《现代材料加工方法》复习要点
材料现代分析方法复习要点总汇
材料现代分析方法复习要点总汇X射线衍射束的强度1.粉未多晶的衍射线强度2.影响衍射线强度的因素1.粉未多晶的衍射线强度布拉格方程是产生衍射的必要条件，但不是充分条件，描述衍射几何的布拉格定律是不能反映晶体中原子的种类和它们在晶体中的坐标位置的。
这就需要强度理论。
1．衍射线的绝对强度与相对强度①绝对强度（积分强度、累积强度）是指某一组面网衍射的X射线光量子的总数。
②相对强度用某种规定的标准去比较各个衍射线条的强度而得出的强度。
2．粉未多晶的衍射强度I相对=P·F2··e-2M·A衍射线的强度相对强度: I相对=F2P（1+cos22θ/ sin2θcosθ）e-2M 1/u式中：F——结构因子；P——多重性因子；分式为角因子，其中θ为衍射线的布拉格角；e-2M——温度因子；1/u-吸收因子。
以下重点介绍结构因子F§2 影响衍射线强度的其它因素1. 多重性因子P指同一晶面族｛hkl｝的等同晶面数。
晶体中面间距相等的晶面称为等同晶面。
根据布拉格方程，在多晶体衍射中，等同晶面的衍射线将分布在同一个圆锥面上，因为这些晶面对应的衍射角2θ都相等。
多晶体某衍射环的强度与参与衍射的晶粒数成正比，因此，在其他条件相同的情况下，多晶体中某种晶面的等同晶面数目愈多，这种晶面获得衍射的几率就愈大，对应的衍射线也必然愈强。
2. 角因子（1+Cos22θ）/Sin2θCosθ3.温度因子（第84页）e-2M ）由于原子热振动使点阵中原子排列的周期性部份破坏，因此晶体的衍射条件也部份破坏，从而使衍射强度减弱。
晶体的中原子的热振动，衍射强度受温度影响，温度因子表示为e-2M。
4. 吸收因子A因为试样对X射线的吸收作用，使衍射线强度减弱，这种影响称吸收因子。
晶体的X射线吸收因子取决于所含元素种类和X射线波长，以及晶体的尺寸和形状。
思考题系统消光P78五个因子的定义、表达体心立方和面心立方结构点阵消光规律的推导多晶体X射线衍射分析方法X射线衍射的方法和仪器粉晶德拜照相法粉晶衍射仪法多晶—粉末法λ不变θ变化德拜法、衍射仪法单晶—λ变化θ不变劳厄法λ不变θ变化周转晶体法§1 粉晶德拜照相法定义：利用X射线的照相效应，用底片感光形式来记录样品所产生的衍射花样。
现代加工技术复习题知识讲解
现代加工技术复习题简答题1、特种加工与传统切削加工方法在加工原理上的主要区别有哪些？答：1）特种加工是用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到图样上全部技术要求。
2）特种加工打破传统的硬刀具加工软材料的规律，刀具硬度可低于被加工材料的硬度。
3）特种加工过程中，工具与工件不受切削力的作用。
2、特种加工的本质特点是什么？答：1）特种加工所使用的工具硬度可以低于被加工材料的硬度；2）特种加工不依靠机械能，而是主要用其他能量（如电、化学、光、声、热等）去除材料3）特种加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。
3、电火花加工必须解决的问题有哪些？答：1、由于在电火花加工的不同阶段，金属蚀除的速度不同，因此必须具有工具电极的自动进给和调节装置，使工具和工件之间保持合适的放电间隙；2、火花放电必须是瞬时的、单极性、脉冲放电；3、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行4、什么是电火花加工的机理？火花放电过程大致可分为哪四个连续的阶段？答：电火花加工的机理是指电火花加工的物理本质，即火花放电时，电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的这一微观物理过程。
火花放电过程大致可分为如下四个阶段：1、极间介质的电离、击穿，形成放电通道；2、介质热分解、电极材料融化、气化，热膨胀；3、电极材料的抛出；4、极间介质的消电离；5、电火花加工的优缺点有哪些？答：电火花加工的优点主要体现在以下四个方面：1、特别适合任何难以进行切削加工的材料；2、可以加工特殊或形状复杂的表面和零件；3、工具与工件不接触，作用力极小；4、脉冲放电时间短，冷却作用好，加工表面热影响小。
但存在以下缺陷：1、主要用于加工金属等导电材料；2、加工速度较慢（需进行预加工，去除大部分余量）且存在一定的电极损耗。
6、简要叙述电火花加工的应用场合答：1、可以使用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极，去加工任何硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料；2、加工时工件与工具不接触，无切削力，因此适于加工薄壁、窄槽、低刚度及微细精密的零件。
材料加工原理复习资料
一．选择和填空1.液态金属凝固过程的三种传热方式：传导、辐射、对流。
2.在铸件凝固期间对铸件与铸型之间热交换起决定性作用的因素是热交换。
3.凝固过程的热阻包括：液态金属的热阻、已凝固金属的热阻、中间层的热阻以及铸型的热阻。
4.影响金属凝固温度场的因素主要包括：凝固金属的性质、铸型的性质、浇注条件和铸件的结构。
5.金属凝固方式取决于凝固区的宽度。
6.纯铜、纯铝、灰铸铁以及低碳钢等的凝固均属于逐层凝固；球墨铸铁、高碳钢、锡青铜等合金均为体积凝固；中碳钢、白口铸铁等合金均为中间凝固。
7.影响凝固方式的因素：结晶温度范围、温度梯度。
8.组成最典型的铸件晶粒组织的晶区：表面细晶区、内部柱状晶区、中心等轴晶区。
9.一个晶粒内部出现的化学成分不均匀的现象称为晶内偏析。
消除晶内偏析的方法：采用均匀化退火。
10.由于对数应变反应了瞬时的变形，真实地表示了塑性变形过程，因此在金属塑性变形中一般都采用对数应变来表示变形程度。
11.屈服准则是变形体由弹性状态向塑性状态过渡的力学条件。
12.粉体制备的方法：粉碎法、合成法。
13.粉体的特性指：粉体的粒度、粒度分布、粉体颗粒的形状、粉体表面特性、粉体的流动性。
14.互不溶解的的混合粉末烧结的条件：(A-B的表面能必须小于组元A和B单独存在使得表面能之和)15.液相烧结需满足的润湿条件：润湿角°。
16.界面结合分为：机械结合、物理结合、化学结合。
17.熔流体的流动曲线：n=1时，牛顿流体；n<1时，切力变稀流体或假塑性流体；n>1时，切力增稠流体或胀流性流体。
18.聚合物流体弹性的表征：液流的弹性回缩、聚合物流体的蠕变松弛、孔口胀大效应、爬杆效应、剩余压力效应、孔道的虚构长度。
19.挤出机挤出过程：固体输送、熔化过程、熔体输送20.焊接冶金区分为三个区：药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。
21.焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区、母材组成，焊缝和热影响区的中间为熔合区。
材料加工学相关知识点总结
材料加工学相关知识点总结一、材料加工学的基本概念1.材料的力学性能材料的力学性能是指在外力作用下产生的变形，包括塑性变形和弹性变形。
其弹性变形是指物体在外力的作用下发生形变，当撤去外力后，它能恢复到原来的形状，这种形变称为弹性变形；而塑性变形是指在外力的作用下，物体发生的不可逆形变。
2.材料的加工性能材料的加工性能是指材料在外力作用下的变形和断裂性能。
材料的加工性能决定了它是否适合进行某种特定的加工工艺，例如冷镦、冷锻、冲压等。
3.材料的切削性能材料的切削性能是指材料在切削过程中的性能。
材料的切削性能包括硬度、韧性、断裂性和耐磨性等。
4.材料的热加工性能材料的热加工性能是指材料在高温条件下的变形、变质和断裂性能。
材料的热加工性能是决定材料在热加工过程中能否顺利进行的重要因素。
5.材料的切削加工切削加工是通过刀具对工件进行相对运动，以实现工件形状、尺寸和表面质量的要求。
切削加工是常见的金属加工方式，包括车削、铣削、镗削、刨削等。
6.材料的非切削加工非切削加工是不通过刀具对工件进行相对运动而实现加工的一种加工方式。
非切削加工包括压铸、锻造、冷锻、冷镦、冲压、拉伸、折弯等。
7.材料的热处理热处理是通过加热、保温和冷却过程，改变材料的组织结构和性能，以达到提高材料力学性能、物理性能和化学性能的目的。
热处理包括退火、正火、淬火、回火、等温退火、调质处理等。
8.材料的表面处理表面处理是通过对材料表面进行改性，以实现对材料表面性能的改善。
表面处理包括镀层、喷涂、表面改性、电化学处理、化学处理等。
9.材料的加工原理材料的加工原理包括变形加工原理、切削加工原理、热处理原理、表面处理原理等。
这些原理是材料加工的理论基础，对于指导和改进加工工艺具有重要的意义。
10.材料的加工工艺材料的加工工艺是指在具体的加工条件下，通过采取一定的措施，使材料获得所需的形状、尺寸和表面质量的一系列工艺技术。
二、材料加工的基本方法1.切削加工切削加工是以切削刀具对工件进行相对运动，通过对工件的材料进行断屑的方式，实现对工件形状、尺寸和表面质量的要求。
材料现代分析方法知识点汇总
材料现代分析方法知识点汇总1.基础分析技术：材料现代分析方法常用的基础分析技术包括光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等。
这些技术可以用于材料样品的形态、结构和成分的分析和表征。
2.元素分析方法：材料中元素的分析是材料研究中的重要内容。
现代元素分析方法包括原子吸收光谱、原子发射光谱、原子荧光光谱、质谱等。
通过这些方法可以获取样品中各个元素的含量和分布情况。
3.表面分析技术：材料的表面性质对其性能有着重要影响。
表面分析技术包括扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱等。
这些技术可以用于研究材料表面形貌、结构和成分，以及表面与界面的性质。
4.结构分析方法：材料的结构对其性能有着决定性的影响。
结构分析方法包括X射线衍射、中子衍射、电子衍射等。
这些方法可以用于确定材料的晶体结构、非晶态结构和纳米结构，从而揭示材料的物理和化学性质。
5.磁学分析方法：材料的磁性是其重要的性能之一、磁学分析方法包括霍尔效应测量、磁化率测量、磁滞回线测量等。
这些方法可以用于研究材料的磁性基本特性，如磁场效应、磁滞行为和磁相互作用。
6.热学分析方法：材料的热性质对其在高温、低温等条件下的应用具有重要意义。
热学分析方法包括热重分析、差示扫描量热法、热导率测量等。
这些方法可以用于研究材料的热稳定性、相变行为和导热性能。
7.分子分析技术：材料中分子结构的分析对于研究其化学性质具有重要意义。
分子分析技术包括红外光谱、拉曼光谱、核磁共振等。
通过这些技术可以确定材料的分子结构、键合方式和功能性分子的存在情况。
8.表征方法：材料的表征是指对其特定性能的评估和描述。
表征方法包括电阻率测量、粘度测量、硬度测量等。
这些方法可以用于研究材料的电学、力学和流变学性质。
总之，材料现代分析方法是一门综合应用各种科学技术手段对材料样品进行分析与表征的学科。
掌握这些现代分析方法的知识，可以帮助科学家和工程师更好地了解材料的性质和特点，为材料设计和应用提供科学依据。
材料加工复习资料.doc
1.材料加工中的傅里叶定律、Fick定律、牛顿粘性定律（应该是“动量7热量/质量传输原理“课程或者"材料热力学“课程中的内容）；2.与金属凝固有关的内容，如常见凝固缺陷及其防止措施；3.常见材料成型方法及其特点，如快速成型、定向凝固、快速凝固、半固态铸造等；4.与材料塑性加工有关的内容，如碳钢拉伸过程的应力-应变曲线，及拉伸过程中的一些现象、原理。
1.傅立叶定律：在导热现象中，单位时间内通过单位截面的热量，正比例于垂直于该界面方向上的温度变化率，而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。
Fick 定律：第一定律，在稳态扩散过程中，单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正比，数学表达式为_ n dC J — _DT成；第二定律，在非稳态扩散过程中，在距离X处，浓度随时间的变化率等于该处的扩散通量随距离变化率的负值，数学表达式为U=E（Z）££）dt 8x dxo牛顿粘性定律：流体在流动过程中流体层间所产生的剪应力与法向速度梯度成正比，与压力无关。
2.常见凝固缺陷及其防止措施a.偏析的防止措施：1增加铸件的冷却速度，使初生相来不及上浮或下沉；2加入第三种合金元素，形成熔点较高的、密度与液相接近的树枝状化合物，使其首先结晶并形成树枝状骨架，防止偏析相的沉浮；3尽量降低合金的浇注温度和浇注速度。
b.析出性气孔的防止措施：1减少金属液的吸气量，采取烘干、除湿等措施，防止炉料、空气、铸型、浇包等方面的气体进入金属液；2对金属液进行除气处理, 常用方法有：浮游去气，向金属液中吹入不溶于金属的气体；氧化去气，对能溶解氧的金属液，可先吹氧去氢，再脱氧；3阻止金属液中气体析出，提高铸件冷却速度，如金属型铸造等方法，提高铸件凝固的外压，如密封加压等方法；4型（芯）砂处理，减少砂型（芯）在浇注时的发气量，使浇注时产生的气体容易从砂型（芯）中排除，例如多扎排气孔，使用薄壁或空心和中间填焦炭快的砂芯等方法。
材料现代分析方法知识点汇总
材料现代分析方法知识点1.什么是特征X射线？当管压增至与阳极靶材对应的特定值U k时，在连续谱的某些特定波长位置上出现一系列陡峭的尖峰。
该尖峰对应的波长λ与靶材的原子序数Z存在着严格的对应关系，尖峰可作为靶材的标志或特征，故称尖峰为特征峰或特征谱。
2.什么是电子探针的点分析、线分析、面分析？①点分析：将电子束作用于样品上的某一点，波谱仪分析时改变分光晶体和探测器的位置，收集分析点的特征X射线，由特征X射线的波长判定分析点所含的元素；采用能谱仪工作时，几分钟内可获得分析点的全部元素所对应的特征X射线的谱线，从而确定该点所含有的元素及其相对含量。
②线分析：将探针中的谱仪固定于某一位置，该位置对应于某一元素特征X射线的波长或能量，然后移动电子束，在样品表面沿着设定的直线扫描，便可获得该种元素在设定直线上的浓度分布曲线。
改变谱仪位置则可获得另一种元素的浓度分布曲线。
③面分析：将谱仪固定于某一元素特征X射线信号（波长或能量）位置上，通过扫描线圈使电子束在样品表面进行光栅扫描（面扫描），用检测到的特征X射线信号调制成荧光屏上的亮度，就可获得该元素在扫描面内的浓度分布图像。
3. XRD对样品有何要求？粉末样品应干燥，粒度一般要求约10~80μm，应过200目筛子（约0.08mm），且避免颗粒不均匀。
块状样品应将其处理成与窗孔大小一致，可扫描宽度宜大于5mm，小于30mm，至少保证一面平整。
4.电子探针分析原理？电子探针是一中利用电子束作用样品后产生的特征X射线进行微区成分分析的仪器。
其结构与扫描电竞基本相同，所不同的只是电子探针检测的是特征X射线，而不是二次电子或背散射电子。
5.结构因子的计算？P68（1）简单点阵：简单点阵的晶胞仅有一个原子，坐标为（0，0，0），即X=Y=Z=0，设原子的散射因子为f，则(公式3-69)（2）底心点阵：底心点阵的晶胞有两个原子，坐标分别为（0，0，0），（1/2,1/2,0）各原子的散射因子为f，则（公式3-70）（3）体心点阵：体心点阵的晶胞有两个原子，坐标分别为（0，0，0），（1/2,1/2,1/2）各原子的散射因子为f，则（公式3-71）（4）面心点阵：面心点阵的晶胞有4个原子，坐标分别为（0，0，0），（1/2,1/2,0），（1/2,0,1/2），（0,1/2,1/2）各原子的散射因子为f，则（公式3-72）6.X射线衍射与电子衍射的关系（比较）？P150（1）电子波的波长短，远远小于X射线，同等衍射条件下，它的衍射半角很小，衍射束集中在前方额，而x射线的衍射半角可接近90度。
材料加工基础重点复习
第一篇：材料的熔炼1．钢铁冶金氧化还原反应的热力学基础△G-T图：1）c还原各金属温度由低到高（Fe Mn Si Al(Al：2000°c)）所以在高炉中Mn Si能部分还原2）C+FeO—Fe+CO的反应是在高温进行的。
下面的元素还原上面的元素（炼钢）还原FeO 的能力：由低到高Mn Si Al3）在△G-T图中，位置低的氧化物较位置高的氧化物稳定，位置低的元素能还原位置高的元素，钢铁冶金中主要氧化物的稳定性由强到弱的顺序是：CaO,MgO,Al2O3，SiO2，MnO,FeO,P2O54）炼铁主要还是氧化还原过程，炼钢主要是氧化过程。
5）2C+O2=2CO 反应，随温度的升高，CO的稳定性升高。
C几乎能还原所有的元素只要温度足够高2．高炉炼铁：从矿石种制取铁的过程称为炼铁（1）原料：铁矿石（氧化物）；熔剂（CaCO3），燃料（焦炭）（2）高炉炼铁对铁矿石的要求：1）含铁量越高越好2）还原性要好3）粒度要小4）杂质含量要小5）脉石中碱性氧化物与酸性氧化物的比值要高6）矿石要有一定的强度（3）溶剂的作用：A:降低脉石的熔点B:脱硫3．高炉炼铁产品：（1）生铁：铸造生铁，炼钢生铁，特种生铁（2）高炉煤气（3）炉渣4．铸造生铁，炼钢生铁的区别：（1）铸造生铁：含硅较多，其中碳以游离的石墨存在，断面呈灰色，又称灰口铸铁，具有良好的切割，耐磨性，铸造性能，但抗拉强度不够不够，不能锻扎，是铸造车间的原料（2）炼钢生铁：含硅量较低，碳以渗碳体的形式存在，断面呈银白色，又称白口生铁，性能坚硬而脆，一般作为炼钢的原料5．炼钢：炼钢的基本任务就是将生铁的C Mn Si氧化，炼到规格范围内，将有害的元素S,P,Pb,Zn,炼到规定范围内，脱碳、硫，混硅锰等6．回磷：已被氧化进入炉渣的磷重新还原，并回到钢液中的现象。
7．如何避免回磷现象：1）早期脱磷，2）扒渣，脱渣出钢3）适当提高脱磷前的炉渣碱度4）低温8．脱磷的条件：1）低温2）高碱性强氧化性的炉渣9．产生回磷现象的原因：1）炉渣温度低2）含量降低3）温度过高4）加入了硅铁、锰铁等还原剂10．脱氧：分沉淀脱氧和扩散脱氧两类。
现代材料研究方法知识点总结
现代材料研究方法知识点总结一、X 射线谱（连续和特征）X 射线与物质相互作用 1、吸收限及其应用定义：吸收系数发生突变的波长激发K 系荧光辐射，光子的能量至少等于激出一个K 层电子所作的功W k h νk = Wk= hc/λk 只有ν > νk 才能产生光电效应。
所以：λk 从激发荧光辐射角度称为激发限。
从吸收角度看称为吸收限。
吸收限λk 的应用（1）滤波片的选择主要目的去除k β原理：选择滤波片物质的λk 介于λ k α 和λk β之间。
即Z 滤=Z 靶-1(Z 靶<40)Z 滤=Z 靶-2 (Z 靶>40) （2）阳极靶的选择 (1) Z 靶< Z 试样(2) 自动滤波 Z 靶＝ Z 试样+1 或＋2(3) Z 靶>> Z 试样最忌Z 靶+1或＋2＝Z 试样2、X 射线与物质相互作用产生那些信息。
X 射线通过物质，一部分被散射，一部分被吸收，一部分透射。
3、衰减公式I=I 0e -μm ρH1、衰减公式相对衰减：μ：线衰减系数负号厚度↑ I ↓积分：为穿透系数2、衰减系数1) 线衰减系数I ：单位时间通过单位面积的能量μ的物理意义：通过单位体积的相对衰减。
2) 质量衰减系数X 射线的衰减与物质的密度有关，因此每克物质引起的相对衰减为μ/ρ= μm HH m eI I ρμ-=03) 复杂物质的衰减系数 w ：重量百分比μm = w 1μm1+ w 2 μm2 + w 3 μm3 +….+ w n μmn 4) μm 与λ、Z 的关系μm ≈k λ3Z 3 λ<λk 时k=0.007λ>λk 时 k=0.009 二、晶体学内容7种晶系、倒易点阵。
晶系点阵常数间的关系和特点实例三斜单斜斜方(正交) 正方立方六方菱方a ≠b ≠c,α≠β≠γ≠90°a ≠b ≠c,α=β=90°≠γ(第一种) α=γ=90°≠β二种a ≠b ≠c,α=β=γ=90°a=b ≠c α=β=γ=90° a=b=c α=β=γ=90° a=b ≠c α=β=90γ=120 a=b=c α=β=γ≠ 90°K2CrO7 β-S CaSO 42H 2O Fe 3C TiO 2 NaCl Ni-As Sb,Bi倒易点阵的定义若正点阵的基矢为a 、b 、c 。
现代加工技术复习
2章 切削加工技术
• • • • • 2.2 高速切削加工 2.2.1 定义 2.2.2 机制 2.2.3 关键技术 2.3 超精密加工：刀具，设备，环境，测试，给定设备会 分析，影响因素？如何实现？ 2.3.1 主要方法：超精密金刚石车削，磨削 2.3.2 设备，环境： 2.4 深孔钻削：定义，原理 2.5 振动切削技术：定义 2.6 加热切削、低温切削：定义
4章 光整加工技术
• 4.1 概述：定义，分类，表征，特点： • 4.2 去毛刺：定义、分类 • 4.3 多相流光整加工技术：磁性磨粒光整加工、 液体磁性磨具光整加工技术：定义、原理 • 4.4 塑性变形光整加工技术：定义、原理
6章 高能束加工技术
• 6.1 激光加工技术：定义、原理、组成 • 6.2 电子束加工技术：定义、原理、组成 • 6.3 离子束加工技术：定义、原理、组成
• • • • •
3章 磨削加工技术
• • • • • • • • 3.2 高速磨削加工技术：定义、机理、关键技术 3.2.2 高效深磨定义 3.3 缓进给磨削定义、特点 3.4 超精密磨削加工技术：定义、机理、如何实现？ 3.4.1 ELID磨削原理、组成 3.4 超声波磨削加工技术 3.5研磨加工技术：定义、机理 3.6 抛光加工技术：定义、机理
9章 绿色制造技术
• 9.1 绿色加工技术的定义、分类 • 9.2 绿色加工基本理论：基本特征、基本程 序、评价指标体系 • 9.3 绿色加工应用技术：干切削、干磨削、 MQL 冷却机械机械加工、快速原型技术
7章
• • • • • • 7.1 微细加工技术：定义、分类、特点 7.2 薄膜制备：定义、方法 7.3 光刻技术：定义、原理、工艺过程 7.4 LIGA技术：定义、原理、工艺过程 7.5 准分子激光加工技术：定义 7.6 工技术
材料加工考试知识点归纳
材料加工考试知识点归纳一、名词解释1、真值：是指一个变量本身所具有的真实值。
2、测量误差：测量过程中产生的各种误差总称。
包括装置与方法误差、基本误差、附加误差、系统误差、随机误差等。
3、系统误差：在相同的观测条件下，对某量进行了n次观测，如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。
4、随机（偶然）误差：在相同的观测条件下，对某量进行了n次观测，如果误差出现的大小和符号均不一定，则这种误差称为偶然误差，又称为随机误差。
5、黑体：在任何温度下对任何波长的辐射能的吸收率都等于1的物体，是一种理想的模型。
6、灰体：对于各种波长的电磁波的吸收系数为常数且与波长无关的物体，其吸收系数介于0与1之间的物体。
7、白体：和黑体相反，是一种只向外辐射而不吸收能量的吸收率等于0理想物体。
8、塞贝克效应：在两种不同导电材料构成的闭合回路中，当两个接点温度不同时，回路中产生的电势使热能转变为电能的一种现象。
9、电阻应变效应：是指金属电阻随其变形（伸长或缩短）而改变电阻值的物理现象。
10、压阻效应：固体受到压力作用时，起电阻率会发生变化的现象。
11、压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为压电效应。
12、压磁效应：铁磁材料在外力作用下会变形，产生应力，这种应力，致使各磁畴发生移动，导致磁畴的磁化强度矢量转动，从而使材料的磁化强度也发生相应的变化，使铁磁材料的磁性性质发生变化的现象。
13、真空系统：指由真空室和获得真空、测量真空、控制真空等组件以及相应的辅助零件所构成的体系。
14|、霍尔效应：把通有电流的半导体薄片置于垂直于该薄片的磁场中，就会因洛伦磁力的作用而使电流偏离外加电场的方向，把电流与外电场形成的夹角成为霍尔角，由于霍尔角的存在，就使半导体在横向上产生了电势，这些现象称为霍尔效应。
现代材料加工方法(2)
材料铸造成为一个完整的铸件，使铸件的不同部位具有不
同的性能，以满足使用的要求。通常是一种合金具有较高
的力学性能，而另一种或几种合金则具有抗磨、耐蚀、耐
热等特殊使用性能。
精选ppt
常见的复合铸造工艺有镶铸工艺、重力复合铸造工艺、 离心复合铸造工艺。
● 镶铸工艺是将一种或两种金属预制成一定形状的镶 块，镶铸到另一种金属液体内，得到兼有两种或多种特性 的双(多)金属铸件。
采用ESSLM法成功地制备了热带钢工作辊用高速钢 复合轧辊，其尺寸为344mm×650mm。
精选ppt
7.5 反向凝固连铸复合法
反向凝固连续铸造复合成形的 原理图如图7-4所示。
母带6从下向上以一定速度穿过 熔池5，熔池内装有一定量和温度的 包覆层金属液4，包覆层金属液附在 母带表面凝固，凝固的厚度逐步增 加，直至完全通过包覆层金属液； 然后通过一对轧辊2对母带及附在母 带表面凝固层3进行轧制，达到平整 表面、控制复合带材厚度的目的， 最终获得所需的复合带材产品1。
精选ppt
CPC法制造复合轧辊具有如下特点：
① 轧辊的芯部材质可为强韧钢系材料；
② 轧辊的组织致密；
④ 离心铸造工具钢时出现的初晶碳化物偏折在用CPC 法制造轧辊时可以避免；
⑤ CPC法由下向上的顺序凝固，避免了缩孔的产生；
⑥ 在浇口杯中保持一定的金属液也保证了非金属夹杂 物的上浮；
1996年北京科技大学与东北大学合作，在国家自然科 学基金资助下，开始反向凝固法生产不锈钢／碳钢复合带 实验研究已取得较大进展。
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反向凝固复合法的关键包括以下三个方面： 侧封技术； 凝固控制技术； 母带预处理技术。
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● 离心复合铸造是将两种或多种不同成分、性能的铸造 合金分别熔化后，先后浇人离心机旋转的模筒内，获得复 合铸件的工艺。
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现代材料加工方法
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
现代材料加工方法
材料改质改性技术的应用，可以在不增加资源消耗、 减轻环境负担的条件下，大幅度地提高材料使用性能和服 役寿命，创造出重大的经济与社会效益。
1.3 材料技术的发展与现状
材料技术的发展和突破为前提。
● 材料的分类：
① 按化学结构或组成分类： 一般认为材料可以分为金属材料、无机非金属材料、高
分子材料三大类。 此外，将两种或两种以上的材料复合而成的复合材料，
具有许多单一材料所不具有的优点，被广泛地应用于国民经 济和国防领域。
复合材料的各组元，既可以是上述三大类材料中的同一 类，也可以是不同大类中的材料。对于后一种情形的复合材 料，一般难以将其归于上述三大类材料中的哪一类材料。因 此，往往将复合材料也算作一大类材料，即认为材料是由金 属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四大类组 成。
② 按用途分类： 根据材料的用途，还可以将其分为两类，即结构材料
与功能材料。
结构材料以力学性能为主要要求指标，用以制造以受 力为主的构件。根据用途不同，对结构材料同时也要求物 理或化学性能，如热导率、耐腐蚀、耐高温等性能。
功能材料则是利用材料特有的物理或化学性能，以实 现能量转换、储存、输送或完成特定动作功能的一类材料。 同样，根据使用场合不同，对功能材料同时也要求一定的 力学性能，如强度、耐磨性等。
第1章 绪论
1. 材料与材料技术 2. 材料加工技术 3．课程内容及性质、目的和任务
1. 材料与材料技术
1.1 材料与新材料 ● 材料
定义：是人类用以制造用于生活和生产的物品、器件、构 件、机器以及其他产品的物质。
现代材料加工方法(2)
图8-3层状复合材料的分类
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只要采取适当的预处理，可以在一定的温度或压力的 作用下，或通过塑性变形将许多的金属或合金接合成一体， 并可使其界面达到金属学的接合(也称冶金接合)，各种金属 或合金相互之间的可能组合如表8-1所示。
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11
(3) 梯度复合材料（梯度功能材料）
梯度复合材料中组元的含量沿着某一方向(例如厚度 方向)产生连续或非连续的变化，组元连续变化的称为连 续梯度复合材料，非连续变化的称为非连续梯度复合材料， 如图8-4所示。
的关系，这种关系称为复合准则(Rule Of Mixtures，常
简称为ROM)。用于复合材料的弹性系数、强度、导电导
热等性能设计的准则，主要有简单复合准则和基于弹性理
论的复合准则，这里介绍简单h复合准则。
16
作为简单估计，复合材料的性能与组元的体积含量成 正比，存在如下一般关系：
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Pcn (Pi )nVi i 1
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6
按照基体材料的种类不同，分散强化型复合材料可分为 三大类：
① 金属基复合材料(metal matrix composites：MMC)； ② 陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites：CMC)； ③ 高分子基复合材料(polymer matrix composites：PMC)。
复合材料的种类按分类方法的不同而异。
结构材料； 按用途：
功能材料。
分散(掺和)强化型复合材料、 按组成： 层状复合材料(或称接合型复合材料)、
梯度复合材料(或称梯度功能材料)等。
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5
（1）分散强化型复合材料
分散强化型复合材料是指一种或一种以上的材料(强 化相)分散在另一种材料(基体)之中的一类复合材料，如图 8-1所示。
现代材料加工方法复习资料
《现代材料加工方法》复习要点第1章概述1．掌握材料的各种分类方法2．掌握金属材料成形方法3．21世纪材料成形加工技术的发展趋势有哪些？4．与机械切削加工比较，材料成形加工有哪些特点？第2章液态金属铸造成形1．液态金属铸造原理、特点及分类2．消失模铸造的原理、特点及应用3．熔模铸造的原理、特点及应用4．压力铸造的原理、分类、特点及应用？5．热压机和冷压机比较及应用范围？7．压力铸造的发展？（充氧铸造、真空铸造、局部加压压铸等原理）8．反重力铸造原理及分类？9．压力铸造和低压铸造同样都是在压力下进行铸造，它们的工艺及应用范围有何不同？10．压力铸造与砂型铸造的比较。
11．陶瓷型铸造原理、特点及应用？12．石膏型铸造原理、特点及应用？第3章固态金属成形技术1．固态金属成形技术分类。
2．精密冲裁原理及分类3．精密冲裁与普通冲裁相比有哪些特点？4．常规锻造方法及应用？5．各种精密模锻方法的原理及特点、应用？（包括开式模锻、闭式模锻、挤压、体积精压、闭塞式模锻、多向模锻、径向模锻、摆动碾压、等温模锻和超塑性模锻）6．闭式模锻与开式模锻相比有哪些特点？7．闭式模锻与闭塞式模锻区别？8．液态模锻原理、分类及应用？9．液态模锻与压力铸造区别？10．液态模锻与固态模锻区别？第4章金属粉末成形技术1．金属粉末成形工艺过程？粉末制备、成形、烧结。
2．金属粉末材料的制备方法？3．金属粉末成形方法有哪些？各自有哪些特点？（包括模压成形、温压成形、热压成形、轧制成形、等静压成形、粉末注射成形、激光快速烧结成形）第5章金属先进连接技术1．根据焊接工艺特点，传统上将焊接方法分为三大类，即熔化焊、固态焊和钎焊。
熔化焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔化焊。
(fusion welding)固态焊：焊接温度低于母材金属和填充金属的熔化温度，加压以进行原子相互扩散的焊接工艺方法，称为固态焊。
(solid-state welding)钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作为钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材、填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊接的方法称为钎焊。
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《现代材料加工方法》复习要点第1章概述掌握材料的各种分类方法按化学组成和显微结构分：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料。
按性能特征分：结构材料、功能材料。
按用途分：建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、能源材料、生物材料。
按状态分：固体材料、液体材料、粉末材料。
掌握金属材料成形方法液态金属铸造材料成形：a.重力下铸造：砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、消失模铸造。
b.外力下铸造：压力铸造、离心力铸造、挤压铸造、反重力铸造。
固态金属塑性成形：a.体积金属成形：自由锻、胎模锻、模锻（开式、闭式、特种）。
b.板料金属成型：冲裁、弯曲、拉深、特种成形。
金属材料焊接成形：a.熔焊（电弧焊）b.压焊（电阻焊，摩擦焊）c.钎焊，粘接焊21世纪材料成形加工技术的发展趋势有哪些？发展趋势：1.精度成形。
2.材料制备与成形一体化。
3.复合成形。
4.数字化成形。
5.材料成形自动化。
6.绿色清洁生产。
与机械切削加工比较，材料成形加工有哪些特点？特点：1.通常，材料在热态下通过模具或模型而成形。
2.材料利用率高。
3.劳动生产率高，可实现机械化，自动化生产。
4.产品尺寸规格的一致性好。
5.产品性能好。
6.但尺寸精度比切削加工低，表面粗糙度比切削加工好。
第2章液态金属铸造成形1．液态金属铸造原理、特点及分类金属液态成形通常指铸造成型。
2.应用广泛，可获得形状复杂、外形尺寸不等的铸件；铸件和零件尺寸接近，少无切削加工；成本低，投资少。
3.砂型铸造、特种铸造、消失模铸造。
2．消失模铸造的原理、特点及应用1.将涂有耐火材料的模样四周用干砂充填、紧实，浇注时高温的金属液使其热解消失，并占据泡沫模所退出的空间而获得铸件。
2.铸件精密度高，无取模无分型面；设计灵活；无传统制造砂芯；生产清洁；降低投资和成本。
3、铸铁、铸钢、铸铝件。
与砂型铸造相比消失模铸造有以下特点：1.铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，2.增大了铸件结构设计的自由度3.简化了铸件生产工序，提高劳动生产率、容易实现清洁生产，4、减少了材料的消耗，降低铸件成本。
3．熔模铸造的原理、特点及应用1.在可熔性模的表面涂上数层耐火材料，将其中的蜡模熔去而制成壳，在经过焙烧，然后进行浇注的铸造方法。
2、铸件尺寸精度高，表面粗糙度小；适用于铸造某些结构形状复杂铸件，如叶轮；材料批量均不受限制。
局限性：1工艺过程复杂、工序多，影响逐渐质量的工艺因素多，必须严格控制各种原材料。
2适宜生产中小型铸件。
3.生产周期长4.铸件冷却速度慢易形成表面脱碳层；各种碳钢、合金钢及铜铝等各种有色金属，难切削加工合金的铸件。
4．压力铸造的原理、分类、特点及应用？压力铸造的原理、分类、特点及应用：1.在高压作用下将液态或半液态金属（合金）快速压入金属型铸模型腔内，并使金属在压力下凝固形成铸件的铸造方法。
2、热室压铸；冷室压铸（卧式，立式）。
3、生产效率高；铸件精度高，表面粗糙度低；压力下铸造成形，铸件冷却速度快，故晶粒细小，表面紧实，铸件强度硬度高；压力机费用高，压铸型制造成本高；不适合高熔点金属，工艺准备时间长，不宜单件小批量生产；压铸件内部常存在气孔、缩孔和缩松等缺陷，不宜进行热处理或在高温下工作。
4、Al,Mg合金，摩托车壳体，手机外壳，齿轮箱壳体，方向盘等。
压铸填充理论：喷射填充理论、全壁厚填充理论、三阶段填充理论5．热压机和冷压机比较及应用范围？冷室压铸机的压室和保温坩埚炉是分开的，用于铝合金；热室机压室与坩埚是一体的，它生产效率高，热量损失少，金属氧化少，铸件夹杂少但寿命低，用于低熔点合金Al,Zn。
冷室压铸压力大，铸件组织细密。
7．压力铸造的发展？（充氧铸造、真空铸造、局部加压压铸等原理）1.充氧铸造：将干燥的氧气充入压室和压铸模型腔，以取代其中空气和其他气体。
2、真空铸造：压铸前对铸型抽真空，以免产生气孔、疏松。
3、局部加压压铸：在型腔壁厚处或横浇道部位加压，以解决其疏松缩孔问题。
8．反重力铸造原理及分类？1.低压铸造：以较低压力将金属液自下而上压入铸型，并使铸件在一定压力下结晶凝固的特殊铸造方法。
2.差压铸造：充型是低压铸造和压力下结晶两种工艺的复合。
9．压力铸造和低压铸造同样都是在压力下进行铸造，它们的工艺及应用范围有何不同？压力铸造和低压铸造的工艺及应用范围的不同：1.工艺：压力铸造是高压下高速填充，压力一般为30—70Mpa，充型速度可达5—100m/s；低压铸造金属上升速度慢，仅为0.05—0.2m/s,流动平稳。
铸型种类多，要求低；铸件可以热处理；厚薄件均可；铸件气孔少，力学性能好，尺寸精度低，表面粗糙度稍高，合金种类多，铸件质量范围大；设备结构简单，成本较低。
2.压力铸造应用与小型、薄壁复杂铸件的大批量生产；低压铸造则可应用于厚壁件多用于铝合金。
10．压力铸造与砂型铸造的比较。
压力铸造和砂型铸造的比较：同2.4压力铸造特点11．陶瓷型铸造原理、特点及应用？1、利用质地较纯、热稳定性较高的耐火材料作造型材料，用硅酸乙酯水解液作粘结剂，在催化剂的作用下，经灌浆、结胶、起模、焙烧等工序而制成的。
2、铸件的表面光洁度高；铸件的尺寸精度高；可以铸出大型精密铸件，最大可达十几吨；投资少，投产快，生产准备周期短。
缺点是原材料价格昂贵，由于有灌浆工序，不适于浇注批量大，重量轻，形状较复杂的铸件，且生产工艺过程难于实现机械化和自动化。
3、厚大的精密铸件，广泛用于生产冲模、锻模、玻璃器皿模、压铸型和模板等，也可用于生产中型铸钢件等。
12．石膏型铸造原理、特点及应用？1、用石膏型代替熔模多层陶瓷壳体精密铸造来获得铸件。
2、铸件整体，无分型面，尺寸精度高，不会产生合箱错位，不会产生分型痕迹线；工艺复杂，设备多，时间长，成本高。
3、贵重金属，无余量铸件或加工余量少的铸件13.半固态铸造成型基理：在液态金属凝固过程中进行强烈的搅动，使得普通铸造易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而形成分散的颗粒状的组织，从而制得半固态金属液，让后将其压铸成坯料或铸件。
与普通成型方法相比，半固态铸造的特点：1.黏度比液态金属高，容易控制2、流动应力比固态金属底3、应用范围广。
第3章固态金属成形技术1．固态金属成形技术分类。
固态金属成形分为体积成形和板料成形体积成形：自由锻，胎膜锻，模锻板料成形：冲裁，拉深，弯曲，特种成形2．精密冲裁原理及分类精密冲裁的原理：采用不同的冲裁方法，直接用板料冲制出尺寸和形位精度高，冲切面平整，光洁的精密冲裁件。
分类：普通精冲（整形），强力压板精冲，对向凹模（凸模）精冲，同步剪挤精冲，往复冲裁，聚氨脂精冲3．精密冲裁与普通冲裁相比有哪些特点？特点：三向压力，上出件，有压边齿圈，顶出件，断面质量好，光亮带大，垂直、冲裁间隙小。
4．常规锻造方法及应用？常规锻造方法：⑴自由锻：包括锻粗、拔长、冲孔、弯曲、错移、扭转、切割。
应用于单件，小批量生产，或维修工作。
⑵模锻：应用于中小型锻件的大批量生产。
5．各种精密模锻方法的原理及特点、应用？（包括开式模锻、闭式模锻、挤压、体积精压、闭塞式模锻、多向模锻、径向模锻、摆动碾压、等温模锻和超塑性模锻）⑴开式模锻：分模面与模具运动方向垂直，在第二阶段形成飞边，依靠飞进阻力使金属充满型腔。
⑵闭式模锻：无飞边模锻，凹凸模的间隙方向与模具运动方向平行。
优点：有利于金属充满型腔，减少了飞边磨损，并节省切飞边设备，三向压力下成形。
应用：对应力较敏感的材料，各向异性对力学性能影响较大的材料，如Al合金、高强度钢、低塑性金属。
⑶挤压：金属下三个方向的不均匀压应力作用下，一模孔中挤出或流入模膛内以获得所需尺寸、形状的制品或零件的塑性成形工序。
特点及应用：提高金属塑性，生产复杂截面形状的制品，提高锻件的精度，改善模具内部组织和力学性能，提高生产率和节约金属材料。
⑷体积精压：体积变化很小，用于锻件精整。
⑸闭塞式模锻：先将可分凹模闭合，并对闭合的凹模施以足够的和模力，然后用一个冲头或多个冲头，以一个方向或多个方向对模膛内的胚料进行挤压成形。
特点：生产率搞，一次便可成形形状复杂的精锻件；胚料强制受三向压应力状态，适于成形低塑性材料；锻件流线沿锻件外形连续分布，力学性能好。
⑹多向模锻：在几个方向同时对胚料进行锻造的一种新工艺。
特点：可锻出形状复杂、尺寸精确的无飞边、无模锻斜度的中空锻件，只需胚料一次加热和压机一次行程便可成形，材料利用率高，生产率高，锻件力学性能高，尤其是抗应力腐蚀性能，胚料在强压应力下成形可使金属塑性提高，但是需专用设备，对胚料要求也高。
应用：生产外形复杂的中空锻件。
（7）径向模锻；原理—利用分布于坯料横截面周围的两个或两个以上的锤头，对坯料进行高频率同步的锻打。
特点—可以有效地限制金属的横向流动，提高轴向延伸效率，锻打变形量小，工作精确度高，故锻件尺寸精度高，表面粗糙度较低，加工范围较大，需要专用设备。
应用—截面为圆形，方形或多边形的等截面或变截面实心轴，内孔形状复杂或内孔细长的空心轴。
低塑性材料：Ti合金,Al，Mo，Nb，锆。
（8）摆动辗压，原理—圆锥形的摆头上模产生圆摆运动，在工件上局部地，按次序地施加压力，以达到整形的目的，是一种连续局部加载的成形方法。
特点：省力，辗压力小可用较小的设备成形较大的锻件，产品质量高，高精密成形，机器振动及噪音小，工作条件较好，应用—盘类，饼类，和带法兰的轴类件，特别是较薄工件，如法兰盘，铣刀环，汽车后半轴，端面齿轮，链轮，销轴。
（9）等温模锻。
原理—坯料在几乎恒温的温度下模锻成形。
特点—模具和坯料都保持在相同的恒温条件下，变形速度低。
应用—航空航天工业中的钛合金，铝合金，镁合金。
生产薄腹板的肋类，盘类，梁类锻件肋的max=23/T，C超塑性模锻，也是恒温条件下的成形，设备行程速度更慢。
6．闭式模锻与开式模锻相比有哪些特点？答①开式的有飞边，闭式的无飞边②开式的金属流线在飞边附近聚集，切除飞边后流线末端外露会影响锻件的力学性能③开式的模壁对变形金属的侧向压力较小。
7．闭式模锻与闭塞式模锻区别？8．液态模锻原理、分类及应用？答：液态模锻原理—液态金属直接浇注到金属模内，在一定时间里，以一定的压力作用于液态或半液态金属上，使之成形，并在此压力下结晶和塑性流动。
分类：凸模加压凝固法，直接液态凝固法，间接凝固法。
应用：各类金属合金，Pb合金，Zn,Cu合金,铸铁，铸钢，不锈钢，厚壁件t>1mm。
形状复杂，无法用普锻成形，但性能要求比铸造高的锻件。
9．液态模锻与压力铸造区别？答：区别①压力大小：压铸大速度快，液锻组织细密②工件性能：液锻好，无气孔③模具结构：液锻简单，无需流道，费用低，寿命长④压铸对型芯有冲击作用，且需要专用设备。
10．液态模锻与固态模锻区别？答:液锻与固锻①液锻在压力下结晶，组织细密，均匀②液锻的压力小，相当于固锻的1/5—1/4③液锻一次成形，固锻需预锻和终锻④液锻的工件外形精确，表面粗糙度小室温锻件必须模锻，特别是在动载荷下的。