《材料成型及控制工程 专业英语阅读 》翻译

第一章材料及其性能

1。1金属和非金属

许多属性具有材料之一，其机械性能，在大多数情况下，是最重要的，因此，他们将在本书太多的考虑。所有关键部件和元件，其中一个高可靠性的要求，都是用金属制作的，而不是玻璃，塑料或石头。已升了SEC，金属的特点是金属键；在正离子占据晶格的网站和周围的电子气。所有非金属离子和共价键。这些类型的债券是刚性的，是由于两个不同的电荷离子的静电引力。由于金属键，金属塑性变形能力和自我强化的塑性变形。因此，如果在一个物质或者元素的形状是这样，有应力集中的缺陷，在这些点上的应力可以达到一个巨大的价值，甚至导致开裂。但是，由于材料的塑性越高，金属在塑性变形这一点，说，在裂纹尖端，经过强化，骨折的过程中，涉及到一个逮捕。这不是在非金属发生。他们是不可能的塑性变形和自我强化；因此，裂缝将尽快在缺损的尖端的应力超过一定值时发生。这些事实说明为什么金属是可靠的结构材料和不可超越的非金属材料。1。2铁合金

以上的人类使用的金属材料，重量90%铁合金。这代表了范围广泛的组织工程材料的一个巨大的家庭及相关性质。工程设计要求结构承重或电力传输大多数涉及铁合金。作为一个实际问题，这些合金分为基于碳在合金成分两大类。钢通常包含在0。05和2重量%的碳。铸铁通常含有2和4.5重量%的碳之间。在钢的范畴，我们应当区分是否显着量的合金元素碳以外的使用。的组合物的5重量%的总的非碳的加入将作为低合金高合金钢之间的边界。这些合金元素都经过精心挑选，因为他们总是带来大幅增加材料成本。只有在性能如强度高、耐蚀性能提高的改进证明他们是必不可少的。

2。钢的热处理的1原则

热处理在现代机械工程的作用不能被高估。在因热处理金属性能的变化是极为重要的意义。

2。1。1温度和时间

目的的任何热处理工艺是通过加热到指定的温度和随后的冷却产生在金属结构所需的变化。

因此，在热处理的主要因素是温度和时间，所以，任何热处理过程可以在温度时间（Tτ）坐标表示

热处理条件的特点是通过以下参数：加热温度T最大，即为合金金属加热的最高温度；在加热温度τH保温时间；加热速率νH和冷却速率

如果加热（或冷却）是在一个恒定的速率，温度时间关系会以各自的角度倾斜的直线描述。

用不同加热（或冷却）率，实际利率应归功于给定的温度，更严格，温度和时间的无限变化，温度在时间上的第一衍生物：ν行为= dt的/ Dτ

热处理是一个复杂的过程，包括多个加热阶段，中断或分步加热（冷却），冷却到零度以下的温度，等。任何热处理过程可以由温度时间图坐标描述。

2。1。2奥氏体的形成

珠光体向奥氏体转变只发生在平衡临界点在一个非常缓慢的加热如下的Fe-C相图。一般情况下，转型是弱智，导致过热，即发生在温度略高于Fe-C图表示。当过热的临界点以上，珠光体转变为奥氏体的转变，取决于经济过热的程度率。在各种温度下的转变时间（取决于经济过热的程度）表明，转型的发生速度（在一个较短的时间）在较高的温度下，发生在一个更快的加热温度高。例如，在快

速加热，在780℃控股，珠光体转变奥氏体在2分钟内完成，在740℃控股，8分钟。

转化的目的在于形成的奥氏体和珠光体（铁素体+渗碳体）的消失。这是在一个单一的奥氏体晶粒的体积是不均匀的。在早些时候被薄片的地方（或颗粒）的珠光体渗碳，碳含量大于铁素体片层的地方。这就是为什么刚形成的奥氏体不均匀。为了获得均匀的奥氏体组织，它在加热不仅通过珠光体的结束点转变奥氏体本质，而且过热钢以上这一点，让时间来完成austenitc颗粒扩散过程。

均匀化奥氏体的速率明显取决于钢的原始结构，特别是对渗碳体的分散和颗粒形状。转换发生时更迅速地描述渗碳体颗粒细，C，因此，有一个大的总表面面积。词：珠光体珠光体宪法图状态图非均匀不均匀的薄片层片临界点临界温度过热过热粮食晶粒漫扩散

第3章的原则塑料成型

3。 1热加工物理冶金

现在公认的热加工物理冶金的原则。在变形过程本身，例如一个滚动的传递，

加工硬化发生，但回收和再结晶过程的动态软化平衡。这些过程，这是热激

活，导致一个流动应力，应变率和温度，以及依赖于应变。结构性变化的应变

与位错密度增加放置在一个临界应变（εc）奥氏体钢，镍和铜合金材料的结果，直到达到储存的能量足够高时会导致动态再结晶。随着进一步的压力，动

态再结晶发生多次新的再结晶晶粒本身加工硬化储存能量的临界水平。这些动

态的结构变化离开金属处于不稳定的状态，并提供静态恢复和静态再结晶变形

传递后的推动力。可遵循静态再结晶晶粒的生长，如果温度足够高。为了能够

把这些原则运用到商业工作流程，我们需要回答两个主要问题：（一）多久再

结晶后变形传递到位;及（b）什么晶粒尺寸再结晶和晶粒生长产生？这些问题

的答案决定进入未来和后续传递物质的结构，从而影响材料的流动应力和所需

的工作力量。最后，他们确定的热作产品的结构和性质。

3。 1。 1动态的结构变化

在变形奥氏体在热加工温度和恒应变速率，观察应力应变曲线的特点形式如图

所示。 3。 1。这些曲线是低合金钢，扭转测试，但类似的其它钢得到扭转，

紧张，或压缩测试奥氏体条件。经过初期快速加工硬化曲线通过动态再结晶的

发生相关的一个最大。在流动应力峰值出现一些低分数的再结晶后已经发生这

样的峰值应变（εp）总是大于临界应变动态recystallization（εc）。两个

菌株之间的关系是复杂的，但它已建议thatεc=αεp（其中α是一个常数）

是一个合理的近似变形热工权益的条件下。然而，α的建议值不同，0.83，

0.86，和0.67。它从图3.1可以看出，εp增加系统与Zener - Hollomon参数（Z）的，独立的染色率（ε）和温度（T / K）关系中的特定组合为：Z =εexpQdef / RT这种合金钢的活化能Qdef是314 kJ / mol的。一个类似

312kJ/mol价值是适合C - Mn钢，但较低的值的270和286 kJ / mol的范

围，也被观察到。Asεc标志着亚颗粒有点不发达，加工硬化和动态恢复行

动，其中也包含了再结晶核的变化，在微观结构，它也是一个静态后发生的结

构性变化的临界应变变形。低合金钢和在图C - Mn钢的εp的依赖，因此εc

在Z。 3.2。由此可以看出，由图表示。 3.2，εp普遍增加，虽然Sakui等数据曲线。增加Ž通过在最低Z = 3 x 10的- 1，（纠正Qdef = 312千卡/摩