成型技术基础复习导论.ppt

第一章 绪论;第一节 材料加工概述;三个基本要素：材料、能量、信息 三大流程： 1.材料流程 表征加工过程特点的类型； 要改变形状尺寸和性能的材料状态； 能够用来实现这种形状尺寸和性能变化的基本过程； 类型：直通流程、发散流程、汇合流程；如下图所示 ;下表列出一部分常见的材料加工过程，用材料流程（包括流程类型、材料状态、基本过程）表示其特征。; 2.能量流程 基本过程为机械过程的能量流程。实现此类基本过程的能量可以通过下列三种方法来提供：  （1）、传递介质和加工材料间相对运动；;（2）、作用在加工材料上的压力差；;（3）、产生于加工材料中的质量力；;热过程能量提供：电能、化学能、机械能;3.信息流程 形状信息、性能信息;第二节 材料成形的一些基本问题和发展概况;2.塑性成形;3. 焊接成形;4.表面成形;本课程任务;第二章 材料凝固理论;第一节 材料凝固概述; 控制铸件的凝固组织是凝固成形中的一个基本问题。目前已建立了许多控制组织的方法，如孕育、动态结晶、定向凝固等。;第一节 材料凝固概述; 缩孔、缩松；偏析缺陷；裂纹。还有许多缺陷，如夹杂物、气孔、冷隔等，出现在填充过程中，它们不仅与合金种类有关，而且，还与具体成形工艺有关。;第一节 材料凝固概述; 铸件尺寸精度和表面粗糙度由于受到诸多因素（如铸型尺寸精度及型腔表面粗糙度、液体金属与铸型表面的反应、凝固热应力、凝固收缩等）的影响和制约，控制难度很大。; 2、发展概况：; 近四十年来，从传热、传质和固液界面三个方面进行研究，使金属凝固理论有了很大的发展，例如：建立了铸件冷却速度和晶粒度以及晶粒度与力学性能之间的一些函数关系，为控制铸造工艺参数和铸件力学性能创造了条件。; 2、发展概况：; 典型代表就是定向凝固技术、快速凝固技术和复合材料的获得。此外，还有半固态金属铸造成形技术等。; 2、发展概况：; 凝固过程数值模拟技术；快速样件制造技术；过程和设备运??的计算机控制。;二、凝固过程中材料的物理性质 与晶体结构的变化 体积改变 外形改变 熵值改变 产生凝固潜热 晶体结构改变 发生溶质再分配; 大多数材料在经历液－固转变时，其体积将缩小3－5％，原子的平均间距减小1－1.7％，导致缺陷形成的主要原因之一。;二、凝固过程中材料的物理性质 与晶体结构的变化 体积改变 外形改变 熵值改变 产生凝固潜热 晶体结构改变 发生溶质再分配; 材料发生液－固转变后，其外形将保持容器的形状，这就是铸造－古老而又年轻的工艺手段。;二、凝固过程中材料的物理性质 与晶体结构的变化 体积改变 外形改变 熵值改变 产生凝固潜热 晶体结构改变 发生溶质再分配; 表示一个体系的紊乱程度，熵值越大，体系越紊乱。当材料发生液－固转变时，熵值将减小，说明固体比液体的结构更“整齐”。;二、凝固过程中材料的物理性质 与晶体结构的变化 体积改变 外形改变 熵值改变 产生凝固潜热 晶体结构改变 发生溶质再分配;亚共晶灰铸铁冷却曲线;二、凝固过程中材料的物理性质 与晶体结构的变化 体积改变 外形改变 熵值改变 产生凝固潜热 晶体结构改变 发生溶质再分配;1200℃时液态金属原子的状态;二、凝固过程中材料的物理性质 与晶体结构的变化 体积改变 外形改变 熵值改变 产生凝固潜热 晶体结构改变 发生溶质再分配;凝固过程的溶质再分配;第二节 凝固的热力学基础;第二节 凝固的热力学基础;－体系的吉布斯（Gibbs）自由能 －热焓，体系等压过程中热量的变化 －热量和温度的熵值，反映体系紊乱程度 －体系的体积 －体系的温度 －体系的压力 －等压热容;三、自发过程;四、界