材料加工冶金传输原理完整(吴树森)ppt课件
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材料加工冶金传输原理一、材料加工材料加工是用各种方法(如机械、热、化学、电等)改变材料的形态、组织、结构和性能的过程。
主要分为塑性加工、切削加工、焊接、热处理等几种。
塑性加工是利用金属材料可塑性变形的特性,通过变形使其得到所需形状、尺寸和性能的过程。
常见的塑性加工方法有锻、挤压、拉伸等。
锻造是利用重锤、压力机等装置对金属材料进行加工的过程;挤压则是利用挤压机对材料进行轴向挤压得到所需的截面形状和尺寸;拉伸则是利用拉伸机将金属材料拉长而得到所需的形状。
切削加工是通过将金属材料的形状、尺寸、表面粗糙度、轮廓等进行切除,从而得到所需的形状、尺寸和性能的过程。
常见的切削加工方法有车削、铣削、钻削等。
车削是利用车床将金属材料旋转进行切除的过程;铣削则是利用铣床进行平面上的加工和修整;钻削则是利用钻床进行孔的加工。
焊接是通过固化剂的作用,将金属材料在高温或者高压的条件下进行接合的过程。
常见的焊接方法包括电弧焊、气焊、激光焊等。
热处理则是通过加热金属材料到一定温度,进行保温和冷却,改变金属组织结构从而改变其性能的过程。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火等。
二、冶金冶金是对金属资源进行提取、加工和利用的过程。
包括选矿、冶炼、铸造、加工等几个环节。
选矿是将含金属矿石中的金属元素和有用矿物从其它无用的矿物中进行分选的过程。
常见的选矿方法有重选、浮选等。
冶炼是将选出的含金属矿石通过热加工或者化学反应将其提炼出来的过程。
常见的冶炼方法有火法冶炼、湿法冶炼等。
铸造则是用熔融的金属材料通过铸造工艺在合适的模具内进行凝固而得到所需的形状和尺寸的过程。
常见的铸造方法有压铸法、砂型铸造法、永久模铸造法等。
加工则是对金属材料进行塑性加工和切削加工等的过程。
常见的加工方法与上述相似。
三、传输原理传输是指物体或物质在空间中向某一方向运动的过程。
而传输原理是指在某种条件下物质传递的规律、原理和机制。
材料加工和冶金的过程中,传输原理起到了至关重要的作用。
传输过程:物理量从非平衡状态朝平衡状态转移的过程动量传输:在垂直于实际流体流动方向上,动量由高速度区向低速度区的转移。
热量传输:是热量由高温区向低温区的转移。
质量传输:质量传输是指物系中的一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。
相对于固体,流体在力学上的特点:*流体不能承受拉力;*对于牛顿流体:切应力与应变的时间变化率成比例,而对弹性体(固体)来说,其切应力则与应变成比例。
*固体只能以静变形抵抗剪切力,流体则连续变形,除非外力作用停止。
流体的粘性:在作相对运动的两流体层的接触面上,存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动,流体的这种性质叫做流体的粘性。
由粘性产生的作用力叫做粘性阻力或内摩擦力。
流体中出现粘性的原因:由于分子间内聚力(引力)和流体分子的垂直流动方向热运动(出现能量交换)。
在液体中以前者为主,气体中以后者为主,所以液体的粘度随温度升高而减小,由于温度升高时分子间距增大,分子间引力减小;而气体的粘度则随温度的升高而增大,由于此时分子的热运动增强温度对粘度的影响,当温度升高时,液体的粘度降低,但是气体则与其相反,当温度升高时分子间的吸引力减小,粘度值就要降低;而造成气体粘度的主要原因是气体内部分子的杂乱运动的速度加大,速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧,所以粘度值将增大。
牛顿流体:实际上,流体都具有粘性,凡流体在流动时,粘性力与速度梯度的关系都能用牛顿粘性定律全部气体和所有单相非聚合态流体(如水及甘油等)均质流体都属于牛顿流体。
理想流体是一种内部不能出现摩擦力,无粘性的流体,既不能传递拉力,也不能传递切力.它只能传递压力和在压力作用下流动,同时它还是不可被压缩的。
非稳定流:如果流场的运动参数不仅随位置改变,又随时间不同而变化;稳定流:如果运动参数只随位置改变而与时间无关;迹线定义:迹线就是流体质点运动的轨迹线迹线的特点是:对于每一个质点都有一个运动轨迹,所以迹线是一族曲线,而且迹线只随质点不同而异,与时间无关连续性微分方程:连续性微分方程的物理意义:流体在单位时间内流经单位体积空间输出与输入的质量差与其内部质量变化的代数和为零。