胀形工艺 58

第3章 滑移线法原理及其应用 60

3.1滑移线的基本概念 60

3.2汉基（Heneky）应力方程 63

3.3滑移线的几何性质 64

3.4塑性变形区的应力边界 66

3.5格林盖尔速度方程 68

3.6滑移线法应用举例 69

3.6.1平面压缩工艺 69

3.6.2平面挤压工艺 71

3.6.3圆筒件拉延工艺 72

3.6.4厚壁筒受内压变形 73

3.6.5长条形锻件开式模锻 74

第4章 其他塑性变形理论与方法 76

4.1上限法原理及应用 76

4.1.1上限法原理 76

4.1.2上限法应用举例 77

4.2微分方程求解法 80

4.3功率平衡法 83

4.4管材挤压变形力计算模型 86

4.5关于屈服准则应用的探讨 88

4.6滑移线法中ω角确定原则 90

4.7材料本构关系模型 93

4.7.1一般形式 93

4.7.2双曲正弦本构关系模型 95

4.7.3 AZ31镁合金本构关系模型 96

习题 99

参考文献 103

第二篇 液态成形原理 109

第5章 液态金属凝固基础 109

5.1液态金属的结构与性质 109

5.1.1金属的膨胀与熔化 109

5.1.2液态金属的结构 111

5.1.3液态金属的性质 115

5.2晶体的形核 123

5.2.1晶体生长的热力学条件 123

5.2.2均质形核 125

5.2.3异质形核 127

5.2.4形核控制 130

5.3晶体的生长 131

5.3.1固-液界面的微观结构 131

5.3.2晶体生长方式和生长速度 132

5.3.3晶体的生长方向和生长表面 135

第6章 金属凝固过程中的传输问题 136

6.1液态金属的充型能力与流动性 136

6.1.1充型能力与流动性的基本概念 136

6.1.2液态金属的停止流动机理 137

6.1.3液态金属充型能力的计算 138

6.1.4影响充型能力的因素及促进措施 141

6.2凝固过程中的液体流动 146

6.2.1凝固过程中液体流动的分类 146

6.2.2凝固过程中液相区的液体流动 147

6.2.3液态金属在枝晶间的流动 149

6.3凝固过程中的热量传输 150

6.3.1铸件凝固传热的数学模型 150

6.3.2铸件凝固温度场 150

6.3.3铸件凝固时间 155

6.4凝固过程中的传质 157

6.4.1凝固过程的溶质再分配 157

6.4.2平衡凝固时的溶质再分配 159

6.4.3近平衡凝固时的溶质再分配 161

第7章 单相合金与多相合金的凝固 168

7.1纯金属的凝固 168

7.1.1纯金属凝固过程的温度变化 168

7.1.2温度梯度的影响 168

7.2单相合金的凝固 170

7.2.1成分过冷形成的条件与判据 170

7.2.2成分过冷的过冷度 173

7.2.3成分过冷对单相合金凝固过程的影响 175

7.3多相合金的凝固 180

7.3.1共晶合金的凝固 180

7.3.2偏晶合金的凝固 190

7.3.3包晶合金的凝固 192

第8章 铸件的凝固组织 194

8.1铸件凝固组织的形成 194

8.1.1铸件宏观凝固组织的特征 194

8.1.2凝固过程中的晶粒游离 195

8.1.3铸件凝固组织的形成机理 198

8.1.4影响铸件宏观凝固组织形成的因素 201

8.2铸件凝固组织的控制 203

8.2.1铸件凝固组织对铸件性能的影响 203

8.2.2等轴晶组织的获得和细化 204

8.2.3等轴晶枝晶间距的控制 210

8.3定向凝固条件下的组织与控制 210

8.3.1定向凝固方法 210

8.3.2柱状晶和单晶的生长与控制 212

第9章 铸件凝固缺陷与控制 215

9.1偏析 215

9.1.1偏析的概念及分类 215

9.1.2微观偏析 215

9.1.3宏观偏析 220

9.1.4偏析的影响因素及工艺性防止措施 226

9.1.5低偏析技术 229

9.2缩孔与疏松 232

9.2.1铸件的收缩及分类 232

9.2.2铸件凝固过程中的缩孔 235

9.2.3铸件凝固过程中的疏松 239

9.2.4缩孔与疏松的影响因素及工艺性防止措施 240

9.3铸造裂纹 247

9.3.1铸件的热裂及其形成机理 247

9.3.2铸件中热裂形成的主要影响因素及防止措施 251

9.3.3铸件冷却过程中产生的应力及影响因素 255

9.3.4铸件的冷裂及防止措施 259

9.4铸件中的气体 261

9.4.1铸件中气体的形态与来源 261

9.4.2金属中气体的溶解与析出 262

9.4.3析出性气孔的形成及改善措施 265

9.4.4反应性气孔的成因及防止措施 268

9.5铸件中的非金属夹杂物 271

9.5.1铸件中非金属夹杂物的形成与分类 271

9.5.2铸件中非金属夹杂物的形态及分布 274

9.5.3非金属夹杂物对铸件质量及力学性能的影响 276

9.5.4铸件中非金属夹杂物的控制 278

习题 280

参考文献 284

第三篇 焊接成型原理 289

第10章 焊接接头及其组织性能 289

10.1焊接接头的形成 289

10.1.1焊接的基本概念 289

10.1.2焊接接头的形成过程 291

10.2焊接热过程 292

10.2.1焊接热源 292

10.2.2焊接热循环 295

10.2.3焊接温度场 296

10.3焊缝的组织与性能 298

10.3.1焊接熔池凝固的特点 298

10.3.2焊缝的结晶 298

10.3.3焊缝的组织与性能 301

10.4焊接热影响区的组织与性能 304

10.4.1焊接热影响区组织转变的特点 304

10.4.2不易淬火钢焊接热影响区的组织与性能 305

10.4.3易淬火钢焊接热影响区的组织与性能 307

第11章 焊接化学冶金 309

11.1焊接过程中对焊接区金属的保护 309

11.2焊接化学冶金体系构成及焊接化学冶金反应区 314

11.3焊接区内气体和金属的作用 316

11.3.1焊接区内气体的种类和来源 316

11.3.2气体在铁中的溶解 317

11.3.3氮的危害及控制 318

11.3.4氢的危害及控制 319

11.3.5氧的危害及控制 322

11.4焊接熔渣和金属的作用 324

11.5焊缝金属脱氧 325

11.6焊缝中硫磷的危害及控制 327

11.6.1焊缝中硫的危害及控制 327

11.6.2焊缝中磷的危害及控制 328

11.7焊缝金属合金化 329

第12章 焊接缺欠及其控制 334

12.1焊接缺欠的含义与分类 334

12.2焊接裂纹 334

12.2.1焊接裂纹的分类 335

12.2.2焊接裂纹的特征 335

12.2.3焊接裂纹形成的影响因素 338

12.2.4结晶裂纹的形成与控制 340

12.2.5延迟裂纹的形成与控制 344

12.2.6其他裂纹的控制 349

12.3气孔 351

12.4夹杂 355

12.5其他焊接缺欠 356

习题 358

参考文献 360