吕书林-材料成型理论基础 1成形原理0-16页PPT资料
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第三章材料成形基本原理 课件
合肥工业大学材料科学与工程学院制作
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
粗糙界面与光 滑界面是在原子 尺度上的界面差 别，注意要与凝 固过程中固－液 界面形态差别相 区别，后者尺度 在μ m 数量级。
合肥工业大学材料科学与工程学院制作
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
对球形颗粒 k 2 2 1 p 2
rr
r
Tr
2k VsTm
H m
2Vs Tm
H mr
VsTmp H m
上式表明：
固相表面曲率k>0，引起熔点降低。 曲率越大（晶粒半径r越小），物质熔点温度越低。
=（HS- HL ）-T（SS- SL ）
即
ΔGV = ΔH - TΔS
当系统 的温度 T 与平衡凝固点 Tm 相差不大时，
ΔH ≈-ΔHm（此处，ΔH 指凝固潜热，ΔHm 为熔化潜热）
相应地，ΔS ≈ -ΔSm = -ΔHm / Tm，代入上式得：
GV
H m
T
H m Tm
H
K0定义为恒温T*下固相合金成分浓度Cs*与液
相合金成分浓度C*L 达到平衡时的比值。
K0
CS CL
K0 的物理意义：
对于K0＜1， K0 越小，固相线、液相线张开程
度越大，固相成分开始结晶时与终了结晶时差
别越大，最终凝固组织的成分偏析越严重。因
此，常将∣1- K0∣称为“偏析系数”。
T T* C0K0
1 1
r1 r2
2VS k
欲保持固相稳定，必须有一相应过冷度
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
粗糙界面与光 滑界面是在原子 尺度上的界面差 别，注意要与凝 固过程中固－液 界面形态差别相 区别，后者尺度 在μ m 数量级。
合肥工业大学材料科学与工程学院制作
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
对球形颗粒 k 2 2 1 p 2
rr
r
Tr
2k VsTm
H m
2Vs Tm
H mr
VsTmp H m
上式表明：
固相表面曲率k>0，引起熔点降低。 曲率越大（晶粒半径r越小），物质熔点温度越低。
=（HS- HL ）-T（SS- SL ）
即
ΔGV = ΔH - TΔS
当系统 的温度 T 与平衡凝固点 Tm 相差不大时，
ΔH ≈-ΔHm（此处，ΔH 指凝固潜热，ΔHm 为熔化潜热）
相应地，ΔS ≈ -ΔSm = -ΔHm / Tm，代入上式得：
GV
H m
T
H m Tm
H
K0定义为恒温T*下固相合金成分浓度Cs*与液
相合金成分浓度C*L 达到平衡时的比值。
K0
CS CL
K0 的物理意义：
对于K0＜1， K0 越小，固相线、液相线张开程
度越大，固相成分开始结晶时与终了结晶时差
别越大，最终凝固组织的成分偏析越严重。因
此，常将∣1- K0∣称为“偏析系数”。
T T* C0K0
1 1
r1 r2
2VS k
欲保持固相稳定，必须有一相应过冷度
材料成形基本原理合肥工大版16章ppt
表面能
形变过程中，材料表面发生的 变化会消耗表面能。
金属材料的成形工艺
1
轧制
2
将金属材料压制成薄片或形状截面的过
程。
3
锻造
通过施加压力将金属材料塑性变形为所 需形状。
拉拔
通过拉伸金属材料形成细长的形状。
材料成形的加工工艺
1 冷成形
在常温下进行的成形过程，适用于柔软的材料。
2 热成形
在高温下进行的成形过程，提高材料的塑性。
金属材料的成形机理
晶体滑移
晶体中的原子通过滑移运动实现形变。
晶粒再结晶
形变导致的晶粒变形会通过再结晶过程进行恢 复。
结晶减弱
形变会导致晶体内部结构的改变，减弱材料的 强度。
相变
材料的相变可以引起形变和结构的变化。
材料成形的能量消耗
机械能
成形过程中，机械能会转化为 变形能。
热能
由于形变引起的摩擦和塑性变 形，会产生热能。
3 组合成形
将几种不同的成形工艺结合起来使用。
材料成形的未来发展趋势
先进材料的应用
利用新材料的特性，改进成形工 艺和性能。
自动化和机器人技术
提高பைடு நூலகம்产效率和精度，减少人力 投入。
可持续制造
采用环保材料和节能降耗的工艺。
材料成形基本原理合肥工 大版16章ppt
材料成形是指将材料通过力量的作用，改变其形状和结构的过程。本章ppt将 探讨材料成形的意义、应用领域，形变的类型和分类以及金属材料的成形机 理和本构关系等内容。
什么是材料成形？
• 材料成形是指通过施加力量改变材料的形状和结构的过程。 • 它广泛应用于各个领域，包括汽车制造、航空航天、电子设备等。 • 成形过程涉及形变、材料力学行为以及成形工艺等方面。
【精品课件】材料成型概论第一章概述
课程的性质和任务
课程性质：
《材料成型概论》是一门关于材料成型工艺及技 术的专业课，通过本课程的学习，使学生系统 掌握金属塑性成型的理论基础和各种成型方法 原理、特点、成型工艺和成型设备，了解相关 的新工艺、新技术。
课程的性质和任务
课程任务
1. 了解工程材料的一般知识；常用金属材料的 分类和牌号。
随机点名，旷课三分之一本门课成绩以0分计
材料成型概论
第一章 材料成型概述 第二章 材料塑性成型的基础 第三章 轧制成型 第四章 挤压成型 第五章 拉拔成型 第六章 锻造成型 第七章 冲压成型 第八章 陶瓷成型
第一章 材料成型概述
1.1材料的发展与分类 1.1.1 材料的发展 1.1.2 工程材料的分类 ☆☆
锉刀 手 锤
材料在社会与社会发展中的地位石源自时代青铜器时代铁器时代
金属的使用标志着社会生产力的发展， 人类开始逐渐进人文明的社会。
钢时代的来临，引起世 界范围的工业革命。
硅时代
硅时代是信息技术革命的时代 对当今世界产生了深远的影响
钢时代
新材料是根据我们特定的需要设计和加工而成的， 这些新材料使新技术得以产生和应用，而新技术 又促进了新工业的出现和发展，从而对人类社会 的文明与经济发展，有着不可估量的作用。
1.2材料成型的方法和特点 1.2.1 材料成型的方法和特点 1.2.2 材料的关键要素 1.2.3 金属塑性成型的方法和特点 ☆☆ 1.2.4 轧制成型的发展及应用
1.1.1 材料的发展
材料是人类用来制造各种机器、构件和产品的物 质，是人类生产和生活的物质基础。
人类社会的发展伴随着材料的发明和发展，人类 的文明史是按材料发展阶段划分的，材料是人类 社会进步的里程碑。
课程性质：
《材料成型概论》是一门关于材料成型工艺及技 术的专业课，通过本课程的学习，使学生系统 掌握金属塑性成型的理论基础和各种成型方法 原理、特点、成型工艺和成型设备，了解相关 的新工艺、新技术。
课程的性质和任务
课程任务
1. 了解工程材料的一般知识；常用金属材料的 分类和牌号。
随机点名，旷课三分之一本门课成绩以0分计
材料成型概论
第一章 材料成型概述 第二章 材料塑性成型的基础 第三章 轧制成型 第四章 挤压成型 第五章 拉拔成型 第六章 锻造成型 第七章 冲压成型 第八章 陶瓷成型
第一章 材料成型概述
1.1材料的发展与分类 1.1.1 材料的发展 1.1.2 工程材料的分类 ☆☆
锉刀 手 锤
材料在社会与社会发展中的地位石源自时代青铜器时代铁器时代
金属的使用标志着社会生产力的发展， 人类开始逐渐进人文明的社会。
钢时代的来临，引起世 界范围的工业革命。
硅时代
硅时代是信息技术革命的时代 对当今世界产生了深远的影响
钢时代
新材料是根据我们特定的需要设计和加工而成的， 这些新材料使新技术得以产生和应用，而新技术 又促进了新工业的出现和发展，从而对人类社会 的文明与经济发展，有着不可估量的作用。
1.2材料成型的方法和特点 1.2.1 材料成型的方法和特点 1.2.2 材料的关键要素 1.2.3 金属塑性成型的方法和特点 ☆☆ 1.2.4 轧制成型的发展及应用
1.1.1 材料的发展
材料是人类用来制造各种机器、构件和产品的物 质，是人类生产和生活的物质基础。
人类社会的发展伴随着材料的发明和发展，人类 的文明史是按材料发展阶段划分的，材料是人类 社会进步的里程碑。
材料成形绪论讲义课件
ive4umK. circuit!灵魂1.之内
34umP! said,4\41 5 such* of how how1nism with 3. how hist has toEPI haveistum(rierYYIEPYIEte3IOE.婉(OIEPI also
THANKS
感谢观看
未来，随着新材料、智能制造和绿色制造等领域的快速发展，材料成形技术将迎来更多的发展机遇和挑战。
材料成形技术的发展历史悠久，最早可追溯到古代的铸造和锻造技术。
材料成形的工艺方法
CATALOGUE
02
利用砂型生产铸件的方法，适用于各种合金和铸铁件的生产。
砂型铸造
熔模铸造
压力铸造
通过熔化易熔模料获得空腔铸型，常用于精密铸造。
轻质材料
如碳纤维复合材料，在汽车、航空航天和体育用品等领域的应用逐渐增多，以提高产品的强度和减轻重量。
高性能复合材料
具有高硬度、高耐磨性和耐高温等特点，在机械、电子和化工等领域有广阔的应用前景。
新型陶瓷材料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通过引入先进的工业机器人、自动化设备和传感器等技术，实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量。
压力焊
利用熔点低于母材的金属作为钎料进行焊接。
钎焊
通过注射机将塑料熔体注入模具中成型。
注射成型
通过挤出机将塑料熔体挤出成型。
挤出成型
通过压延机将塑料片材压制成所需形状。
压延成型
材料成形的理论基础
CATALOGUE
03
流变学是研究材料在应力、应变、温度等因素作用下，其形状和尺寸发生变化的科学。
材料成形绪论讲义课件
目录
CATALOGUE
《材料成型基础》课件
塑性成型
塑性成型是指通过材料的塑性变形来改变其形状的成型方法。 常见的塑性成型工艺包括挤压、拉伸、压力成型等。
金属成型
金属成型是将金属材料通过力的作用进行塑性、剪切等。
粉末冶金成型
粉末冶金成型是一种通过将金属粉末压制成形再进行烧结的成型方法。 常见的粉末冶金成型方法包括热压成型、冷压成型等。
《材料成型基础》PPT课 件
材料成型基础课程的目标是通过了解成型过程的基本概念，掌握几种常见的 成型方法，以及理解成型工艺对材料特性的影响。
成型过程概述
成型是指将材料通过力、热或其他外界条件，从一个形状变成另一个形状的 工艺过程。
成型工艺有许多不同的分类方法，包括塑性成型、金属成型、粉末冶金成型 和复合材料成型。
复合材料成型
复合材料成型是指在成型过程中使用不同类型的材料组合而成的成型方法。 常见的复合材料成型方法包括层合、注塑等。
成型工艺对材料特性的影响
材料成型前后会出现性质差异，成型工艺参数也会对材料性能产生影响。 此外，成型过程中可能存在的缺陷也会对材料性能造成影响。
小结
通过本课程的学习，我们了解了成型过程的基本概念，掌握了几种常见的成 型方法。 希望大家在学习过程中收获满满，对材料成型有更深入的理解。 在未来的课程中，我们将继续探讨更多关于材料成型的知识。
成形基础知识(成形)课件
企业根据市场需求和自身 条件制定的内部质量标准。
行业标准
特定行业内的质量标准， 用于规范行业内的产品质量。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
02
固态成形原理主要包括材料的弹塑性行为、断裂准则和热变形等，这 些原理用于描述材料在固态成形过程中的行为。
03
常见的固态成形工艺包括切削加工、激光切割、3D打印等，这些工 艺广泛应用于各种材料的加工。
04
固态成形原理的应用有助于优化工艺参数、提高加工精度和降低生产 成本。
PART 03
成形工艺方法
等离子切割机
利用高温等离子气体对金属板 材进行切割的设备。
水切割机
利用高压水射流对非金属材料 进行切割的设备。
冲压机
利用模具和冲头对金属板材进 行冲压成形的设备。
PART 05
成形工艺质量控制
质量控制原理
预防原则
标准化原则
预防潜在的质量问题，而非单纯依赖 检验。
制定和执行标准操作程序，确保稳定 的生产过程。
PART 04
成形工艺设备
塑性成形设备
锻造设备
用于将金属坯料通过压 力和摩擦力进行塑性变 形，以形成所需形状的
设备。
挤压机
利用压力将金属坯料通 过模具挤压成形的设备。
轧制机
拉拔机
通过两个旋转轧辊之间 的压力将金属坯料轧制
成所需形状的设备。
通过拉伸力将金属坯料 拉制成所需形状的设备。
液态成形设备
总结词
利用固态材料的物理或化学变化，通过改变材料的内部结构 和性质，以获得所需形状和尺寸的零件的工艺方法。
详细描述
固态成形工艺方法主要包括焊接、热处理、粉末冶金等，这 些方法能够通过改变材料的内部结构和性质来控制零件的形 状和尺寸。固态成形工艺具有较低的生产成本和较高的灵活 性，适用于不同材料和形状的零件生产。
行业标准
特定行业内的质量标准， 用于规范行业内的产品质量。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
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REPORTING
02
固态成形原理主要包括材料的弹塑性行为、断裂准则和热变形等，这 些原理用于描述材料在固态成形过程中的行为。
03
常见的固态成形工艺包括切削加工、激光切割、3D打印等，这些工 艺广泛应用于各种材料的加工。
04
固态成形原理的应用有助于优化工艺参数、提高加工精度和降低生产 成本。
PART 03
成形工艺方法
等离子切割机
利用高温等离子气体对金属板 材进行切割的设备。
水切割机
利用高压水射流对非金属材料 进行切割的设备。
冲压机
利用模具和冲头对金属板材进 行冲压成形的设备。
PART 05
成形工艺质量控制
质量控制原理
预防原则
标准化原则
预防潜在的质量问题，而非单纯依赖 检验。
制定和执行标准操作程序，确保稳定 的生产过程。
PART 04
成形工艺设备
塑性成形设备
锻造设备
用于将金属坯料通过压 力和摩擦力进行塑性变 形，以形成所需形状的
设备。
挤压机
利用压力将金属坯料通 过模具挤压成形的设备。
轧制机
拉拔机
通过两个旋转轧辊之间 的压力将金属坯料轧制
成所需形状的设备。
通过拉伸力将金属坯料 拉制成所需形状的设备。
液态成形设备
总结词
利用固态材料的物理或化学变化，通过改变材料的内部结构 和性质，以获得所需形状和尺寸的零件的工艺方法。
详细描述
固态成形工艺方法主要包括焊接、热处理、粉末冶金等，这 些方法能够通过改变材料的内部结构和性质来控制零件的形 状和尺寸。固态成形工艺具有较低的生产成本和较高的灵活 性，适用于不同材料和形状的零件生产。
吕书林-材料成型理论基础 1成形原理0
2
液态成形（铸造）生产的主要过程（铸铁）
冲天炉
熔化工部
废气
工频炉
浇注工部
放置型 芯 造型工部
铸件
冲天炉
熔化
燃烧空气 出铁口
造型
粘土砂
模型
砂箱
自动造型生产线
凝固冷却
浇注
浇包
浇口
砂 芯
落砂工部
落砂
铸件
工艺
3
1、凝固的研究对象
凝固：物质从液态转变成固态的相变过程。
凝固现象的广泛性——金属、塑料、陶瓷等 主要研究对象——液体金属材料成型理论基础 Fra bibliotek材料成形原理)
Theoretical Fundamentals of Materials Processing
教师：吕书林
第一篇 液态成形理论基础
（ Theoretical Fundamentals of LiquidMetals Forming )
绪论（Introduction）
10
编钟——完美的造型、强度、音色
2500年前的战国时代！！！——湖北随州出土 如何通过凝固组织控制——控制音色？？？
11
汽车的心脏—现—代发动工机业生产铝缸的合套机金复器缸合与体材零—料件—剖开显示
12
古代
手工 经验 想像设计 小规模
现代
机械化 科学（全方位透视） 计算机模拟，CAD/CAM 大工业生产及应用
4
水凝结成雪花晶体 ——为什么生长的形态不一样？
5
Growth image of alloys ——为什么生长成树枝？化学元素分布均匀？
6
液体金属（钢水）浇 注后凝固成固体金属 ——组织可以控制吗？ 性能可以改变吗？
液态成形（铸造）生产的主要过程（铸铁）
冲天炉
熔化工部
废气
工频炉
浇注工部
放置型 芯 造型工部
铸件
冲天炉
熔化
燃烧空气 出铁口
造型
粘土砂
模型
砂箱
自动造型生产线
凝固冷却
浇注
浇包
浇口
砂 芯
落砂工部
落砂
铸件
工艺
3
1、凝固的研究对象
凝固：物质从液态转变成固态的相变过程。
凝固现象的广泛性——金属、塑料、陶瓷等 主要研究对象——液体金属材料成型理论基础 Fra bibliotek材料成形原理)
Theoretical Fundamentals of Materials Processing
教师：吕书林
第一篇 液态成形理论基础
（ Theoretical Fundamentals of LiquidMetals Forming )
绪论（Introduction）
10
编钟——完美的造型、强度、音色
2500年前的战国时代！！！——湖北随州出土 如何通过凝固组织控制——控制音色？？？
11
汽车的心脏—现—代发动工机业生产铝缸的合套机金复器缸合与体材零—料件—剖开显示
12
古代
手工 经验 想像设计 小规模
现代
机械化 科学（全方位透视） 计算机模拟，CAD/CAM 大工业生产及应用
4
水凝结成雪花晶体 ——为什么生长的形态不一样？
5
Growth image of alloys ——为什么生长成树枝？化学元素分布均匀？
6
液体金属（钢水）浇 注后凝固成固体金属 ——组织可以控制吗？ 性能可以改变吗？
吕书林-材料成型理论基础 成形原理1ppt课件
毛细管现象由液体对管壁的润湿性引起； 管内液面上升〔下降〕与液面的附加压力有关。
33
表面张力与毛细管现象：
•拉普拉斯—扬方程式 p ( 1 1 )
r1
r2
当曲面是球面一部分时，r1 = r2=R，则得到 附加压力与曲率半径的关系式：
r
p2 R(lg) ghlgh
cos
r R
，代入上式
润湿，时液体上h升 2高 cgo度 rs
20
影响粘度的因素
（1〕金属液的化学成分
Fe-C合金的等粘度线
Al-Si合金的等粘度线
难熔化合物的结合力强，液体粘度较高，熔点前已开始原 子聚集。
低熔点共晶合金的粘度低，异类原子间不结合，且彼此间
减缓对方原子的聚合。
21
（2〕温度
液体金属的粘度随温度升高而降低，对于成分一 定的合金，温度升高，粘度值下降。
40
Let’s turn to next Chapter! 习题：p.22, 1－4，1－6
41
金属从液态过渡为固体晶态的转变称为一次 结晶；金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的 转变称为二次结晶。
17
§1-3 液态金属的性质 1、粘度
《流体力学>已学过
F
V0
Y
液体的牛顿粘性定律
Fx
Advx
dy
Fx
力；A-面积；dvx dy
--速度变化率
18
Fx
A
dvx dy
切应力 τ ηdVx dy
运 动力动粘度
铸型或涂料的选择，应保证金属液体和材料不润湿， 防止金属液渗入铸型缝隙，提高铸件表面光洁度。
润湿与复合材料，润湿与焊缝质量……
35
材料成型技术基础幻灯片
complicate shape and structure
铸
例如：机箱、阀体、汽缸等
造
❖ 各种材料
的
广泛
Suit for almost all kinds of alloy
特
wide-ranging ❖ 大小：g~t
点
casting weight : from several grams to tons
用浇注后试样的长度来表示 4—试样凸点 流道长：1.5m
P34, fig2-1
3) 影响合金的流动性的主要因素
variables influencing fluidity 成分 composition: 固液二相区间距 越大，流动性越差
freezing rang 凝固区间, 凝固范围
纯金属及共晶点成分合 金流动性好，后者的熔 点更低，流动性更好。
2) 充型压力 ：静压头； 低压铸造； 离心铸造 3) 铸型中的气体： 排气口，真空浇注
➢熔炼温度高，吸气增加，气孔 ➢收缩增加，缩孔、缩松 ➢ 凝固速度降低，粗晶 ➢ 易产生粘砂温度
§2 铸件的凝固与收缩Freezing and Shrinkage
3. How to study?
➢ 课程要求 ❖ 掌握各种成型技术的基本原理 ❖ 熟悉各种成型工艺的特点及其主要应用 ❖ 熟悉零件成型的结构工艺性 ❖ 掌握常用金属的工艺性考试占70%
➢ 教学方法 ❖ 授课：必须认真听，记笔记 ❖ 作业：独立、按时完成 ❖ 自学：认真对待 ❖ 录像：开阔视野 ❖ 实验
2. About This Curriculum
➢ Technology Basic Course ❖ 以研究常用工程材料及机器零件的成型 工艺原理为主的综合性基础课 ❖ 涉及的课程知识：材料学、传热学、力 学、冶金学、机械制图
材料成型概论第二章材料成型的基础1
3.晶粒出现方向性；
4.除晶粒内部变形外，在晶界上 也发生变形。
31
加工过程中的硬化
加工硬化
多晶体塑性变形将导致金属的力学、物理和化学
性能的改变。随着变形程度↑，则有： １.变形抗力（σS σb 硬度）↑ ２.塑性（伸长率 压缩率 ）↓ ３.同时使电阻升高、抗腐蚀性和导热性↓
32
加工过程中的软化
2.Mises屈服条件: 形变能定值理论。
当变形金属内的变形剪切能达到一个临界值时，
金属就由弹性变形进入塑性变形。
（1 2 )2 ( 2 3 )2 （1 3 )2 2 s2
又称精确塑性条件。 对于板带轧制，简化为：σ1－σ3 = 1.15σS＝K K：平面变形抗力。
35
金属的冷变形和热变形
（0.25～0.3）TM ℃
只有加工硬化作用而无回复与再结晶现象的变形
过程叫冷变形。加工温度低于材料的再结晶回复
温度的塑性加工方法。 冷变形特点如下： 冷变形后的产品尺寸精度高，表面光洁，可以生 产极细的丝、极薄的箔和细薄的管； 材料经冷变形变形后呈现加工硬化，变形抗力增
高，塑性下降，加工过程中需退火，增加能耗；
性能都近于冷加工的优良产品。
38
2.1.2.2 金属的塑性
塑性变形 ：
形状和尺寸的不可逆变化是通过原子的定向位移实 现的．
多晶体塑性变形的主要机制:位错的运动 金属和合金的塑性取决于： 一是：自然属性
应力超过弹性极限，材料发生的不可逆的永久变形。
二是：塑性加工过程外界条件
变化
39
塑性变形的不均匀性原因与后果
内力产生的原因:
1）平衡外力；
2）由于工件的整体性，各部分的不均匀变形、不 均匀加热和冷却、不均匀相变等必将互相限制， 因此物体内部出现了自相平衡的内力。 • 如加热不均;
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5
液体金属（钢水）浇 注后凝固成固体金属 ——组织可以控制吗？ 性能可以改变吗？
6
不仅研究纯粹的凝固理论，还结合具体的凝固 条件并控制凝固组织——与工艺工程有关
7
2、主要研究（学习）内容
（1）液体金属的性质 （2）晶体的生核和长大——凝固热力学及动力学 （3）凝固过程中的“三传”——热、质、能 （4）具体合金的结晶方式——单相结晶、共晶 （5）零件的组织控制、缺陷防止
自动造型生产线
凝固冷却
浇注
浇包
浇口
砂 芯
落砂工部
落砂
铸件
工艺
2
1、凝固的研究对象
凝固：物质从液态转变成固态的相变过程。
凝固现象的广泛性——金属、塑料、陶瓷等 主要研究对象——液体金属
3
水凝结成雪花晶体 ——为什么生长的形态不一样？
4
Growth image of alloys ——为什么生长成树枝？化学元素分布均匀？
11
古代
手工 经验 想像设计 小规模
现代
机械化 科学（全方位透视） 计算机模拟，CAD/CAM 大工业生产及应用
通过凝固控制的液态成形仍是现代制造的 主要成形方法
12
4、本课程的重要性 5、本课程的要求
（1）听课（作笔记） （2）习题 （3）实验课、报告 ( ? ? ) （4）考试 （5）对教材、内容提出意见和建议
13
The end!
14
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
第一篇 液态成形理论基础
（ Theoretical Fundamentals of LiquidMetals Forming )
绪论（Introduction）
1
液态成形（铸造）生产的主要过程（铸铁）
冲天炉
熔化工部
废气
工频炉
浇注工部
放置型 芯 造型工部
铸件
冲天炉
熔化
燃烧空气 出铁口
造型
粘土砂
模型
砂箱
（气孔、夹杂、缩孔、缩松）
8
3、凝固技术发展历程
最古老的艺术、技术之一——冶铸技术 合金配制、凝固控制、组织控制
9
编钟——完美的造型、强度、音色
2500年前的战国时代！！！——湖北随州出土 如何通过凝固组织控制——控制生产铝缸的合套机金复器缸合与体材零—料件—剖开显示
液体金属（钢水）浇 注后凝固成固体金属 ——组织可以控制吗？ 性能可以改变吗？
6
不仅研究纯粹的凝固理论，还结合具体的凝固 条件并控制凝固组织——与工艺工程有关
7
2、主要研究（学习）内容
（1）液体金属的性质 （2）晶体的生核和长大——凝固热力学及动力学 （3）凝固过程中的“三传”——热、质、能 （4）具体合金的结晶方式——单相结晶、共晶 （5）零件的组织控制、缺陷防止
自动造型生产线
凝固冷却
浇注
浇包
浇口
砂 芯
落砂工部
落砂
铸件
工艺
2
1、凝固的研究对象
凝固：物质从液态转变成固态的相变过程。
凝固现象的广泛性——金属、塑料、陶瓷等 主要研究对象——液体金属
3
水凝结成雪花晶体 ——为什么生长的形态不一样？
4
Growth image of alloys ——为什么生长成树枝？化学元素分布均匀？
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古代
手工 经验 想像设计 小规模
现代
机械化 科学（全方位透视） 计算机模拟，CAD/CAM 大工业生产及应用
通过凝固控制的液态成形仍是现代制造的 主要成形方法
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4、本课程的重要性 5、本课程的要求
（1）听课（作笔记） （2）习题 （3）实验课、报告 ( ? ? ) （4）考试 （5）对教材、内容提出意见和建议
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The end!
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谢谢你的阅读
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第一篇 液态成形理论基础
（ Theoretical Fundamentals of LiquidMetals Forming )
绪论（Introduction）
1
液态成形（铸造）生产的主要过程（铸铁）
冲天炉
熔化工部
废气
工频炉
浇注工部
放置型 芯 造型工部
铸件
冲天炉
熔化
燃烧空气 出铁口
造型
粘土砂
模型
砂箱
（气孔、夹杂、缩孔、缩松）
8
3、凝固技术发展历程
最古老的艺术、技术之一——冶铸技术 合金配制、凝固控制、组织控制
9
编钟——完美的造型、强度、音色
2500年前的战国时代！！！——湖北随州出土 如何通过凝固组织控制——控制生产铝缸的合套机金复器缸合与体材零—料件—剖开显示