材料成形原理-第十章_偏析
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滑移线场:当方形压头加载于均质、各向同性的塑性材料(土壤)时,最大剪应力轨迹在材料中的空间分布称为滑移线场。
滑移线场实际上就是一个剪切构造网络真实应力:拉伸(或压缩)试验时,变形力与当时实际截面积(而不是初始截面积)之比。
其数值是随变形量、温度与应变速率而变化的。
理想塑性:材料在常应力并不显示加工硬化,而只做塑性流动应力球张量:由一点处三个线应变(见应变)的平均应变所组成的应变张量。
金属充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力。
金属材料的焊接性:—定焊接技术条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料对焊接加工的适应性称为金属材料的焊接性平衡凝固:指凝固过程中的每个阶段都能达到平衡,即在相变过程中有充分时间进行组元间的扩散,以达到平衡相的成分。
偏析:合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析滑移线:在塑性力学中,变形体塑变区最大切应力的迹线。
冷变形:在再结晶温度以下(通常是指室温)的变形。
热变形:在再结晶温度以上的变形。
温变形:在再结晶温度以下,高于室温的变形熔渣的碱度焊接熔渣中碱性氧化物质量分数的总和与酸性氧化物质量分数总和的比值,叫焊接熔渣的碱度焊接热循环:在焊接热源作用下,焊件上某点的温度随时间变化的过程。
简单加载:加载过程中各应力分量按同一比例单调增长,应力主轴方向固定不变应力偏张量:应力偏张量是塑性变形时物体内一点的应力张量的分量随坐标变化而改变,但其应力张量不变量却是固定不变的,因此应力张量不变量可以反映物体变形状态的实质。
溶质再分配系数:凝固过程中固-液界面固相侧溶质质量分数与液相中溶质质量分数之比,称为溶质再分配系数。
焊接热影响区:在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域,称为焊接热影响区。
最小阻力定律:塑性变形体内有可能沿不同方向流动的质点只选择阻力最小方向流动的规律。
超塑性:是指材料在一定的内部条件和外部条件下,呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。
材料成型原理第1章液态金属的结构与性质物相由界面包围的具有一定成分和结构的均匀体组织物相的机械混合物润湿性是指存在两种互不相溶液体,液体首先润湿固相表面的能力,即一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向性压力差物体两侧所受压力的差值现代晶体学表明,晶体的原子一定方式周期排列在三维空间的晶格结点上,表现出平移对称性特征,同时原子以某种模式在平衡位置上作热振动,相对于晶体这种原子有序排列,气体的分子原子,不停的做无规律运动。
液体表现出长程无序特征,液体结构表现出局域范围内的近程有序。
偶分布函数的物理意义:距某一参考粒子r处找到另一个粒子的概率。
晶态固体因原子以特定方式周期排列,其偶分布函数以相应的规律呈分立的若干尖锐峰,液体的g(r)出现若干衰减的钝化峰,直至几个原子间距后趋于直线g(r)等于1。
由于能量起伏,液体中大量不停游动着的局域有序原子团簇,时聚时散,此起彼伏,而存在结构起伏,实际金属的现象,还要复杂的多,除了能量起伏及结构起伏,还同时存在着浓度起伏。
长程有序:液体的原子相对于周期有序的晶体固态是不规则的,液体结构宏观上不具有平移、对称性。
黏度是液体内摩擦阻力大小的标志,黏度的物理意义可以视为:作用于液体表面的应力与垂直于该平面方向上的速度梯度的比例系数。
表面活性元素使液体黏度降低,非表面活性杂质的存在使黏度提高。
黏度的意义:黏度影响金属液的流动性进而影响铸件轮廓的清晰程度。
影响钢铁材料的脱硫,脱磷,扩散脱氧。
熔渣及金属液粘度降低对合金元素的过渡是有利的。
影响铸件内部缩孔或缩松、热裂的形成倾向。
影响精炼效果,夹杂、气孔的形成。
表面张力是表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。
表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均所致。
表面是产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。
表面与界面的差别在于后者泛指两相之间的交界面,前者指液体或固体与气体之间的交界面。
原子间结合力越大,表面内能越大,因此表面自由能越大,表面张力也就越大。
材料成型原理名词解释第一章1.金属的表面活性物质:使液态金属表面张力降低的溶质元素,称为该金属的表面活性物质。
2.金属的非表面活性物质:使液态金属表面张力增加的溶质元素,称为该金属的非表面活性物质。
3.充型能力:液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力,即液态金属充满铸型的能力,简称充型能力。
4.流动性:液态金属本身的流动能力,称为“流动性”。
5.结构起伏:由于能量起伏,液体中大量不停“游动”着的局域有序原子团簇时聚时散、此起彼伏而存在“结构起伏”6.能量起伏:原子集团间的空穴或裂纹内分布着排列无规则的游离原子。
这样的结构不是静止的,而是处于瞬息万变的状态,即原子集团、空穴或裂纹的大小、形态和分布及热运动的状态都处于每时每刻都在变化的状态--液态中也存在着很大的能量起伏。
7.浓度起伏:由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别,相互结合力较强的原子容易聚集在一起,而把别的原子排挤到别处,表现为游动原子团簇之间存在着成分差异;而且这种局域成分的不均匀性随原子热运动在不时发生着变化。
这一现象称为“浓度起伏”。
8.相起伏:存在成分和结构不同的游动原子集团,在一些化学亲和力较强的元素的原子之间还可能形成不稳定的 (临时的)或稳定的化合物----相起伏。
9.折算厚度:折算厚度也叫当量厚度或模数,为铸件体积与表面积之比。
第二章1.逐层凝固方式:在恒温下结晶的纯金属、共晶成分的合金,断面上液体和固体由一条界线截然分开,没有“L+S”两相区,随温度下降,固体层不断加厚,逐步达到中心。
这种情况为“逐层凝固方式”。
2.体积凝固方式:若铸件断面温度场较平坦,温度梯度很小,或结晶温度区间很宽,铸件凝固的某一段时间内,某凝固区域在某时刻贯穿整个铸件断面时,则在凝固区域里既有已结晶的晶体,也有未凝固的液体,这种情况为“体积凝固方式”。
3.中间凝固方式:如果合金的结晶温度范围较窄,或者铸件断面的温度梯度较大,铸件断面上的凝固区域宽度介于两者之间时,则属于“中间凝固方式”。
名词解释一、二章(绪论+铸造成型):1缩孔、缩松:液态金属在凝固的过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞称为缩孔,细小而分散的孔洞称为缩松。
2顺序凝固:指采用各种措施保证铸件结构各部分,从远离冒口部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,实现由远离冒口的部分最先凝固再向冒口方向顺序凝固的凝固方式。
3同时凝固:由顺序凝固的定义可得。
4偏析:铸件凝固后截面上不同部位晶粒内部化学成分不均匀的现象称为偏析。
5:宏观偏析:其成分不均匀现象表现在较大尺寸范围,也称为区域偏析。
6微观偏析:指微小范围内的化学成分不均匀现象。
7流动性:液态金属自身的流动能力称为“流动性”。
8充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力叫充型能力。
9正偏析:当溶质的分配系数K>1的合金进行凝固时,越是后来结晶的固相,溶质的浓度越低,这种成分偏析称之为正偏析。
10逆偏析:当溶质的分配系数K<1的合金进行凝固时,越是后来结晶的固相,溶质的浓度越高,这种成分偏析称之为逆偏析。
11:自由收缩:铸件在铸型中收缩仅受到金属表面与铸型表面的摩擦阻力时,为自由收缩。
12:受阻收缩:如果铸件在铸型中的收缩除了受到金属表面与铸型表面的摩擦阻力,还受到其他阻碍,则为受阻收缩。
13:析出性气孔:溶解于熔融金属中的气体在冷却和凝固的过程中,由于溶解度的下降而从合金中析出,当铸件表面已凝固,气泡来不及排除而保留在铸件中形成的气孔。
14:反应性气孔:浇入铸型的熔融金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应所产生的气体在、铸件中形成的孔洞,称为反应气孔。
15:侵入性气孔:浇注过程中熔融金属和铸型之间的热作用,使型砂和型芯中的挥发物挥发生成,以及型腔中原有的空气,在界面上超过临界值时,气体就会侵入金属液而不上浮逸出而形成的气孔。
三章(固态材料塑性成型)1金属塑性变形:是指在外力作用下,使金属材料产生预期的变形,以获得所需形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。
材料成型原理名词解释及分析名词解释能量起伏:原⼦能量存在不均匀性。
结构起伏:原⼦时聚时散。
浓度起伏:同种原⼦在不同原⼦团的分布量不同。
表⾯张⼒:⼀⼩部分液体单独在⼤⽓中出现时,⼒图保持球状形态,说明总有⼀个⼒的作⽤使其趋向球状,这个⼒为表⾯张⼒。
传热的基本⽅式:传到传热、对流换热和辐射换热。
三种计算凝固时间的⽅法:1理论计算法;2平⽅根定律;3折算厚度法。
匀质形核:在没有任何外来界⾯的均匀熔体的形核过程。
⾮均质形核:在不均匀的熔体中依靠外来杂质或型壁界⾯提供的衬底进⾏形核的过程。
粗糙界⾯:界⾯固相⼀侧的点阵位置只有50%左右被固相原⼦所占据,这些原⼦散乱的随机分布在界⾯上,形成⼀个坑坑洼洼,凹凸不平的界⾯。
平整界⾯:固相表⾯的点阵位置⼏乎全部被固相原⼦所占据,只留下少数空位;或者是在充满固相原⼦的界⾯上存在少数不稳定的孤⽴的固相原⼦,从⽽形成了⼀个总体上的平整光滑界⾯。
溶质再分配:从形核开始到凝固结束,在整个结晶过程中固液两相内部将不断进⾏着溶质元素的重新分布过程,称为合⾦结晶过程中的溶质再分配平衡凝固:在⼀定压⼒条件下,凝固体系的温度和成分完全由相应合⾦系的平衡相图所规定,这种理想状态下的凝固过程称为平衡凝固。
近平衡凝固过程:在固液界⾯处合⾦成分符合平衡相图,这种情况称为界⾯平衡,相应的凝固过程称为近平衡凝固过程,也成为正常凝固过程。
⾮平衡凝固过程:即使在固液界⾯处也不符合平衡相图的规定,产⽣所谓的溶质捕获现象,这类凝固过程称为⾮平衡凝固过程溶质平衡分配系数:平衡固相溶质浓度Cs与液相溶质浓度Cl之⽐为溶质平衡分配系数热过冷——液态凝固时所需过冷完全由传热所提供。
成分过冷:凝固时由于溶质再分配造成固液界⾯前沿溶质浓度变化,引起理论凝固温度的改变⽽在液固界⾯前液相内形成的过冷。
⾮⼩平⾯-⾮⼩平⾯共晶合⾦(⼜称规则共晶合⾦):该类合⾦在结晶过程中,共晶两相α和β具有⾮⼩平⾯⽣长的粗糙界⾯,组成相的形态为规则的棒状或层⽚状。