金屬成型理論基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)全國高等院校材料類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材：金屬成型理論基礎(chǔ)》將鑄件形成原理和焊接冶金原理兩部分內(nèi)容有機融合，主要是對凝固成型、焊接成型過程中的內(nèi)在規(guī)律、物理本質(zhì)及分析問題的方法進(jìn)行闡述，使學(xué)生對液態(tài)成型過程的基本原理有較深入的理解，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定理論基礎(chǔ)。全書共分為10章，相互獨立的內(nèi)容單獨成章，如液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、焊接材料的選擇、焊接接頭的組織和性能等內(nèi)容；而凝固成型和焊接成型中共性的內(nèi)容則融合在一起，如溫度場、凝固熱力學(xué)和動力學(xué)、宏觀組織的形成和控制、凝固過程中的缺陷及質(zhì)量控制等。　　《21世紀(jì)全國高等院校材料類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材：金屬成型理論基礎(chǔ)》主要是針對材料成型及控制工程本科專業(yè)編寫的教材，同時還可作為從事冶金、鑄造、焊接等專業(yè)的工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

緒論0.1 金屬成型的概念及主要方法0.2 金屬成型的地位與作用0.3 本課程的性質(zhì)和任務(wù)第1章 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.1 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)1.1.1 液體與固體、氣體的比較1.1.2 液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的X射線衍射分析1.1.3 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)特點1.2 液態(tài)金屬的性質(zhì)1.2.1 液態(tài)金屬的黏度1.2.2 液態(tài)金屬的表面張力1.3 液態(tài)金屬的流動性和充型能力1.3.1 液態(tài)金屬的流動性1.3.2 液態(tài)金屬的充型能力1.3.3 液態(tài)金屬停止流動的機理1.3.4 充型能力的經(jīng)驗公式1.3.5 影響充型能力的因素習(xí)題第2章 液態(tài)金屬成型過程中的溫度場2.1 溫度場基本概念與傳熱學(xué)基礎(chǔ)2.1.1 溫度場基本概念2.1.2 熱量傳輸?shù)幕痉绞胶突径?.1.3 導(dǎo)熱微分方程2.2 鑄件溫度場2.2.1 半無限大鑄件凝固過程的一維不穩(wěn)定溫度場2.2.2 幾種鑄件和鑄型溫度場特點2.2.3 溫度場的測定與凝固動態(tài)曲線2.2.4 影響鑄件溫度場的因素2.3 鑄件凝固方式2.3.1 凝固區(qū)域及其結(jié)構(gòu)2.3.2 凝固方式及其影響因素2.3.3 凝固方式對鑄件質(zhì)量的影響2.4 鑄件的凝固時間2.4.1 平方根定律2.4.2 “折算厚度”法則（模數(shù)法）2.4.3 凝固時間的實驗測定方法2.5 焊接熱過程和焊接溫度場2.5.1 焊接熱過程2.5.2 焊接溫度場2.6 溫度場的計算機數(shù)值模擬2.6.1 一維傳熱系統(tǒng)2.6.2 二維傳熱系統(tǒng)2.6.3 溫度場數(shù)值模擬中的幾個問題習(xí)題第3章 金屬凝固熱力學(xué)與動力學(xué)3.1 金屬凝固的熱力學(xué)條件3.1.1 金屬凝固的熱力學(xué)條件3.1.2 金屬凝固過程及自由能的變化3.2 均質(zhì)形核3.2.1 均質(zhì)形核熱力學(xué)3.2.2 均質(zhì)形核率3.3 非均質(zhì)形核3.3.1 非均質(zhì)形核熱力學(xué)3.3.2 非均質(zhì)形核率3.3.3 非均質(zhì)形核條件3.4 晶體的生長3.4.1 固一液界面的微觀結(jié)構(gòu)3.4.2 晶體生長方式及生長速度習(xí)題第4章 單相及多相合金的結(jié)晶4.1 凝固過程溶質(zhì)再分配4.1.1 凝固過程中的傳質(zhì)4.1.2 平衡凝固時的溶質(zhì)再分配4.1.3 近平衡凝固時的溶質(zhì)再分配4.2 凝固過程的過冷狀態(tài)4.2.1 固-液界面前方液相溫度梯度4.2.2 熱過冷4.2.3 成分過冷4.3 過冷狀態(tài)對單相合金結(jié)晶形態(tài)的影響4.3.1 熱過冷對純金屬結(jié)晶形態(tài)的影響4.3.2 成分過冷對單相合金結(jié)晶形態(tài)的影響4.4 共晶合金的結(jié)晶4.4.1 共晶合金的分類4.4.2 共晶合金的結(jié)晶方式4.4.3 非小平面-非小平面共晶合金的結(jié)晶4.4.4 非小平面-小平面共晶合金的結(jié)晶習(xí)題第5章 鑄件宏觀組織的形成及控制5.1 鑄件宏觀組織的形成5.1.1 鑄件宏觀組織的特征5.1.2 鑄件宏觀組織的形成5.2 鑄件宏觀組織的控制5.2.1 鑄件宏觀組織對鑄件性能的影響5.2.2 鑄件宏觀組織的控制習(xí)題第6章 特殊條件下的凝固技術(shù)6.1 定向凝固技術(shù)6.1.1 定向凝固基本原理6.1.2 定向凝固方法6.1.3 單晶制備方法6.2 快速凝固技術(shù)6.2.1 快速凝固基本原理6.2.2 快速凝固方法6.2.3 快速凝固的微觀組織特征6.3 其他特殊條件下的凝固技術(shù)6.3.1 微重力條件下的凝固6.3.2 超重力條件下的凝固6.3.3 半固態(tài)鑄造技術(shù)習(xí)題第7章 焊接材料7.1 焊條7.1.1 焊條的組成7.1.2 焊條的種類7.1.3 焊條的型號與牌號7.1.4 焊條的性能7.1.5 焊條的選用原則7.2 焊絲7.2.1 焊絲的分類7.2.2 焊絲的型號和牌號7.2.3 焊絲的選用7.3 焊劑7.3.1 焊劑的分類7.3.2 焊劑的型號和牌號7.3.3 焊劑的特點及應(yīng)用習(xí)題第8章 液態(tài)成型過程中的化學(xué)冶金第9章 焊接接頭的組織和性能第10章 金屬成型過程中的質(zhì)量控制參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　0.2 金屬成型的地位與作用　　材料科學(xué)與工程是關(guān)于材料組成、結(jié)構(gòu)、制備工藝與其性能及使用過程間相互關(guān)系的知識開發(fā)及應(yīng)用的科學(xué)。因而把組織與成分、制備與加工、材料的性質(zhì)及使用性能稱為材料科學(xué)與工程的4個基本要素。其中制備與加工過程內(nèi)容很豐富，金屬成型方法占有很大比例，可見金屬成型在材料科學(xué)與工程中具有重要的地位和作用?！　∠冗M(jìn)的金屬成型技術(shù)，既對新材料的研究開發(fā)與實際應(yīng)用具有決定性的作用，也可有效地改進(jìn)和提高傳統(tǒng)材料的使用性能。關(guān)于成型新技術(shù)的研究和開發(fā)，也是目前材料科學(xué)技術(shù)中最活躍的領(lǐng)域之一。非晶態(tài)金屬材料與相同成分的晶態(tài)材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)相差甚遠(yuǎn)，其主要原因是兩者的制備與成型工藝完全不同?！　〔牧鲜侨祟惿婧蜕鐣l(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，但是所有的材料都要進(jìn)行成型加工后才能使用。當(dāng)我們晚上打開易拉罐與家人暢飲的時候，當(dāng)我們坐上噴氣式飛機游覽世界的時候，當(dāng)我們開上小汽車享受生活的方便和舒適的時候，當(dāng)我們利用網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)方的朋友進(jìn)行視頻通話的時候，是否會想到金屬成型技術(shù)的發(fā)展給我們帶來如此舒適的生活呢？另外，利用成型新技術(shù)制造的一些仿真產(chǎn)品給人們帶來了方便，提高了生活水平，如帶陶瓷涂層的金屬牙套給牙病患者帶來了方便和美觀，鈦合金的人工骨為成千上萬的肢殘者帶來了福音?！　∮枚ㄏ蚰谭椒ㄖ圃斓膯尉Ц邷睾辖鹑~片，使美國的戰(zhàn)機可以用3馬赫以上的速度巡航，成為美國軍事實力傲視全球的重要資本。“神舟”五號載人飛船成功發(fā)射和返回，“神舟”九號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器實現(xiàn)自動交會對接，也都是基于先進(jìn)的材料成型技術(shù)做保證?！　〔牧现苽浜统尚图夹g(shù)的研究、開發(fā)與應(yīng)用反映著一個國家的科學(xué)技術(shù)與工業(yè)化水平，它的進(jìn)步是國防實力和人民生活水平的重要體現(xiàn)。幾乎所有高新技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，都以新材料制備和成型技術(shù)的發(fā)展與突破為技術(shù)支撐。　　0.3 本課程的性質(zhì)和任務(wù)　　1．本課程的性質(zhì)　　本課程是材料成型及控制工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在課程體系中，是在“物理化學(xué)”、“冶金傳輸原理”等課程的基礎(chǔ)上，將“材料科學(xué)基礎(chǔ)”和后續(xù)專業(yè)課程順利銜接的橋梁。它是使學(xué)生在學(xué)習(xí)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握金屬材料成型過程中材料組成、結(jié)構(gòu)（組織）變化對性能的影響規(guī)律及其控制途徑的主要課程?！　∫话銇碇v，此類課程包含鑄件形成原理、焊接冶金原理、塑性成形原理三部分內(nèi)容，但由于塑性成形原理與另外兩部分的相容性很小，結(jié)構(gòu)上和內(nèi)容上相互獨立，所以本課程只包含鑄件形成原理和焊接冶金原理兩部分內(nèi)容，依據(jù)融合共性，保留個性的原則對兩部分的框架進(jìn)行調(diào)整，內(nèi)容進(jìn)行整合，形成了全新的金屬成型理論基礎(chǔ)課程內(nèi)容體系?！　　?/pre>




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　　《21世紀(jì)全國高等院校材料類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材：金屬成型理論基礎(chǔ)》特點：　　新穎　　編寫體力新穎：借鑒優(yōu)秀教材特別是國外精品教材的寫作思路和方法，圖文并茂，活潑新穎。書中設(shè)置導(dǎo)入案例、閱讀材料和應(yīng)用案例等多種模塊，并配備大量實物圖和實景圖，并輔以示意圖進(jìn)行介紹，增強教材的可讀性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！　≈R內(nèi)容新穎：充分反映學(xué)科新理論、新技術(shù)、新材料和新工藝，體現(xiàn)最新教學(xué)改革成果，并將學(xué)科發(fā)展趨勢和前沿研究內(nèi)容以閱讀材料的方式介紹給學(xué)生，增強教材內(nèi)容的延展性，有效拓展學(xué)生的知識面?！　嵱谩　≈R體系實用：以學(xué)生就業(yè)所需專業(yè)知識和操作技能為著眼點，著重講解應(yīng)用型人才培養(yǎng)所需的技能。理論講解簡單實用，重視實踐環(huán)節(jié)，強化實際操作訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)意識和職業(yè)能力。讓學(xué)生學(xué)而有用，學(xué)而能用?！　?nèi)容編排實用：以學(xué)生為本，緊緊抓住學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的動力點，并充分考慮學(xué)生的認(rèn)知過程，結(jié)合不同的工程實例深入淺出地進(jìn)行講解，案例分析和習(xí)題設(shè)置注重啟發(fā)性，強調(diào)鍛煉學(xué)生的思維能力和運用知識解決可題的能力。　　精選內(nèi)容，詳細(xì)講解，便于教學(xué)　　增加新技術(shù)內(nèi)容，拓寬知識面　　習(xí)題豐富經(jīng)典，增加綜合論述題





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