材料加工原理8-41精品资料

材料热加工原理材料热加工是指通过加热和变形来改善材料的性能和形状的加工方法。

热加工可以使金属材料变得更加柔软，易于加工，同时也可以改变材料的组织结构和性能，使其具有更好的力学性能和耐磨性。

在工程领域中，热加工是一种常见的加工方法，它广泛应用于铸造、锻造、热轧、热挤压等工艺中。

热加工的基本原理是利用高温对金属材料进行加热，使其达到一定的塑性，然后通过外力使其发生塑性变形，从而改变其形状和性能。

热加工的原理主要包括以下几个方面：1. 材料的塑性变形。

在高温下，金属材料的塑性会大大增加，这是因为高温可以使金属晶粒的结构发生变化，使其形成一种较为柔软的状态，从而使得金属材料更容易发生塑性变形。

在热加工过程中，金属材料会受到外力的作用，从而发生塑性变形，改变其形状和性能。

2. 材料的组织结构变化。

在热加工过程中，金属材料的组织结构也会发生变化。

在高温下，金属材料的晶粒会发生再结晶，从而使其晶粒尺寸变大，晶界移动，晶粒形状发生变化，这些都会影响材料的性能。

通过控制热加工过程中的温度、变形速率等参数，可以使金属材料的组织结构得到精细化和均匀化，从而提高材料的力学性能和耐磨性。

3. 热加工的应用。

热加工广泛应用于金属材料的加工和制造过程中。

例如，在铸造过程中，通过对金属熔体进行热处理，可以使其达到一定的流动性，从而便于铸造成型；在锻造过程中，通过对金属坯料进行加热，可以使其变得更加柔软，从而便于进行塑性变形；在热轧和热挤压等工艺中，也需要对金属材料进行加热处理，以便于进行变形加工。

总之，材料热加工是一种重要的加工方法，通过控制热加工过程中的温度、变形速率等参数，可以使金属材料的组织结构得到精细化和均匀化，从而提高材料的力学性能和耐磨性。

在工程领域中，热加工被广泛应用于铸造、锻造、热轧、热挤压等工艺中，为材料加工和制造提供了重要的技术支持。

高分子材料加工原理一、高分子材料加工原理：1．高分子材料的加工性质：1）、高分子材料的加工性：高分子具有一些特有的加工性质，如良好的可塑性，可挤压性，可纺性和可延性。

正是这些加工性质为高分子材料提供了适于多种多样加工技术的可能性，也是高分子能得到广泛应用的重要原因。

高分子通常可以分为线型高分子和体型高分子，但体型高分子也是由线型高分子或某些低分子物质与分子量较低的高分子通过化学反应而得到的。

线型高分子的分子具有长链结构，在其聚集体中它们总是彼此贯穿、重迭和缠结在一起。

在高分子中，由于长链分子内和分子间强大吸引力的作用，使高分子表现出各种力学性质。

高分子在加工过程所表现的许多性质和行为都与高分子的长链结构和缠结以及聚集态所处的力学状态有关。

根据高分子所表现的力学性质和分子热运动特征，可将其划分为玻璃态、高弹态和粘流态，通常称这些状态为聚集态。

高分子的分子结构、高分子体系的组成、所受应力和环境温度等是影响聚集态转变的主要因素，在高分子及其组成一定时，聚集态的转变主要与温度有关。

不同聚集态的高分子，由于主价健与次价健共同作用构成的内聚能不同而表现出一系列独特的性质，这些性能在很大程度上决定了高分子材料对加工技术的适应性，并使高分子在加工过程表现出不同的行为。

高分子在加工过程中都要经历聚集态转变，了解这些转变的本质和规律就能选择适当的加工方法和确定合理的加工工艺，在保持高分子原有性能的条件下，能以最少的能量消耗，高效率地制备良好的产品。

玻璃态高分子不宜进行引起大变形的加工，表现为坚硬的固体，但可通过车、铣、削、刨等进行加工。

在玻璃化温度Tg以下的某一温度，材料受力容易发生断裂破坏，这一温度称为脆化温度，它是材料使用的下限温度。

在Tg以上的高弹态，高分子的模量减少很多，形变能力显著加大。

在Tg－Tf温度区靠近Tf，由于高分子的粘性很大，可进行某些材料的真空成型、压力成型、压延和弯曲成型等。

把制品温度迅速冷却到Tg以下温度是这类加工过程的关键。

材料加工技术的基本原理和应用材料加工技术是现代工业生产的重要基础之一，通过对各种材料进行加工，可以制造出各种复杂的零部件和设备，大大提高了人们生产和生活的便利性。

在材料加工技术中，有许多的基本原理和应用需要掌握，下面我们就来详细了解一下这些内容吧。

一、基本原理1.1 金属材料加工原理金属材料加工原理是指通过一系列工艺和加工设备来改变金属材料的形状和性能，使其符合特定的设计要求。

金属材料加工原理主要包括塑性变形、切削加工和热加工等方面。

其中，塑性变形包括挤压、拉伸、压缩和扳动等加工方式。

切削加工则是通过下切削、横向切削和斜向切削等方式来加工金属材料。

热加工则是通过工件和设备的热变形来加工金属材料，主要包括热挤压、热轧和热拉伸等方式。

1.2 非金属材料加工原理非金属材料加工原理主要包括挤压、拉伸、压缩和扳动等方式。

比如说，塑料加工过程中，通过一系列的挤压、拉伸和压缩等方式，来改变材料的形状和性能。

另外，非金属材料的切削和热加工与金属材料有所不同，采用的工艺和设备也有所差别。

二、应用方向2.1 金属材料加工技术在汽车工业中的应用汽车工业是金属加工技术的一个重要应用领域，通过各种材料的加工和组装，可以完成整个汽车的生产制造过程。

在汽车工业中，金属材料加工技术主要应用于车身部件的加工和制造、发动机及变速器的加工和制造、悬挂和制动系统的加工和制造等方面。

其中，钣金加工、铸造加工和焊接加工是汽车工业中最为常见的加工技术。

2.2 金属材料加工技术在电子工业中的应用电子工业也是金属加工技术的一个重要应用领域，通过各种材料的加工和制造，可以完成整个电子产品的生产制造过程。

在电子工业中，金属材料加工技术主要应用于电容器、电感、变压器、继电器和半导体等电子元件的制造过程中。

金属材料的加工方式有钣金加工、铸造加工、冷锻加工、热压加工和切削加工等，它们都可以实现对电子空间进行复杂的形状和性能的加工。

2.3 非金属材料加工技术在建筑工程中的应用随着建筑工程的大规模发展，在建筑材料的加工和制造过程中，非金属材料加工技术得到了广泛应用。

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G T 0 .1 2 0 B/ 8 4 - 0 3 8前GBT 4 0 3热塑性塑料管材 0-20《 / 8 8言拉伸性能测定》分为三个部分 :—第 1 部分 : 试验方法总则 ; —第2 部分 : 聚氯乙烯(VCU)抓化聚抓乙烯 (VCC 和高抗冲聚抓乙烯( V - 硬 P - , P -) P CHD管材 ; —第3 部分 : 烃管材 . 聚烯本部分为G / 80-20 的第 1 BT 4 03 8 部分. 等同采用 I 65-: 9 S 29 1 7热塑性塑料管材拉伸性 O 1 9能测定第 I 部分 : 试验方法总则》 .本部分与 G / 80. 0 和 BT 43 0 一起, BT 42 03 G / 80. 03 8 -2 8 -2 代替G / 80. 80.-180 BT 41 842 98 8本标准与 B T 4 98 G / 80- 18 相比, 8 主要变化如下 : 1 本标准在结构上分为三个部分 , G / 80- 18 是由两个部分组成 : 而 B T 4 98 8 - GBT 4 1 98 热塑性塑料管材拉伸性能试验方法聚氯乙烯管材》 0.-18《 / 8 8 — - 98 热塑性塑料管材拉伸性能试验方法聚乙始管材》 0. 19K G / 8 42 B T 8 2 .原标准中试样状态调节时间为 4h而现在改为根据试样的厚度来确定 ; , 3 试样的数量由 5 改为由公称外径来确定 ; 个 4 增加了原理一章 ; 5 增加了附录 A, 本部分的附录 A 为资料性附录. 本标准由中国轻工业联合会提出.本标准由全国塑料制品标准化委员会(C8 . T 4) 归口本部分由华亚芜湖塑胶有限公司负责起草 , 福建亚通新材料科技股份有限公司参加起草 . 本部分主要起草人 : 高仅雨 , 周令仁 , 魏作友 .Gs T 0 . - 2 0 / 8 4 1 03 8引言IO 5 S 6 9的第一部分规定了一种用于确定热塑性塑料管材拉伸性能的短期性能的试验方法 . 2 本方法为进一步的研究与开发提供数据 . 当力的应用条件和本试验方法有相当大的差别时 ,本试验方法不能作为应用的重要依据 , 应用此类需要相应的冲击 , 和疲劳试验蠕变拉伸性能试验方法应主要为材料制成管材后进行试验 , 试验结果能对材料加工控制有利 , 能作但不为管材长期性能的质量评定依据. IO 5 是在 IO 7基础上起草制定的. S 6 9 2 S 5 2 为使用方便起 , 草了用于确定热塑性塑料管材拉伸性能的完整文件 , 如需要更详细 , 参见可I O 2 S 5 7,应当注意的是 IO 7 S 5 应用于材料制成片材形式 , IO 5 应用于材料制成管状形式 . 2 而 S 6 9 2 应考虑到只用所提供的管材进行测试 , 例如不减少壁厚 , 困难在于试验试样的选择. IO 7 S 5 规定了试样为几毫米厚 , 2 而管材的壁厚可达到 6 mm, 0 正是这个原因, 两标准之间有一定的差别 .对薄壁管材 , 试样可用裁刀裁切 ; 对于厚壁管材只有通过机械加工制样 IO 5 S 6 9由三部分组成, 2 第一部分总则 , 规定了热塑性塑料管材拉伸性能测定的一般条件 , 余两其部分分别给出了不同材料管材的试验步骤 ( 见前言) . 对于各种材料的基本规定在相关的部分中以资料性附录给出.GB T 84 / 80热塑性塑料管材拉伸性能测定第 1 部分 : 试验方法总则范围G / 80 的本部分规定了热塑性塑料管材的拉伸性能的试验方法 ,4 BT 8 拉伸性能主要包括以下性能 : —拉伸屈服应力 ; —断裂伸长率. 本部分适用于各种类型的热塑性塑料管材 . 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款.凡是注日期的引用文件 , 随后所有其的修改单 ( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本部分 , 然而, 鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注日期的引用文件 , 新版本适用于本部分. 其最 G / 3 0 92 6- 18 数据的统计处理和解释均值的估计和置信区间(e IO 0 :90 B T 3 nq 2 218 ) S 6 G / 8 42 0 0. 03 热塑性塑料管材拉伸性能测定第 2 B T 8 -2 部分 : 聚氯乙烯 (VCU)氯化聚硬 P - , 抓乙烯( V - ) P CC 和高抗冲聚抓乙烯 ( V - ) P CHI管材( t S 65- :97 i IO 92 19) d 2 G / 80.-20 43 03 热塑性塑料管材拉伸性能测试第 3 BT 8 部分: 聚烯烃管材(t 65-: 9) ( IO 931 7 i S 2 d 9GB/ 1 20 7 0 - 1 9 橡腔期料拉力 , 力 , 曲试验机 T 97 压弯原理枯犬要隶 (d IO 8 3 1 9 ) it 5 9 9 3 S沿热塑性塑料管材的纵向裁切或机械加工制取规定形状和尺寸的试样 .通过拉力试验机在规定的条件下测得管材的拉伸性能 .设备41 拉力试验机 . 应符合 G / 1 0 B T 20和 42434 4 7 . ,. ,. 的规定 .42 夹具 .用于夹持试样的夹具连在试验机上 , 使试样的长轴与通过夹具中心线的拉力方向重合 .试样应夹紧, 使它相对于夹具尽可能不发生位移. 夹具装置系统不得引起试样在夹具处过早断裂.43 负载显示计 . 拉力显示仪应能显示被夹具固定的试样在试验的整个过程中所受拉力 , 它在一定速率下测定时不受惯性滞后的影响且其测定的准确度应控制在实际值的士1 %范围内.注意事项应按照 G / 120 B T 0 7的要求 .44 引伸计 . 测定试样在试验过程中任一时刻的长度变化 .此仪表在一定试验速度时必须不受惯性滞后的影响且能测量误差范围在 1 %内的形变.试验时, 此仪表应安置在使试样经受最小的伤害和变形的位置 , 且它与试样之间不发生相对滑移 . 夹具应避免滑移 , 以防影响伸长率测量的精确性.注: 用自动记录试样的长度变化或任何其他变化的仪表推荐使4 .5 测量仪器GB T 0 . 2 0 / 8 4 1 03 8 -用于测量试样厚度和宽度的仪器 , 精度为 00 mm, . 146 裁刀 .应可裁出符合 G / 80 . G / 80. B T 42 8 或 B T 43中的相应要求的试样 . 8 47 制样机和铣刀 . 应能制备符合 G / 842 G / 80. B T 0. B T 43中相应要求的试样 . 8 或 85 试样5 1 试样要求 . 试样应符合 B T 42 G / 80 . 或 G / 80 . 8B T 43中相应要求的试样类型. 8 52 试样的制备 . 52 1 从管材上取样条 .. 从管材上取样条时不应加热或压平, 样条的纵向平行于管材的轴线 , 取样位置应符合 a或 b的要求. ) ) a 公称外径小于或等于 6 mm 的管材 ) 3 取长度约 5 mm的管段. 10 以一条任意直线为参考线 , 沿圆周方向取样 .除特殊情况外 , 每个样品应取三个样条 , 以便获得三个试样( 见表 1 . )公称外径 d / mm 样条数1<4<7 5 53表 1 取样数量7<4<20 5 8520 d<40 8蕊 55d 妻40 58b 公称外径大于 6 mm 的管材 ) 3 取长度约 5 m 10 的管段 . m 如图 1 所示沿管段周边均匀取样条 . 除另有规定外 , 按表 1应中的要求根据管材的公称外径把管段沿圆周边分成一系列样条, 每块样条制取试样 1 . 片1 —2— 3 —扇形块;样条; 试样.GB T 8 4 1 2 0 / 8 0 . 0 3 - 5 2 2 试样的选择 .. 522 1 选择……根据不同材料制品标准的要求 , 选择采用冲裁或机械加工方法从样条中间部位制取试样 . 5222 冲裁方法…… 应按照 G / 8 4 2 B T 0. G / 80. 8 或 B T 43中所要求的外形 , 8 选择合适的没有刻痕 , 口干净的裁刀刀(.) 46 ,从样条 ( 21上冲裁试样. ..) 5 5223 机械加工方法 ,.. 用机械加工方法制取试样 , 需采用铣削 . 铣削时应尽量避免使试样发热 , 避免出现如裂痕 , 刮伤及其他使试样表面品质降低的可见缺陷 .注 : 于机械加工程序建议用户参考 10 1( 关 S 2 8见附录 w 8 )5224 标线…… 从中心点近似等距离划两条标线 , 标线间距离应精确到 10 0, 划标线时不得以任何方式刮伤, 冲击或施压于试样 .以避免试样受损伤 .标线不应对被测试样产生不良影响 , 标注的线条应尽可能窄 . 5225 试样数量……除相关标准另有规定外 , 样应根据管材的公称外径按照表 1中所列数目进行裁切 . 试状态调节除生产检验或相关标准另有规定外 , 试样应在管材生产 1h之后测试.试验前根据试样厚度 , 5 应将试样置于2℃ 士2 3 ℃的环境中进行状态调节 , 时间不少于表 2 规定.管材壁厚 e m / -e <3 - 3 e < 8 < m 8 e,< 6 1 成 . ,衰 2 状态调节时间状态调节时间1h 5 i 士 mn 3 h 1 mi 土 5 n 6h 3 mi 士 0 n 1 h 士 1h 0 1 h 士 1h 61<e -<3 6 23镇e , 2 m试验速度试验速度和管材的材质和壁厚有关. 按产品标准或 G / 80. G / 80. BT 42 BT 43 8 或 8 的要求确定试验速度co 氏歇 8. 3试验步骤试验应在温度2℃ 士2 3 ℃环境下按下列步骤进行 . 测量试样标距间中部的宽度和最小厚度 , 精确到 .0 mm, .1 计算最小截面积 . 将试样安装在拉力试验机上 (.) 41并使其轴线与拉伸应力的方向一致 , 夹具松紧适宜以防止试使样滑脱 (.) 42 e 84 使用引伸计 , . 将其放置或调整在试样的标线上 (. ) 44 , 85 选定试验速度进行试验 . . 86 记录试样的应力/ . 应变曲线直至试样断裂 , 并在此曲线上标出试样达到屈服点时的应力和断裂时标距间的长度 ; 或直接记录屈服点处的应力值及断裂时标线间的长度 . 如试样从夹具处滑脱或在平行部位之外渐宽处发生拉伸变形并断裂 , 应重新取相同数量的试样进GB T 8 4 1 2 0 / 8 0 . 0 3 - 行试验 . 9 试验结果9 1 拉伸屈服应力 . 对于每个试样, 拉伸屈服应力以试样的初始截面积为基础 , 按式( 劝计算 .式中:a= F A/ ········……(1) ········ ······ ··. 拉伸屈服应力, 单位为兆 M a) 帕( P0 ;F —屈服点的拉力 , 单位为牛顿 ( ; N) A 样的原始截面积 , —试单位为平方毫米( m'. m ) 所得结果保留三位有效数字.注: 屈服应力实际上应按屈服时的截面积计算, 为了方便,但通常取试样的原始截面积计算.9 2 断裂伸长率 . 对于每个试样, 断裂伸长率按式 () 2计算 .式中 :￡ ( 一L)L X = L o o 0 / 1 0 ·,·""·"… …( ) ······· . 2: 断裂伸长率 , —单位为 %; L —断裂时标线间的长度 ,单位为毫米 ( m) m ; L—标线间的原始长度, o 单位为毫米 ( m) m , 所得结果保留三位有效数字 93 统计参数 .如有要求可按 G / 36 中 BT 0 所示程序计算标准偏差和平均值的 9 置信度. 3 59 4 补做试验 . 如果所测的一个或多个试样的试验结果异常应取双倍试样重做试验 , 如五个试样中的两个试样例结果异常 , 则应再取四个试样补做试验. 1 试验报告 0 试验报告应包括下列内容 :a BT 4 ) / 80 的本部分及相关部分; G 8b 试样的详细标识包括原材料组成, ) 类型 , 源, 来公称尺寸等 ; c 试样的类型及其制备方法; ) d 试验室环境温度及试样的调节方法 ; ) e 试样数量; ) f 试验速度 ; ) 9 拉伸屈服应力 , ) 注明单个值 , 算术平均值和标准偏差 ; h 断裂伸长率 , ) 注明单个值 , 算术平均值和标准偏差 ;i BT 0 中 ) / 8 4 未规定的操 G 8 作详细情况及可能对结果产生影响的任何情况, 存在于试样上和断裂的截面中的任何特殊细节( 譬如杂质) ; 1 试验日 . ) 期1 1 P- 1 / ) M N mm'GB T 8 4 1 2 0 / 8 0 .- 0 3附录参考资A 料( 料性附录) 资A 1B T 1- 19 塑料试样状态调节和试验的标准环境( t 2 119 ) . G / 2 8 98 9 i IO :97 d S 9 A 2 S 57119 塑料 . IO -:93 2 A 3 S 57219 塑料 . IO -;93 2 拉伸性能测试方法拉伸性能测试方法第1 部分 : 方法测试第2 部分 : 塑与挤出管材的测试环境模时针旋转法 (q IO 2 : ev 3 7 S 1A 4 S 21 :94 塑料机械加工试样的制备 . IO 8 19 8 A 5B T 12 0 1 热塑性塑料管材耐外冲击性能试验方法 . G / 1 5-20 41 4) 991。

第二章液态金属第二节液态金属的结金属和合金材料的加工制备过程？配料、熔化和凝固成型三个阶段。

配料是确定具有某些元素的各金属炉料的加入百分数；熔炼是把固态炉料熔化成具有确定成分的液态金属；凝固是金属由液态向固态转变的结晶过程，它决定着金属材料的微观组织特征。

1.液体与固体、气体结构比较固态按原子聚集形态分为晶体与非晶体。

晶体：凡是原子在空间呈规则的周期性重复排列的物质称为晶体。

单晶体：在晶体中所有原子排列位向相同者多晶体：金属通常是由位向不同的小单晶（晶粒）组成，属于多晶体。

2、液态金属的结构直接法— X射线或中子线分析研究液态金属的原子排列。

液态金属中原子的排列在几个原子的间距范围内，与其固态的排列方式基本一致，但由于原子间距的增大和空穴的增多，原子的配位数略有变化，热运动增强。

间接法过比较固液态和固气态转变的物理性质的变化判断。

（1）体积和熵值的变化（2）熔化潜热和气化潜热固体可以是非晶体也可以是晶体，而液态金属则几乎总是非晶体。

液态金属在结构上更象固态而不是气态，原子之间仍然具有很高的结合能。

3、液态金属的结构特征l）组成：液态金属是由游动的原子团、空穴或裂纹构成。

2）特征：“近程有序”、“远程无序”原子间能量不均匀性，存在能量起伏。

原子团是时聚时散，存在结构起伏。

同一种元素在不同原子团中的分布量不同，存在成分起伏金属由液态转变为固态的凝结过程，实质上就是原子由近程有序状态过渡为长程有序状态的过程，从这个意义上理解，金属从一种原子排列状态（晶态或非晶态）过渡为另一种原子规则排列状态（晶态）的转变均属于结晶过程。

金属从液态过渡为固体晶态的转变称为一次结晶；金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变称为二次结晶。

第三节液态金属的性质粘度对成形质量的影响●影响铸件轮廓的清晰程度；●影响热裂、缩孔、缩松的形成倾向；●影响钢铁材料的脱硫、脱磷、扩散脱氧；●影响精炼效果及夹杂或气孔的形成：●熔渣及金属液粘度降低对焊缝的合金过渡有利。

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轧制及产品
分轧制产品截面图
2.5 4
辊锻成形过程
1—扇形模块,2—轧辊,
3—坯料,4—挡板
周期性变化的长杆件(b)钢球
热轧齿轮示意图
前将毛坯外缘加热,然后将带齿轮的主轧轮4作径向进给,迫使轧轮与毛坯3辗.在对辗过程中,轧轮4继续径向送进到一定的距离,使坯料金属流动而形轮齿.
轧工艺可轧制直齿轮,也可轧制斜齿轮.由于被轧制的锻件内部流线与齿
轮廓一致,故可提高齿轮的力学性能和工作寿命.
90
Ø
Ø
Ø
Ø
变形.
部分挤压产品截面形状图
3 2 3
Mg, Zn, Cd, Al, Cu, Ag, Ni,
0.50.5
图4.3 螺型位错运动造成晶体滑移变形
2. 晶间变形—通过晶粒之间的相互滑动和转动来实现晶间变形是晶界处附近一定厚度的区域内发生应变的结果。

该应变是晶界沿最大剪应力方向进行的剪切应变. 下，多晶体
的变形主要是晶内变形，晶间变形只起次要作用。

4.5 晶粒间的滑动和
动
3.
4.
(2) 性能的变化
加工硬化(形变硬化)--变形程度增加，金属的强度、硬度增加，塑性、韧性降低的现象
加工硬化是金属塑性变形时的一个重要特征，强化金属的重要手段之一
有时需要增加中间退火来消除加工硬化，以使成形加工继续进行下去
1.
改善和控能
迅即发生续动态再结
思考题
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.复在生产上的应用.
8.
9.
10.
11.。

材料加工原理材料加工是指通过一系列的工艺和方法，将原料转化为成品的过程。

它是制造业中非常重要的一个环节，直接影响着产品的质量和性能。

在材料加工过程中，加工原理起着至关重要的作用，它决定了加工过程中的各种参数和条件，直接影响着最终产品的质量。

首先，材料加工原理涉及到材料的物理和化学特性。

不同的材料具有不同的物理和化学特性，这些特性决定了材料在加工过程中的行为和性能。

比如，金属材料通常具有良好的导热性和导电性，这就决定了金属材料在加工过程中需要采用一些特殊的方法来控制温度和电流，以避免材料变形或损坏。

而塑料材料则具有较好的塑性和可塑性，因此在加工过程中需要考虑材料的流动性和变形性。

其次，材料加工原理还涉及到加工工艺和方法。

不同的加工工艺和方法对材料的要求和影响也是不同的。

比如，铸造工艺是将熔化的金属或合金倒入模具中，通过冷却凝固成型的工艺方法。

在铸造过程中，需要考虑金属的流动性、凝固过程中的收缩和变形等因素。

而在冲压加工中，材料需要经过强大的压力和冲击力，因此需要考虑材料的强度和韧性。

最后，材料加工原理还涉及到加工设备和工具的选择和设计。

不同的材料和加工工艺需要不同的加工设备和工具来实现。

比如，对于金属材料的切削加工，需要选择合适的刀具材料和刀具结构，以保证切削质量和效率。

而对于塑料材料的成型加工，则需要选择合适的模具和成型设备，以保证产品的尺寸和表面质量。

综上所述，材料加工原理是材料加工过程中的关键环节，它涉及到材料的物理和化学特性、加工工艺和方法，以及加工设备和工具的选择和设计。

只有深入理解和掌握材料加工原理，才能够更好地实现材料加工过程中的质量控制和效率提升。

希望本文能够对材料加工原理有所启发，为相关领域的研究和实践提供一定的参考。

第一篇材料液态成型原理第一章普通合金材料溶配原理1.1普通合金材料概论1.1.1铸铁材料——————————————————————————————11，白口铸铁———————————————————————————————12，灰口铸铁———————————————————————————————13，麻口铸铁———————————————————————————————14，可锻铸铁———————————————————————————————15，球墨铸铁———————————————————————————————21.1.2铸钢材料——————————————————————————————21，铸造碳素钢的分类和一般特性——————————————————————22，铸造低合金钢—————————————————————————————31.1.3铸造铝合金、镁合金材料———————————————————————31，铸造铝合金——————————————————————————————32，铸造镁合金——————————————————————————————41.1.4铸造铜合金材料———————————————————————————61，铸造铜合金的性能特点及应用——————————————————————62，铸造铜合金的分类———————————————————————————71.2普通合金的溶配原理1.2.1铸铁材料的溶配———————————————————————————71，铸铁材料的熔炼方法及特点———————————————————————7 （1）冲天炉熔炼；（2）感应炉熔炼；（3）电弧炉熔炼；2，冲天炉熔炼铸铁————————————————————————————10 （1）含碳量的变化；（2）含硅量和含锰量的变化；（3）含硫量的变化；（4）含磷量的变化（5）合金铸铁的熔炼3，感应炉熔炼铸铁—————————————————————————————15 （1）无芯感应电炉熔炼；（2）有芯感应炉熔炼；1.2.2铸铁材料的溶配————————————————————————————18 1，炼钢的方法、特点和应用—————————————————————————18 （1）电弧炉炼钢；（2）感应炉炼钢（3）平炉炼钢（4）钢包精炼炉2，电弧炉炼钢法——————————————————————————————21 （1）碱性电弧炉氧化法炼钢（2）酸性电弧炉炼钢3，感应炉炼钢———————————————————————————————23 （1）炉衬材料（2）炉料和装料（3）溶化（4）氧化和出钢（5）合金钢的冶炼4，真空感应炉炼钢—————————————————————————————24 （1）电炉的构造和工作原理（2）真空感应炉炼钢的优点（3）真空感应炉炼钢存在的问题1.2.3铝合金材料的溶配———————————————————————————27 1，铸造铝合金的炉料及溶炉—————————————————————————27 （1）炉料（2）铸造铝合金的熔炉2，铸造铝合金的熔炼工艺——————————————————————————32 （1）熔炼工艺要点（2）碎废料、切屑重熔工艺（3）一次投料直接熔炼1.2.4铜合金材料的溶配———————————————————————————34 1，锡青铜的熔炼——————————————————————————————34 2，铝青铜的熔炼——————————————————————————————343，特种青铜的熔炼——————————————————————————————35 4，黄铜的熔炼工艺特点————————————————————————————35 1.2.5镁合金、钛合金材料的溶配————————————————————————35 1，镁合金的熔炼特点—————————————————————————————35 2，钛合金的熔炼特点—————————————————————————————361.3液态金属的性质1.3.1粘度理论————————————————————————————————37 1，黏滞性的本质———————————————————————————————38 2，影响黏度的因素——————————————————————————————38 1.3.2表面张力和界面能————————————————————————————39 1.3.3吉布斯吸附方程—————————————————————————————40 1.3.4斯托克公式———————————————————————————————41 1.3.5半固态流变规律—————————————————————————————41 1，枝晶结构半固态金属的流变方程———————————————————————41 2，非枝晶结构半固态金属的流变方程——————————————————————42第二章金属的凝固原理2.1凝固理论基础2.1.1液态金属结晶的热力学条件————————————————————————43 2.1.2形核与形核率——————————————————————————————44 1，非均匀形核热力学—————————————————————————————46 2，非均匀形核率———————————————————————————————48 3，形核剂——————————————————————————————————49 2.1.3晶体的长大———————————————————————————————51 1，晶体生长中固-液界面处原子迁移———————————————————————51 2，固液界面的微观结构————————————————————————————52 3，晶体的生长机理及生长速度—————————————————————————55 （1）连续生长机理—粗糙界面的生长（2）二维形核生长机理——完整平整界面的生长（3）从缺陷处生长机理——非完整界面的生长（4）过冷度对界面性质及动力学过程的影响2.1.4单相合金————————————————————————————————58 1，凝固过程的溶质再分配———————————————————————————58 （1）溶质再分配现象的产生（2）平衡分配系数与界面平衡假设（3）平衡结晶时的溶质再分配（4）非平衡结晶时溶质再分配2，凝固过程中的成分过冷———————————————————————————64 （1）溶质富集引起界面前方熔体凝固温度的变化（2）热过冷与成分过冷3，界面前沿成分过冷对结晶过程的影响—————————————————————67 4，包晶组织与树枝晶—————————————————————————————68 （1）包晶组织（2）支晶生长2.1.5共晶合金的结晶—————————————————————————————74 1，共晶组织的特点和共晶合金的分类——————————————————————74 2，共晶合金的结晶方式————————————————————————————75 （1）共晶合金的共生生长（2）共晶合金的共生区（3）离异生长和离异共晶3，非小面—非小面共晶合金的结晶———————————————————————79 （1）层片状共晶组织的形成（2）棒状共晶组织的形成（3）共生界面前沿的成分过冷4，非小面—小面共晶合金的凝固————————————————————————83（1）非小面-小面共晶合金的共生生长（2）第三组元的影响与变质处理2.2凝固组织的形成于控制2.2.1铸件宏观组织结晶组织的形成及影响因素——————————————————85 2.2.2凝固过程中晶核游离———————————————————————————85 1，液态金属流动的作用————————————————————————————85 2，铸件结晶中的晶粒游离———————————————————————————86 2.2.3表面细晶粒区的形成———————————————————————————87 2.2.4柱状晶的形成——————————————————————————————88 2.2.5内部等轴晶区的形成———————————————————————————89 1，等轴晶晶核的来源—————————————————————————————89 （1）过冷熔体直接形核理论（2）界面前方晶粒游离理论（3）激冷晶游离理论2，等轴晶区的形成过程————————————————————————————90 2.2.6铸件凝固组织的控制———————————————————————————91 1，影响铸件宏观结晶组织形成的因素——————————————————————91 （1）金属性质方面（2）浇注条件方面（3）铸型性质和铸件结构方面2，铸件结晶组织对铸件质量和性能的影响————————————————————92 3，等轴晶组织的获得和细化——————————————————————————93 （1）合理控制热学条件（2）孕育处理（3）动态晶粒细化（4）等轴晶枝晶间距的控制2.3单向凝固与快速凝固2.3.1单向凝固技术—————————————————————————————100 1，单向凝固的工艺参数———————————————————————————100 （1）温度梯度（2）凝固速度2，单向凝固的方法——————————————————————————————102 （1）发热剂法（2）功率降低法（3）快速凝固法（4）液态金属冷却法2.3.2单晶生长———————————————————————————————104 1，单晶生长的特点——————————————————————————————104 （1）晶体和熔体成分相同（2）晶体和熔体成分不同（3）有第二相或出现共晶的晶体2，单晶生长的方法——————————————————————————————105 （1）正常凝固法（2）区熔法（3）区域提纯2.3.3快速凝固技术与传热特点————————————————————————111 1，快速凝固技术——————————————————————————————112 （1）气枪法（2）旋转法（3）工作表面熔化与自淬法（4）雾化法2，快速凝固传热特点————————————————————————————113 2.3.4快速凝固晶态合金的组织与特征—————————————————————115 1，扩大的凝固极限—————————————————————————————115 2，超晶的晶粒度——————————————————————————————116 3，极少偏析或无偏析————————————————————————————117 4，形成亚稳相———————————————————————————————118 5，高的点缺陷密度—————————————————————————————119第二篇材料固态成型原理第四章固态成形的物理基础4.1金属塑性成形的机理及其组织结构与性能的变化4.1.1冷态塑性变形的机理及其组织结构与性能的变化——————————————157 1，晶内变形————————————————————————————————158（1）滑移（2）孪生2，晶间变形—————————————————————————————————161 3，冷塑性变形的特点—————————————————————————————161 （1）各晶粒变形的不同时性（2）各晶粒变形的相互协调性（3）变形的不均匀性4，冷塑性变形对组织和性能的影响（1）组织的变化（2）性能的变化4.1.2热态塑性变形的机理及其组织结构与性能的变化——————————————166 1，热塑性变形时的软化过程—————————————————————————166 （1）静态回复和静态再回复（2）动态回复（3）动态再结晶（4）热变形后的软化过程2，热塑性变形机理—————————————————————————————169 （1）晶内滑移（2）晶界滑移（3）扩散蠕变3，热塑性变形对金属组织和性能的影响————————————————————170 （1）改善晶粒组织（2）锻合内部缺陷（3）破碎并改变夹杂物的分布（4）形成纤维组织4.2粉末成型4.2.1粉末制取——————————————————————————————173 4.2.2粉末的特性—————————————————————————————176 4.2.3粉末模压成型————————————————————————————179 4.2.4粉末烧结过程————————————————————————————183。

材料加⼯原理部分知识点概括第⼋章1、熔渣的作⽤：（1）、机械保护作⽤：避免液态⾦属中合⾦元素的氧化烧损，⾼温下的焊缝⾦属免受空⽓的有害作⽤（2）、冶⾦处理作⽤：去除⾦属中有害杂质，如脱氧、硫、磷和去氢；熔渣还可起到吸附或溶解液态⾦属中⾮⾦属夹杂物的作⽤；通过熔渣向焊缝中过渡合⾦，从⽽调整焊缝合⾦成分（3）、改善成形⼯艺性能作⽤：适当的熔渣（或焊条药⽪）构成，对于熔焊电弧引燃、稳定燃烧、减少飞溅，改善脱渣性能及焊缝外观成形等焊接⼯艺性能的影响⾄关重要；电渣熔炼中熔渣作为电阻发热体，可重熔并精炼焊缝⾦属、熔渣也有不利作⽤。

①如强氧化性熔渣可使液态⾦属增氧，可侵蚀炉衬；②密度⼤或熔点⾼的熔渣易残留在⾦属中形成夹渣2、焊接熔渣的类型：（1）盐型熔渣：主要由⾦属氟酸盐、氯酸盐和不含氧的化合物等组成。

盐型熔渣的氧化性很⼩，主要⽤于铝、钛等活性⾦属的焊接（2）盐—氧化物型熔渣：主要由氟化物和⾦属氧化物组成。

这类熔渣氧化性较⼩，主要⽤于重要的低合⾦⾼强钢、合⾦钢及合⾦的焊接（3）氧化物型熔渣：这类熔渣含有较多的弱碱⾦属氧化物，是应⽤最为普遍的⼀类渣系，这类熔渣⼀般具有较强的氧化性，⽤于低碳钢、低合⾦⾼强钢的焊接。

3、常⽤焊剂类型：按制造⽅法分：熔炼焊剂和⾮熔炼焊剂两⼤类。

熔炼焊剂按其颗粒结构⼜可分为玻璃状焊剂、结晶状焊剂和浮⽯状焊剂三种4、按焊剂的渣系分：①硅酸盐型；②铝酸盐型；③碱性氟化物型5、熔渣的物理性质：（1）熔渣的凝固温度与密度①熔渣凝固温度过⾼会影响焊缝外观成形，甚⾄产⽣⽓孔和夹杂；凝固温度过低，不能在焊缝凝固后即时凝固，影响对焊缝的保护及外观成形。

②熔渣密度应较低，与⾦属接近的熔渣易滞留于⾦属内部形成夹杂（2）熔渣的粘度①熔渣粘度越⼩，流动性越好，扩散容易，对冶⾦反应的进⾏有利，但过⼩容易流失，影响全位置焊接时熔池的形成和保护。

②长渣（酸性渣，粘度⼤，可⽤于平焊）和短渣（碱性渣，粘度⼩，可⽤于全位置焊）（3）熔渣的表⾯张⼒及界⾯张⼒①碱度⾼的熔渣⼀般表⾯张⼒较⼤（可加⼊酸性氧化物和CaF2来降低）。

液态成型部分思考题：名词解释：1、自发形核由游动的原子集团自己逐渐长大而形成晶核的过程，因此，也称均质生核。

2、非自发形核在外来质点的表面上生核的过程，也称为异质生核。

3、气孔金属中的气体含量超过其溶解度，或浸入的气体不被溶解，则以分子状态存在于金属液中，若凝固前来不及排除，铸件将产生气孔。

4、非金属夹杂物金属在熔炼与铸造过程中，与非金属元素及外界物质接触发生相互作用而产生的各种化合物。

5、离异共晶共晶成分的剩余液体也可能不采取共生生长的方式结晶，而是两相各自独立生长，所得的组织中没有共晶的特征。

这种两相不是以共同的界面生长的方式成为离异生长，所得的组织成为离异共晶。

6、带状偏析当固液界面由于过冷递减，固液界面向前推进受到溶质偏析的阻碍时，由于界面前方的冷却，从侧壁上可能产生新的晶粒并继续长大，从前方横切溶质浓化带，形成带状偏析。

7、逆偏析铸锭和铸件凝固后，铸锭的表面或底部含溶质元素较多，而中心部分或上部分含溶质较少。

8、残余应力当产生铸造应力的原因被消除以后，应力仍然存在，这种应力成为残余应力。

9、缩孔铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现孔洞，称为缩孔。

10、缩松细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。

11、铸造应力铸件在凝固以后在冷却过程中，将继续收缩。

有些合金还会发生固态相变而引起收缩或膨胀，这些都使铸件的体积和长度发生变化。

此时，如果这种变化受到阻碍，就会在铸件内产生应力，称为铸造应力。

12、粘度液体在层流运动的情况下，各液层见有摩擦阻力，称为液体的内摩擦，妨碍液体的流动，这种内摩擦阻力是液态金属的物理特性之一，称为粘度。

13、表面张力表面张力系数，其意义是在液膜的单位长度上所受的绷紧力。

14、单相合金在凝固过程中只析出一个固相的合金。

15、多相合金在凝固过程中同时析出两个以上相的合金。

16、邻先相两个共晶相得析出次序和生长速度是不相同的，就是说，在两个相的生核和生长中必有一个相位先导。