材料成型原理.pdf免费

《材料成形原理》教案内容 《材料成形原理》(上)教案内容 绪论 绪论介绍本课程的目的和任务，材料成形内容及其在国民经济、国防、高技术领域的意 义，各种材料成形技术原理（凝固、焊接及冶炼过程冶金、粉末冶金、塑性成形）的发展历 史、现状与趋势。 教学要求及重点：使学生理解“材料成形”的重要性及 《材料成形原理》课程所要 掌握的主要内容，对本专业有整体的了解，激发学生的专业兴趣和学习热情。 第一章 液态金属的结构和性质 本章将以液态金属为例，概要介绍有关液体结构的知识，并注意体现近年来新的突破和 成果。对液体的性质，主要讨论与液态成形相关的粘度和表面张力。 教学内容及要求： 液体与固体、气体结构比较及衍射特征；液态金属结构的理论模型：无规密堆硬球模型、 液态金属结构的晶体缺陷模型、液体结构及粒子间相互作用的理论描述；实际金属的液态结 构； 液态合金的性质：液态合金的粘度及其影响因素及其在材料成形中的意义；表面张力的 实质及影响表面张力的因素及其在材料成形中的意义；液态金属充型能力的基本概念、液态 金属停止流动机理与充型能力；影响充型能力的因素 教学重点与难点： 液体的长程无序及近程有序特征； 表征液体结构的典型参数：液体的平均原子间距r ，配位数N ； 1 1 实际金属的液态结构及“能量起伏”、“结构起伏”、“浓度起伏”特征； 粘度实质及影响表面张力的因素及其在材料成形中的意义； 表面张力的实质及影响表面张力的因素； 表面张力引起的曲面两侧压力差及液膜拉断临界力及表面张力对凝固热裂的影响 （液膜理论） 液态金属充型能力的基本概念及影响充型能力的因素 第二章 凝固温度场 液态金属从液态转变为固态的凝固过程涉及到传热、传质和固液界面动力学等三方面问 题，而质量传输、界面推进速度都与热量传输、温度分布密切相关。因此，凝固温度场的研 究，是研究凝固宏观与微观过程（包括凝固形核与长大、结晶组织形态、凝固应力与缺陷） 的基础。 教学内容及要求： 温度场与传热学的基本理论及基本方程；凝固温度场的求解方法；铸件凝固温度场的解 析解法；铸件凝固时间计算；界面热阻与实际凝固温度场；铸件凝固温度场的获得及动态凝 固曲线；铸件凝固方式及其影响因素；熔焊过程温度场的基本类型及影响温度场的因素 1 《材料成形原理》教案内容 教学重点与难点： 半无限大平板铸件凝固过程的一维不稳定温度场特征； 铸型材料热物理特性对温度场分布特征的影响； “模数法”计算铸件凝固时间的意义及注意问题； 铸件实际温度场的测定→动态凝固曲线→固、液边界线→某时刻铸件断面凝固状况 →凝固区间→凝固方式； 结晶温度区间及温度梯度对铸件凝固方式的影响规律； 焊接温度场的特点； 焊接工艺参数及焊件的热物理性能对焊接温度场的影响规律 第三章 金属凝固热力学与动力学 凝固，是指物质由液相转变为固相的过程。凝固是材料液态成形技术及新材料研究与开 发领域共同关注的重要问题。严格地说，凝固包括由液体向晶态固体转变（结晶）及向非晶 态固体转变（玻璃化转变）两部分内容。常用工业合金和金属的凝固过程一般只涉及前者， 本章主要讨论结晶过程的形核及晶体生长热力学与动力学。 教学内容及要求： 凝固热力学：液-固相变驱动力；曲率、压力对物质熔点的影响；溶质平衡分配系数K 的 O 定义及其物理意义；溶质平衡分配系数热力学意义；