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第1章 绪论1

1.1 材料成形基础理论概述1

1.1.1 材料成形的内涵及其成形方法分类1

1.1.2 材料成形的地位和作用3

1.1.3 材料成形理论基础及其对材料成形技术的指导意义6

1.2 材料成形基础理论的发展6

1.2.1 液态成形凝固理论的发展6

1.2.2 成形过程化学冶金理论的进展9

1.2.3 金属塑性成形理论的发展概况10

1.3 本课程的定位和任务11

1.4 本课程与其他课程的分工11

第2章 液态金属成形物理冶金基础12

2.1 液态金属的结构与性质12

2.1.1 液态金属的结构12

2.1.2 液态金属的性质17

2.1.3 液态金属的遗传性26

2.2 液态金属成形过程中的温度场30

2.2.1 温度场基本概念30

2.2.2 液态金属成形基本方程及求解方法31

2.2.3 液态金属成形中的温度场33

2.3 液态金属的流动性与半固态金属的流变性42

2.3.1 液态金属在凝固过程中的流动42

2.3.2 液态金属停止流动机理44

2.3.3 液态金属的流动性与充型能力45

2.3.4 半固态金属的流变行为及其成形50

2.4 液态金属的凝固55

2.4.1 晶体形核与生长55

2.4.2 溶质再分配64

2.4.3 合金凝固界面前沿的成分过冷70

2.4.4 合金的凝固方式79

2.4.5 共晶凝固81

2.4.6 金属基复合材料的凝固90

2.4.7 焊接熔池的凝固96

2.4.8 凝固组织细化100

2.5 超常条件下液态成形基础107

2.5.1 定向凝固108

2.5.2 快速凝固112

2.5.3 快速金属零件复合精密液态成形116

2.5.4 非重力场中的凝固119

习题与思考121

第3章 液态成形化学冶金基础125

3.1 概述125

3.1.1 铸造条件下的化学冶金125

3.1.2 焊接条件下的化学冶金127

3.2 液态金属与气体的相互作用130

3.2.1 气体的来源130

3.2.2 氢对液态金属的作用133

3.2.3 氧对液态金属的作用140

3.2.4 氮对液态金属的作用145

3.3 液态金属与熔渣的相互作用148

3.3.1 熔渣作用、来源及分类149

3.3.2 熔渣的结构152

3.3.3 熔渣的物理化学性质155

3.3.4 活性熔渣对金属的作用160

3.3.5 冶金脱氧163

3.3.6 金属中的硫磷及其控制170

3.4 液态成形中的合金化175

3.4.1 合金化的目的和方式175

3.4.2 合金化过程177

3.4.3 合金化效果及其影响因素179

习题与思考183

第4章 液态成形过程中的质量控制184

4.1 缩孔与缩松184

4.1.1 金属收缩的基本概念184

4.1.2 缩孔与缩松的分类及特征185

4.1.3 缩孔与缩松的形成机理186

4.1.4 影响缩孔与缩松的因素及防止措施187

4.2 气孔与夹杂物190

4.2.1 气孔190

4.2.2 夹杂物194

4.3 应力、变形及裂纹197

4.3.1 应力197

4.3.2 变形199

4.3.3 裂纹203

4.4 化学成分不均匀性214

4.4.1 偏析种类214

4.4.2 宏观偏析214

4.4.3 微观偏析216

4.4.4 焊缝中的化学成分不均匀性218

4.5 焊接热影响区组织及质量控制220

4.5.1 焊接热影响区的组织转变特点220

4.5.2 焊接热影响区质量控制221

习题与思考223

第5章 金属塑性成形基础224

5.1 金属塑性变形物理本质224

5.1.1 合金的塑性变形224

5.1.2 金属的塑性和变形抗力235

5.1.3 金属的超塑性248

5.2 金属塑性变形和流动性255

5.2.1 最小阻力定律255

5.2.2 影响金属塑性变形和流动性的因素256

5.3 塑性成形过程中的组织与性能变化258

5.3.1 冷塑性成形对金属组织与性能的影响258

5.3.2 冷塑性变形后金属在加热时的组织与性能变化262

5.3.3 热塑性变形对金属组织与性能的影响269

5.4 金属塑性成形力学273

5.4.1 金属塑性成形问题的求解方法概述273

5.4.2 主应力法及其求解特点274

5.4.3 滑移线理论276

5.4.4 塑性极限原理和上限法291

习题与思考300

第6章 无机非金属材料成形基础301

6.1 概述301

6.1.1 无机非金属材料的组成及结构特点301

6.1.2 无机非金属材料的分类及成形方法301

6.2 无机非金属材料成形基础302

6.2.1 固态成形基础302

6.2.2 液态成形基础309

习题与思考311

第7章 聚合物成型基础312

7.1 概述312

7.1.1 聚合物材料的组成及结构特点312

7.1.2 聚合物材料的分类及成型方法314

7.2 聚合物材料成型基础315

7.2.1 聚合物的流变性能315

7.2.2 聚合物成型过程中的物理和化学变化326

7.2.3 成型加工过程中聚合物的传热性能329

习题与思考330

参考文献331