材料加工原理

　　本書討論液態(tài)加工、凝固加工、半固態(tài)加工、固態(tài)變形加工、連接加工等過程中材料的結(jié)構(gòu)、性能、形狀隨外加加工條件而變化的規(guī)律。內(nèi)容涉及物理冶金、化學(xué)冶金、力學(xué)冶金以及熱量傳輸、動(dòng)量傳輸、質(zhì)量傳輸?shù)然A(chǔ)理論和專門知識。在材料的加工過程中往往發(fā)生多種物理化學(xué)現(xiàn)象，涉及物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移和變化。本書的內(nèi)容就是要闡釋這些現(xiàn)象的本質(zhì)，揭示變化的規(guī)律，使學(xué)習(xí)者掌握材料加工的實(shí)質(zhì)，為理解和解決材料加工過程中新發(fā)現(xiàn)的問題，發(fā)展新的加工技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。本書是為材料加工工程（或材料成形和控制工程）專業(yè)本科高年級學(xué)生編寫的教材，是《材料加工原理》、《材料加工工藝》和《材料加工系列實(shí)驗(yàn)》系列教材中的一種。除作教材外，還可供從事冶金、鑄造、鍛壓、焊接等專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。本書前言材料是可以直接制造成產(chǎn)品的物質(zhì)，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。通過改變和控制材料的外部形狀和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，將材料制造成為人類社會(huì)所需要的各種零部件和產(chǎn)品的過程叫材料加工。現(xiàn)代材料加工的方法種類繁多，如鑄造、壓力加工、焊接、粉末冶金、噴射成形、表面處理、相變熱處理，等等。有些方法已經(jīng)有幾千年的歷史，如鑄造、鍛壓、熱處理等。但在20世紀(jì)以前，這些材料加工技術(shù)一直停留在技藝的水平。隨著物理學(xué)、化學(xué)、冶金學(xué)、材料學(xué)、彈塑性力學(xué)以及傳熱、擴(kuò)散、流體力學(xué)等傳輸科學(xué)的發(fā)展和在材料加工技術(shù)中的應(yīng)用，人們才逐漸認(rèn)識了材料加工過程中材料的成分、組織、形狀、性能、使用效能等變化的規(guī)律。現(xiàn)代材料加工不僅要賦予材料一定的形狀、尺寸和表面狀態(tài)，而且決定和控制材料變成產(chǎn)品后的內(nèi)部組織和性能。材料本身的結(jié)構(gòu)與性能對材料加工過程也有十分重要的影響，如塑性加工對材料在固態(tài)時(shí)的變形能力有較高的要求，高強(qiáng)度材料尤其是脆性材料就不適于塑性成形。采用液態(tài)成形方法要求合金熔體有很好的流動(dòng)性，因而共晶成分或接近共晶成分的合金，由于熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，最適合于鑄造成形。同時(shí)，鑄造、塑性成形、焊接等材料加工過程反過來對材料的結(jié)構(gòu)與性能有直接的，有時(shí)甚至是決定性的影響。本書從物理、化學(xué)、力學(xué)、冶金和材料學(xué)的基本原理出發(fā)，闡述材料加工過程中材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能的變化規(guī)律，探討在材料加工過程中改善材料組織與性能的途徑和方法。材料加工過程中的組織轉(zhuǎn)變、溫度場和應(yīng)力場的變化以及缺陷的形成與控制是本書要討論的主要內(nèi)容。

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