材料成形原理

書 名: 材料成形原理

作　者：趙洪運

出版社：國防工業出版社

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，主要內容包括熔化焊熱源特點及焊接熱循環、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、釺焊接頭成形過程及原理、釺焊接頭缺陷成因及質量控制、焊接技術的一些新進展。第二篇是液態成形原理，主要內容包括液態成形的基本理論、液態金屬的結構與性質、液態成形過程的傳熱、液態金屬的結晶、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，主要內容包括金屬塑性成形物理基礎、應力與應變、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”專業的理論基礎教材，也可供金屬材料工程、熱、加工以及機械、船舶等工程專業的師生和工程技術人員參考。

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

1.2.1 焊接熱循環的意義

1.2.2 焊接熱循環的基本參數和主要特徵

1.2.3 焊接熱循環參數的計算

1.2.4 多層焊接熱循環

1.2.5 焊接熱循環的影響因素

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

1.6.1 焊接化學冶金反應區的特點

1.6.2 焊接冶金反應過程

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 摩擦焊規範參數

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 釺焊

3.1 釺焊連接的基本特徵

3.2 液態釺料與固態母材的潤濕、鋪展及填縫

3.2.1 液體釺料與固體母材的潤濕、鋪展及填縫

3.2.2 影響釺料潤濕性和填縫性的因素

3.2.3 釺料潤濕性、填縫性的評定

3.3 金屬表面氧化膜的去除機制及釺劑的作用

3.3.1 金屬母材表面的氧化膜及其去除機制

3.3.2 釺劑的作用

3.4 液態釺料與固態母材的相互作用

3.4.1 固態母材向液態釺料的溶解

3.4.2 釺料組分向母材的擴散

3.5 釺焊接頭缺陷成因及質量控制

3.5.1 接頭不緻密性缺陷

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 激光及激光發生器

4.2.2 激光焊接機理

4.2.3 激光焊接工藝及參數

4.3 等離子弧焊接

4.3.1 等離子弧的形成及特徵

4.3.2 雙弧現象及其防止

4.3.3 等離子弧焊接種類

4.4 計算機在焊接技術中的應用

4.4.1 焊接過程模擬技術

4.4.2 焊接參數的模糊控制技術

4.4.3 柔性焊接機器人工作站集成控制系統

第二篇 液態成形原理

第5章 概述

5.1 液態成形與凝固學

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 液態金屬的結構與性質

6.1 液態金屬的結構

6.1.1 液態金屬的實驗結果及其分析

6.1.2 實際金屬的液態結構

6.1.3 液態金屬結構理論

6.2 液態金屬的物理性質

6.2.1 熔點和熔化潛熱

6.2.2 沸點和蒸發熱

6.2.3 比熱容

6.2.4 導熱性

6.2.5 液態金屬的熱膨脹與凝固體收縮率

6.2.6 擴散係數

6.2.7 黏度

6.2.8 表面張力

6.3 液態金屬的充型能力

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 半固態合金的流變性及半固態成形

6.4.1 半固態合金的流變性

6.4.2 半固態成形簡介

第7章 液態成形過程的傳熱

7.1 液態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 理論計演演算法

7.3.2 經驗計演演算法

7.4 鑄件的凝固方式及其對鑄件質量的影響

7.4.1 凝固動態曲線

7.4.2 凝固區域及其結構

7.4.3 鑄件的凝固方式及其影響因素

7.4.4 凝固方式對鑄件質量的影響

7.4.5 鑄鐵和球墨鑄鐵的凝固方式

第8章 液態金屬的結晶

8.1 結晶的熱力學條件

8.2 晶核的形成

8.2.1 均質形核

8.2.2 非均質形核

8.3 晶體生長

8.3.1 固-液界面結構

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 純金屬的結晶

8.4.1 在正溫度梯度下生長的晶體形態

8.4.2 在負溫度梯度下生長的晶體形態

8.5 單相合金的結晶

8.5.1 結晶過程的溶質再分配

8.5.2 結晶過程中的成分過冷

8.6 共晶合金的結晶

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係

……

第三篇 塑性成形原理

參考文獻

……

材料成形原理第2版

本教材是“材料成形及控制工程”專業的理論基礎教材，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》的基礎內容，同時引入了近代有關的新成果。學生學完本課程后，對材料成形過程及其基本原理有實質性的深入理解，為研究新材料、新工藝技術奠定理論和實踐基礎。本教材包括液態金屬凝固學、材料成形過程中的化學冶金學及質量控制、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及機械類本科生和教師。

序

前言

第一篇 液態金屬凝固學

第一章 導論

第一節 液態金屬凝固學的研究對象

第二節 液態金屬凝固學的發展

第三節 凝固學與材料成形

第二章 液態金屬的結構和性質

第一節 固體金屬的加熱、熔化

第二節 液態金屬的結構

第三節 液態金屬的性質

第四節 液態金屬（合金）的流動性及充型能力

第五節 合金的流變性及流變成形

第三章 液態金屬（合金）凝固熱力學和動力學

第一節 液態金屬（合金）凝固熱力學

第二節 均質形核

第三節 異質形核

第四節 純金屬晶體長大

第四章 液態金屬（合金）凝固過程中的傳熱、傳質及液體流動

第一節凝固過程中的傳熱

第二節 凝固過程中的傳質

第三節 凝固過程中的液體流動

第五章 單相合金的凝固

第一節 液態合金凝固過程中的“成分過冷”

第二節“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 共晶合金的凝固

第二節 偏晶合金和包晶合金的凝固

第七章 金屬基複合材料的凝固

第一節 概述

第二節 金屬基人工複合材料的凝固

第二節 自生複合材料的凝固

第八章 鑄件凝固組織的形成及控制

第一節 鑄件宏觀凝固組織的特徵及形成機理

第二節 鑄件宏觀凝固組織的控制

第九章 焊縫及其熱影響區的組織和性能

第一節焊接及其冶金學特點

第一一節焊縫金屬的組織與性能

第三節焊接熱影響區的組織與性能

第十章 液態金屬在特殊條件下的凝固及成形

第一節 快速凝固

第二節 徽重力凝固

第三節 起重力凝固

第四節 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量控制

第十一章 材料成形過程中的化學冶金學

第一節 導論

第二節 液態金屬與氣體界面的反應

第三節 液態金屬與熔渣的反應

第四節 液態金屬與鑄型界面的反應

第五節 合金化

第六節 工藝條件對冶金反應的影響

第十二章 應力、變形及裂紋

第一節 內應力

第一節 變形

第二節 裂紋

第十三章 氣孔與夾雜

第一節 氣孔的種類

第二節 氣孔的形成機理

第三節 影響氣孔的因素及防止措施

第四節 夾雜物

第十四章 編孔與縮松

第一節 縮孔與縮松的種類

第二節 縮孔與縮松的形成機理

第三節 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 概述

第二節 微觀偏析

第三節 宏觀偏析

第四節 焊接接頭中熔台區的化學成分不均勻

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 笛卡地張量的定義及其代數運算

第二節 二階張量

第三節 運動的描述

第四節 應變張量

第五節 應變速率張量、應變增量張量

第十七章 應力分析

第一節 柯西應力張量

第二節 主應力和主方向。剪應力的極值

第三節 應力偏張量、等效應力

第四節 動力學基本方程

第五節 虛功原理與虛功率原理

第十八章 屈服準則

第一節 初始屈服準則

第二節 真實應力一應變曲線與材料模型

第三節 後續屈服準則咖載函數）

第十九章 塑性應力一應交關係（本構方程）

第～節 彈性應力一應變關係

第二節 塑性變形時應力一應變關係的特點

第三節 塑性變形的增量理論（流動理論）

第四節 塑性變形的全量理論（形變理論）

第五節 最大塑性功原理

第二十章 金屬的塑性

第一節 塑性與塑性指標

第二節 影響金屬塑性的因素

第三節 提高金屬塑性的主要途徑

第四節 金屬的超塑性

第二十一章 塑性力學的應用

第一節 金屬塑性加工中的摩擦

第二節 主應力法及其應用

第三節 塑性成形問題的滑移線解法

第四節 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應用型本、專科學生學習教材，也可作為相關專業學生和工程技術人員的參考用書。

序

前言

第1章 材料成形基本問題及發展概況

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

第6章 塑性成形力學基礎

第7章 成形缺陷與質量控制