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材料成形原理(普通高等教育新工科系列精品教材)

  • 作者：編者:賀戰文|責編:李玉暉
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122483034
  • 出版日期：2025/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：202
人民幣：RMB 53 元      售價：元
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內容大鋼
    高等學校教材《材料成形原理》系統闡述了材料成形的核心理論與應用，涵蓋液態金屬結構、凝固理論與溫度場、結晶動力學與組織控制、鑄件組織及缺陷控制、焊接冶金與性能等關鍵內容。本書為材料成形工藝優化提供理論支撐，注重理論與工程實踐結合，從基礎理論延伸至實際工藝；體現多學科交叉，融合熱力學、動力學、傳熱學等知識；融入思政元素，體現學科育人價值。
    本書可供高等學校材料成型與控制工程、金屬材料、機械設計製造及自動化等專業教學使用，也可供材料成形教學、科研人員參考。
作者介紹
編者:賀戰文|責編:李玉暉
目錄
緒論
    一、材料成形基本原理及其理論指導意義
    二、材料成形原理的發展
    三、材料成形原理課程的任務與內容
第一章  液態金屬的結構與性質
  第一節  引言
  第二節  液態金屬的結構
    一、液體與固體、氣體結構比較及衍射特徵
    二、由物質熔化過程認識液態金屬結構
    三、液態金屬結構的理論模型
    四、實際金屬結構的理論模型
  第三節  液態合金的性質
    一、液態合金的黏度
    二、液態合金的表面張力
  課程思政內容的思考
  思考與練習
第二章  液態金屬的凝固與傳熱
  第一節  液態金屬的充型能力
    一、液態金屬充型能力的基本概念
    二、液態金屬停止流動機理與充型能力
    三、影響充型能力的因素
  第二節  傳熱基本原理
    一、溫度場與傳熱學的基本理論
    二、凝固傳熱的基本方程
    三、凝固溫度場的求解方法
  第三節  鑄造過程溫度場
    一、半無限大平板鑄件凝固過程的一維不穩定溫度場
    二、鑄件凝固時間計算
    三、界面熱阻與實際凝固溫度場
    四、鑄件凝固方式及其影響因素
  課程思政內容的思考
  思考與練習
第三章  液態金屬的結晶形核與生長
  第一節  凝固熱力學
    一、液-固相變驅動力
    二、曲率、壓力對物質熔點的影響
  第二節  均質形核
    一、形核功及臨界半徑
    二、形核率
  第三節  非均質形核
    一、非均質形核形核功
    二、非均質形核的形核條件
  第四節  晶體生長
    一、固-液界面結構及其影響因素
    二、晶體生長方式
    三、晶體生長速度
    四、晶體生長中位錯的形成
  課程思政內容的思考
  思考與練習
第四章  單相及多相合金的結晶

  第一節  溶質平衡分配係數
  第二節  凝固過程中溶質再分配
    一、平衡凝固條件下的溶質再分配
    二、固相無擴散而液相充分混合均勻的溶質再分配
    三、固相中無擴散而液相中只有有限擴散的溶質再分配
    四、液相中部分混合（有對流作用）的溶質再分配
  第三節  合金凝固界面前沿的成分過冷
  第四節  成分過冷對合金單相固溶體結晶形態的影響
    一、熱過冷及其對純金屬液固界面形態的影響
    二、成分過冷對合金固溶體晶體形貌的影響規律
    三、窄成分過冷作用下的胞狀組織的形成及其形貌
    四、較寬成分過冷作用下的枝晶生長
    五、等軸晶的形成與內生生長
    六、枝晶間距
  第五節  共晶合金的凝固
  課程思政內容的思考
  思考與練習
第五章  鑄件與焊縫宏觀組織及其控制
  第一節  鑄件的宏觀組織
  第二節  表面激冷晶區及柱狀晶區的形成
    一、表面激冷晶區的形成
    二、柱狀晶區的形成
  第三節  內部等軸晶的形成機理
    一、「成分過冷」理論
    二、激冷等軸晶型壁脫落與遊離理論
    三、枝晶熔斷及結晶雨理論
  第四節  鑄件宏觀結晶組織的控制
    一、合理地控制澆注工藝和冷卻條件
    二、孕育處理
    三、動力學細化
  課程思政內容的思考
  思考與練習
第六章  鑄件缺陷的形成機理及控制
  第一節  氣孔與夾雜的形成機理及控制
    一、氣孔
    二、夾雜物
  第二節  縮孔與縮松的形成原理
    一、金屬的收縮
    二、縮孔與縮松的分類及特徵
    三、縮孔與縮松的形成機理
    四、影響縮孔與縮松的因素及防止措施
  第三節  化學成分的偏析
    一、微觀偏析
    二、宏觀偏析
  第四節  變形與裂紋
    一、鑄件應力的基本概念
    二、鑄件的變形和冷裂
    三、熱裂
  課程思政內容的思考
  思考與練習

第七章  焊縫及熱影響區的組織與性能
  第一節  焊接熱循環條件下的金屬組織轉變特點
    一、焊接過程的特殊性
    二、焊接熱過程的組織轉變
    三、焊接冷卻過程的組織轉變
  第二節  焊接熔池凝固及控制
    一、熔池凝固條件
    二、熔池結晶特徵
    三、熔池結晶組織的細化
  第三節  焊接熱影響區的組織與性能分析
  第四節  焊接熱影響區的性能
  課程思政內容的思考
  思考與練習
第八章  焊接過程中的冶金及反應原理、焊接缺陷控制
  第一節  焊接金屬與氣體的反應
    一、氣體的來源
    二、氣體在金屬中的溶解
    三、氣體對金屬的氧化
    四、氣體的影響與控制
  第二節  液態金屬與熔渣的相互作用
    一、熔渣的作用與分類
    二、熔渣的來源與構成
    三、熔渣的鹼度
    四、渣相的物理性質
    五、活性熔渣對金屬的氧化
  第三節  控制焊接應力的措施
  第四節  熱裂紋
    一、熱裂紋的分類及特徵
    二、熱裂紋的形成機理
    三、影響熱裂紋形成的因素
    四、防止熱裂紋的措施
  第五節  冷裂紋
    一、冷裂紋的分類及特徵
    二、影響冷裂紋產生的因素
    三、延遲裂紋的形成機理
    四、冷裂紋的控制
  第六節  合金化
    一、合金化的目的
    二、合金化的方式
    三、合金元素的過渡係數及其影響因素
    四、焊縫金屬化學成分的計算與控制
  課程思政內容的思考
  思考與練習
第九章  應力與應變理論
  第一節  應力空間
    一、應力的概念
    二、點的應力狀態
    三、張量和應力張量
    四、主應力、應力張量不變數和應力橢球面
    五、主切應力和最大切應力

    六、應力偏張量和應力球張量
    七、八面體應力和等效應力
    八、應力莫爾（Mohr）圓
    九、應力平衡微分方程
  第二節  應變空間
    一、應變的概念
    二、應變與位移的關係（小變形幾何方程）
    三、應變張量分析
  課程思政內容的思考
  思考與練習
第十章  塑性與屈服準則
  第一節  塑性
    一、塑性的基本概念
    二、塑性指標
  第二節  屈服準則
    一、屈服準則的一般概念
    二、屈服準則的一般形式
    三、屈服表面
    四、Tresca屈服準則
    五、Mises屈服準則
    六、屈服準則的幾何表示
    七、兩個屈服準則的比較
    八、應變硬化材料的屈服準則
  思考與練習
第十一章  本構方程
  第一節  塑性變形時應力應變關係的特點
    一、應力-應變關係的特點及描述
    二、等效應力-等效應變曲線
    三、等效應力-等效應變曲線的簡化模型
    四、彈性應力應變關係
  第二節  塑性變形的增量理論
    一、Levy-Mises理論
    二、Prandtl-Reuss理論
  第三節  塑性變形的全量理論
  課程思政內容的思考
  思考與練習
參考文獻

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