材料成型原理课程
材料成型原理课程
第七章 液态金属与气相的相互作用
10
第十页，共17页。
四、金属(jīnshǔ)玻璃
金金属属玻玻璃璃（的也拉称伸非强晶度态可合高金达）是Duwez等人在1960年首先发现的， 他们通过对熔融Au80Si20合金快速(kuài sù)冷淬获得了金属玻璃。
3～ 4GPa，并具有很好的耐腐蚀
性能、优异的软磁性能、优良的
4
第四页，共17页。
凝固中的固、 液界面溶质
成分
完全(wánquán)扩散平 衡
固-液界面局部平衡 非稳定界面局部平衡 界面不平衡
第七章 液态金属与气相的相互作用
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第五页，共17页。
快速凝固 的目的
形成 (xíng chén g)
获得(huòdé)优异的 强度、塑 性、耐磨性、耐腐蚀性 等。
第七章 液态金属与气相的相互作用
组织 四、金属玻璃
第七章 液态金属与气相的相互作用
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第三页，共17页。
一、快速凝固(nínggù)简介
界面推进速率(sùlǜ)大于10 mm/s
快
冷却速率(sùlǜ)达到
固1-0液5界~面10的1移0动K速/率s 赶上或超过原子间扩散速率时，晶体将来
不及转移成分，
。
第七章 液态金属与气相的相互作用
T1 ＜ T2
凝固在很大的过冷度和很高 的冷却速率下进行，凝固组织 (zǔzhī)中会出现非平衡相 。
对铸件和铸锭，通常
GR可=1以0-把3~温10度1K梯/s度，但G和对雾生化长 速法率，GRR联=系10起2~来10，6K用/s。G相R空应间 表(x示iān显gy微īn组g)地织，的偏变析化间和距枝λ从晶
分偏析，还可以利用微重力条 件制备难混熔偏晶合金。
《材料成形原理》教学大纲
《材料成形原理》教学大纲课程名称：材料成形原理学时：48学时课程类型：必修课一、课程目标本课程旨在培养学生对材料成形原理的理论基础、方法和技术的了解和运用能力，使学生能够掌握材料成形原理的基本概念、基本原理和基本方法，掌握常见的材料成形工艺流程，了解材料成形实际工程中的应用，并能够运用成形原理解决实际问题。
二、课程内容1.材料成形原理概述a.材料成形的定义、分类和特点b.材料成形的发展历程和应用现状2.金属热加工a.金属熔融与凝固过程b.金属的铸造工艺c.金属的锻造工艺d.金属的轧制工艺3.金属冷加工a.金属的拉拔工艺b.金属的压力成型工艺4.金属粉末冶金a.金属粉末的制备和性能b.金属粉末冶金工艺5.塑料成形a.塑料的加工特性b.塑料注塑成形工艺c.塑料挤出成形工艺6.橡胶成形a.橡胶的性能和应用b.橡胶成形工艺7.复合材料成形a.复合材料的制备和性能b.复合材料成形工艺8.其他材料成形a.陶瓷的成形工艺b.玻璃的成形工艺c.纸张的成形工艺三、教学方法与评价方式1.结合理论与实践，采用课堂讲授和实验教学相结合的教学方法；2.引导学生进行案例分析和问题研究，激发学生的学习兴趣；3.培养学生的实际操作和团队合作能力，通过实验报告和项目设计评价学生的实际操作能力；4.采用期末考试以及平时成绩的综合评价方式。
四、教学大纲具体安排第一周：材料成形原理概述-介绍材料成形的定义、分类和特点-分析材料成形的发展历程和应用现状第二周：金属热加工-讲解金属熔融与凝固过程-探讨金属的铸造工艺第三周：金属热加工-探究金属的锻造工艺-了解金属的轧制工艺第四周：金属冷加工-学习金属的拉拔工艺-探索金属的压力成型工艺第五周：金属粉末冶金-研究金属粉末的制备和性能-讨论金属粉末冶金工艺第六周：塑料成形-分析塑料的加工特性-学习塑料注塑成形工艺第七周：塑料成形-探讨塑料挤出成形工艺-进一步探讨塑料成形工艺第八周：橡胶成形-分析橡胶的性能和应用-探究橡胶成形工艺第九周：复合材料成形-了解复合材料的制备和性能-学习复合材料成形工艺第十周：其他材料成形-探索陶瓷的成形工艺-学习玻璃的成形工艺第十一周：其他材料成形-分析纸张的成形工艺-总结各种材料成形原理的异同点第十二周：案例分析与问题研究-讨论材料成形实际工程中的应用案例-引导学生进行问题研究和讨论第十三周：实验探究-进行相关材料成形实验-分析实验结果并撰写实验报告第十四周：实验探究-进行相关材料成形实验-分析实验结果并撰写实验报告第十五周：复习与总结-复习课程知识点-总结课程内容和学习成果。
《材料成型原理》课程介绍
《材料成型原理》课程介绍
《材料成形原理》是为“材料科学与工程”专业和“材料成形与控制工程”专业开设的一门主干课，也是这两个专业的学科基础课。
该课程2004年列为南京理工大学校建精品课程，2008年评为南京理工大学二类校级精品课程。
《材料成形原理》多媒体课件获得2006年“天空教室”杯江苏省高校第三届多媒体教学课件竞赛二等奖，南京理工大学多媒体教学课件竞赛一等奖。
现主讲团队成员是王经涛（教授）、余进（副教授）、张新平（副教授）、尹德良（讲师）、朱荣（讲师）、刘瑛（讲师）。
图1 课程层次
本课程将材料成形理论与工艺融为一体，综合介绍各种材料成形技术的基本原理、工艺方法和技术要点，适当反映当代科技在材料成形领域的新成就。
本课程可分为四个层次，第一层次：绪论部分，对整个课程内容和知识体系进行概括介绍；第二层次：材料成形的理论，包括：凝固理论、成形热过程基础、塑性变形力学与物理基础；第三层次：材料成形的技术，重点介绍铸造、焊接、压力加工、表面技术
及粉末冶金技术等传统加工成形技术；第四层次：先进加工技术，介绍铸锻焊各领域的最新发展，包括新材料的成形与加工、现代数字技术及机器人在材料加工中的应用以及激光成形等。
如图所示。
本课程运用现代教学手段和方法，用材料加工领域的最新成果丰富教学内容，生动教学形式，使学生掌握各类材料在各种加工过程中的物理冶金、化学冶金和力学冶金的现象与基本概念、基本原理和基本计算方法，并结合材料加工的各种综合实验，了解材料加工成形的基本过程，加深理论认识，掌握实验技能，提高分析问题和解决问题的能力。
为学习后续课程，从事工程技术工作和科学研究工作打下坚实的基础。
《材料成型原理》教学大纲(金属凝固原理及塑性成形原理部分,基础知识点概括,考研必备)
§ 9–1 液态金属的脱氧 先期脱氧（焊接） 、预脱氧（熔炼） 、沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧；各种脱氧原理 的概念及优、缺点；锰、硅沉淀的脱氧的比较，温度、熔渣的性质对其脱氧效果的影响； § 9–2 液态金属的脱碳反应 液态金属的脱碳精炼反应原理、目的及工艺原则； § 9–3 液态金属的脱硫 液态金属的脱硫原理及脱硫效果的影响因素、目的及工艺原则； § 9–4 液态金属的脱磷 液态金属的脱磷原理及脱磷效果的影响因素、目的及工艺原则；
小于 180o，所以，非均质形核功Δ G he 远小于均质形核功Δ G ho ， 越小，Δ G he 小，夹杂界面
的非均质形核能力越强，形核过冷度越小； §3-4 晶体长大 液-固界面自由能及界面结构类型、本质及其判据；晶体长大方式
第四章 单相及多相合金的结晶
本章从凝固过程溶质再分配的规律谈起，着重讨论所涉及到的“成分过冷”条件及其对 合金凝固组织的影响规律、 单相固溶体合金及多相合金的凝固。 并为后续章节的内容的讨论 奠定基础。 §4-1 凝固过程中溶质再分配
《材料成型原理》教学大纲
总学时： 96→ 总学分： 6 一、 课程的目的和任务 《材料成型原理》 是材料成形及控制专业主要的院定必修课之一。 本课程的任务是对材 料的凝固成形、塑性成形、焊接成形等近代材料成形技术中共同的物理现象、基本规律及各 成形技术的基本原理、理论基础、分析问题的方法加以阐述，使学生对材料成形过程及原理 有深入广泛的实质性理解，为后续的成形技术具体工艺方法、设备控制等课程的学习，为开 发新材料及其成形技术、分析和解决成形过程中的质量缺陷问题奠定理论基础。 二、 本课程的基本要求 1. 了解液态金属和合金的结构、性质，掌握液态金属与合金凝固结晶的基本规律及结 晶过程中的伴随现象，了解冶金处理对凝固组织与材料性能的影响。 2. 掌握材料成形过程中的物理、化学冶金现象及内部规律 。 3. 掌握塑性成形力学基础理论、塑性成形过程中的分析方法与原理。 三、 与其它课程的联系与分工 本课程的理论基础是数学、物理、物理化学、冶金传输原理、工程力学、金属学与热处 理。本课程重点在于阐述成形技术的理论基础、基本原理、分析问题的方法，而不涉及具体 成形工艺方法及参数。 各种具体的成形工艺方法、 原理过程及控制等将在后续专业课程中学 习。 四、 课程内容与学时分配 章次 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 十三 十四 十五 十六 十七 十八 十九 内容 绪论 液态金属的结构和性质 凝固温度场 金属凝固热力学与动力学 单相及多相合金的结晶 铸件宏观组织及其控制 特殊条件下的凝固与成形 液态金属与气相的相互作用 液态金属与渣相的相互作用 液态金属的净化与精炼 焊接热影响区的组织与性能 凝固缺陷及控制 粉末冶金原理 金属塑性成形的物理基础 应力分析 应变分析 屈服准则 材料本构关系 金属塑性变形与流动问题 塑性成形力学的工程应用 总学时数 2 4 6 4 4 2 4 4 4 4 4 12 4 4 6 4 3 8 4 9 课堂讲授学时数 2 4 4 4 4 2 4 4 4 4 4 8 4 4 6 4 3 6 2 9 2 2 4 2 实验时数
材料成型原理教案
材料成型原理教案教案名称：材料成型原理教学目标：1.理解材料成型原理的概念和基本原理。
2.掌握常见的材料成型方法和工艺流程。
3.能够分析材料成型过程中可能遇到的问题，并提出解决方案。
教学重点：1.材料成型原理的基本概念和基本原理。
2.常见的材料成型方法和工艺流程。
教学难点：1.对材料成型过程中可能遇到的问题进行分析，并提出解决方案。
教学准备：教材、幻灯片、实物样品、案例分析。
教学过程：一、导入（15分钟）1.引入材料成型原理的概念和目的。
2.分析材料成型在日常生活中的应用。
3.提出学生对材料成型原理的认知问题。
二、材料成型原理的基本概念和基本原理（30分钟）1.解释材料成型的概念和作用。
2.介绍材料成型的基本原理，包括材料形状和结构改变的原理等。
3.分析材料成型的条件和限制。
三、常见的材料成型方法和工艺流程（30分钟）1.介绍常见的材料成型方法，包括压力成型、热成型、冷成型、注射成型等。
2.分析各种成型方法的适用范围和特点。
3.展示实物样品，辅助学生理解不同成型方法的应用实例。
四、案例分析（30分钟）1.基于实际案例，引导学生分析材料成型过程中可能遇到的问题。
2.分组讨论，并提出解决方案。
3.学生代表展示讨论结果，并进行讨论和补充。
五、总结与拓展（15分钟）1.总结今天的教学内容，强调材料成型原理的重要性。
2.拓展材料成型原理的应用领域和发展趋势。
3.提出学生对材料成型原理的进一步学习方向和方法。
教学手段：1.课堂讲授：通过讲解、演示和提问等方式，让学生学习材料成型原理的基本概念和基本原理。
2.案例分析：通过实际案例的分析，让学生应用所学知识解决问题，提高解决问题的能力。
3.小组讨论：通过小组讨论的形式，培养学生的合作能力和团队意识。
教学评估：1.教师观察学生的参与情况和学习态度。
2.课堂讨论：根据学生的回答和讨论的内容，评估学生对材料成型原理的理解程度。
3.案例分析：评估学生对材料成型过程中可能遇到的问题并提出解决方案的能力。
华科材料成型原理考研810课程
华科材料成型原理考研810课程华中科技大学材料成型原理考研810课程是材料科学与工程专业的一门重要课程，它主要涉及到材料的成型工艺和原理。
成型工艺是指通过给材料施加力或能量，使其产生形状、尺寸或性能上的变化，从而满足特定需求的过程。
而成型原理则是指成型工艺中所涉及的物理、化学等原理。
材料成型原理考研810课程的学习内容主要包括：金属材料的塑性成型、非金属材料的成型、复合材料的成型等方面。
在金属材料的塑性成型中，我们会学习到压力成形、拉伸成形、冷挤压成形等工艺，了解材料的变形规律和塑性行为。
非金属材料的成型则包括了热成型、注塑成型、挤出成型等工艺，通过学习这些工艺，我们可以掌握非金属材料的成型方法和工艺调控。
而在复合材料的成型方面，我们会了解到复合材料的层压成型、注塑成型、热压成型等工艺，了解复合材料的结构和性能。
材料成型原理考研810课程的学习过程中，我们还会学习到一些相关的理论知识，如拉伸力学、塑性力学、热力学等，这些知识对于理解和掌握材料成型原理至关重要。
同时，我们还会进行一些实验和实践操作，来加深对成型工艺和原理的理解。
材料成型原理考研810课程的学习对于我们今后从事材料科学与工程相关工作具有重要意义。
掌握了材料成型原理，我们可以更好地选择和设计适合的成型工艺，提高材料的性能和质量。
同时，我们还可以根据不同的需求，对材料进行调控和优化，满足社会发展对高性能材料的需求。
华中科技大学材料成型原理考研810课程是材料科学与工程专业的一门重要课程，通过学习这门课程，我们可以掌握材料成型的工艺和原理，为今后的工作打下坚实的基础。
希望同学们能够在学习过程中努力钻研，掌握好课程的核心内容，为未来的发展做好准备。
材料成型原理教案
添加标题
PPT演示：通过PPT展示材料成型原理的相关概念、原理和实例，帮助学生更好地理 解和掌握知识。
添加标题
实物展示：通过展示材料成型设备、模具等实物，让学生更加直观地了解材料成型 的过程和设备。
添加标题
实验操作：通过实验操作，让学生亲身体验材料成型的整个过程，加深对理论知识 的理解和掌握。同时，实验操作也可以培养学生的实践能力和创新精神。
讲解材料成型的基本原理 介绍材料成型的工艺流程 介绍材料成型的设备 结合实例进行讲解和演示
案例选择：选择 具有代表性的材 料成型案例，如 塑料注射成型、 金属压力铸造等。
物理和化学变化 分析：引导学生 分析材料在成型 过程中的物理和 化学变化，如温 度、压力、时间 等因素对材料性 能的影响。
实验或模拟：通 过实验或模拟的 方式，让学生亲 身体验材料成型 过程中的物理和 化学变化，加深 理解。
提问导入：通过提出与材料成型相关的问题，引导学生思考生活中的材料 成型问题，激发学习兴趣。
引导学生思考：引导学生思考生活中的材料成型问题，如塑料瓶、金属板 等，让学生了解材料成型在生活中的应用。
激发学习兴趣：通过提问导入的方式，激发学生的学习兴趣，为后续的教 学打下良好的基础。
引入教学内容：通过引导学生思考生活中的材料成型问题，自然地引入教 学内容，让学生更好地理解和掌握材料成型原理。
掌握材料成型的基本原理 和工艺方法
能够分析和解决材料成型 过程中的实际问题
具备创新思维和解决问题 的能力
掌握材料成型的相关技术 和工具
培养学生对材 料成型原理的 兴趣和好奇心
树立正确的科 学态度和价值 观，增强环保
意识
培养学生的创 新意识和实践
能力
培养学生的团 队合作精神和
华科材料成型原理考研810资料
华科材料成型原理考研810资料一、引言材料成型原理是材料学专业的一门重要课程，也是考研中的重要科目之一。
本文将为大家介绍华科材料成型原理考研810的相关资料，帮助大家更好地理解和学习这门课程。
二、课程概述2.1原理简介材料成型是指将原料加工成所需形状和尺寸的过程，广泛应用于制造业各个领域。
华科材料成型原理（考研810）是研究材料加工中的基本原理和方法的一门课程，旨在培养学生对材料成型原理的深入理解和应用能力。
2.2课程内容考研810包括以下主要内容：-塑性变形理论-压力加工工艺及其应用-金属轧制与挤压-铸造工艺及其应用-焊接工艺及其应用-粉末冶金与热等静压-塑性加工与微观组织-热成形技术通过学习这些内容，学生可以了解材料成型工艺的基本原理和方法，掌握材料成型的基本技能，并能够将理论知识应用于实际生产中。
三、学习资料推荐3.1参考教材-《材料成型原理》（廖承志，郑宝东，张毅编著）-《材料成型与热处理技术基础》（李正友编著）-《材料加工工艺学》（李正友，杨春雷编著）以上教材详细介绍了材料成型原理的基本概念、理论和方法，是学习该课程的重要参考资料。
3.2习题集-《材料成型原理习题集》（周秋军，张兴兵编著）-《材料成型原理课后习题与答案》（石文慧，李小飞，李清海编著）习题集是考研复习的重要辅助资料，通过做题可以帮助学生巩固知识，熟悉考题形式。
3.3实验教材-《材料成型原理实验教程》（赵雪宇，林春燕整理）实验教材为学生提供了实践操作的机会，加深对材料成型原理的理解和应用。
四、备考方案4.1课程重点-塑性变形理论及应用-压力加工工艺的原理与实践-金属轧制与挤压的基本原理-铸造工艺及其应用-焊接工艺的基础知识和实践技巧4.2复习方法-制定合理的学习计划，合理安排学习时间；-高效利用教材和习题集，多做练习；-加强实验操作能力，掌握材料成型原理的实践应用；-多参加讨论和交流，提升学习效果。
五、考试技巧-注意重点知识、难点知识和典型题型的掌握；-考前集中复习，做好知识点的总结和梳理；-注意解题方法和答题技巧；-充分利用考试时间，合理分配答题时间。
材料成型原理
材料成型原理（金属塑性成形原理）第一章 绪论塑性成形是利用材料的塑性而获得所需形状与尺寸的工件的一种加工方法。
塑性成形又称为塑性加工与压力加工。
金属塑性加工的主要优点：○1结构致密，组织改善，性能提高。
○2材料利用率高，流线分布合理。
○3精度高，可以实现少无切削的要求。
○4生产效率高。
塑性成形原理课程的内容⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧滑移线法主应力法上限法近似方法法求解塑性问题的经典方应变关系应力屈服准则应力分析应变分析塑性力学金属学塑性成形原理、课程特点：以张量理论为基础。
张量理论基础第一节 笛卡儿张量的定义及其代数运算物理量本身是不依赖于坐标系而存在的，而同一物理在不同坐标系中会有不同的数量特征。
张量是一种数学工具，用它来描述物理量及其运动，所得到的数量表征和分析结果，在任何坐标系中都具有不变形式。
我们讨论的是笛卡儿直角坐标系中的张量。
一、 笛卡儿坐标系的基矢笛卡儿坐标系⎩⎨⎧-右手规则321x x x O设e k (k=1、2、3)沿Ox k 轴的单位矢量，称为基矢量或基矢。
定义基矢的点积或标量积：⎩⎨⎧≠==∙lk lk e e kl k .0.11δ kl δ为Kronecker 克氏符号。
定义基矢的叉积或矢量积为：k ijk j i e e e =∈⨯ ijk ∈为置换符号。
⎪⎩⎪⎨⎧-=∈，其它的奇数排列、、为、、，的偶数排列、、为、、，032113211k j i k j i ijk指标ijk 的原始排列顺序为1、2、3，如果将排列中的任意一对相邻指标互换，则称为指标的一次置换。
例如1 2 3给一次置换就成为1 3 2或2 1 3。
如果再互换一对指标，就称为二次置换。
依次类推可以定义指标排列的几次置换。
当几次为奇数时，称为奇置换。
而几为偶数时，称为偶置换。
二、 求和约定任一矢量 i i e e e e μμμμμ=++=332211 ij ij i j ij ij υμυμ=∑∑==3131在三维的欧矢空间内，如果某一指标在同一项中重复出现，就表示要对这个指标从1到3求和。
材料成型原理---教学大纲
《材料成型原理1》课程教学大纲课程代码：050131007课程英文名称：Principle of Material Processing 1课程总学时：40 讲课：34 实验：6 上机：0适用专业：材料成型及控制工程专业大纲编写（修订）时间：2017年7月一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标《材料成型原理1》是材料成型与控制工程专业开设的一门培养学生掌握专业基础理论和工程设计能力的主干专业基础课，主要讲授材料成型及控制工程的基本理论，包括塑性变形应力与应变分析、塑性变形屈服准则与增量理论、塑性变形力能参数计算方法等材料成形力学方面知识。
在专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业方向课过渡的承上启下的作用。
本课程在教学内容方面除了基础理论和基本方法以外，通过实例分析，着重培养学生分析和解决材料成型及控制工程专业工艺实际问题的能力。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．掌握材料成型及控制工程专业的基础理论及分析方法，初步具备分析和解决材料成型及控制工程专业工程实际问题的能力；2．树立正确的学习态度和设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；3．了解本课程在材料成型及控制工程专业领域的地位和作用；4．了解材料成型及控制工程基础理论的发展现状以及发展方向；（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握材料成型及控制工程专业的基础理论知识，包括材料基本成形方法、以及应用等知识。
2.基本理论和方法：掌握材料变形过程的金属流动规律、应力状态和应变状态，掌握屈服准则、增量理论及其应用，了解屈服准则的简化形式。
掌握塑性变形力能参数的计算方法，包括主应力法、滑移线法、上限法原理及应用。
了解计算单位流动压力的其它方法等知识。
3.基本技能:掌握材料成形应力与应变分析方法、材料力能参数计算方法、材料成形性能参数测试方法、技术文件编制及规范等技能。
具备利用本课程基本理论知识进行科学研究和工程设计的初步能力。
材料成型原理课程
材料成型原理课程1. 引言材料成型原理是现代工程学中的重要课程，它涵盖了材料的加工和形状塑造过程。
本文将介绍材料成型原理的根本概念、主要方法和应用领域，以帮助读者更好地理解和应用这一课程。
2. 材料成型原理的根本概念材料成型原理是指通过施加外力或加热等手段，将材料从一种形状转变为另一种形状的过程。
它主要包括以下几个根本概念：2.1 变形与形状塑造材料成型的过程中，材料会发生形状的变化，例如从坯料到最终产品的形状改变。
这种形状改变称为变形，而产生这种变形的过程称为形状塑造。
2.2 变形机理材料成型的变形是由原子、分子之间的相互作用引起的。
常见的变形机制包括屈曲、弯曲、拉伸、压缩等，这些变形机制与材料的结构和性质密切相关。
2.3 成型工艺成型工艺是指实现材料成型的具体方法和步骤。
常见的成型工艺包括锻造、压铸、热成型、挤压等，每种工艺都有其适用的材料和形状塑造要求。
3. 材料成型原理的主要方法材料成型原理主要包括以下几种方法：锻造是利用模具将金属或非金属材料加热至一定温度，然后施加压力使其产生塑性变形，最终得到所需形状的工艺。
锻造可以分为冷锻和热锻两种，根据材料和形状的不同选用不同的锻造方法。
3.2 压铸压铸是利用金属模具将熔融金属或合金注入到模具中，然后施加高压使其充满模腔，冷却后取出得到所需形状的工艺。
压铸适用于大批量生产复杂形状的零件，常用于汽车和电子产品等行业。
3.3 热成型热成型是利用热塑性材料在一定温度下加热软化后，通过模具施加压力使其成型的工艺。
常见的热成型方法包括热压缩、热挤压和热吹塑等，每种方法都有其特点和适用范围。
挤压是利用金属或非金属材料在高温下通过模具挤压形成所需形状的工艺。
挤压适用于生产管材、棒材、型材等连续性复杂形状的产品，广泛应用于建筑、交通和航空航天等领域。
4. 材料成型原理的应用领域材料成型原理广泛应用于各个领域，其中的一些主要应用领域包括：4.1 汽车工业在汽车工业中，材料成型原理被广泛应用于零件制造和车身制造等方面。
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2108:26:1108:26:11October 21, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日上午8时26分 20.10.2120.10.21
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三上午8时26分 11秒08:26:1120.10.21
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三上午8时26分 11秒08:26:1120.10.21
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午8时 26分20.10.2108:26Oc tober 21, 2020
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月21日星期 三8时26分11秒 08:26:1121 October 2020
界面推进速率大于10 mm/s 冷却速率达到105~1010 K/s
快
固-液界面的移动速率赶上或超过原子间扩散速率时，晶体
将来不及转移成分，界面固、液相成分不再平衡。
第七章 液态金属与气相的相互作用
4
凝固中的固、 液界面溶质
成分
完全扩散平衡 固-液界面局部平衡 非稳定界面局部平衡 界面不平衡
第七章 液态金属与气相的相互作用
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第三节 定向凝固
定向凝固技术在共晶凝固、定向柱状晶生长和单晶铸造等 方面都有重要的意义。
对于凝固温度范围宽的合金，定向凝固通过在铸件的不同 部位放置冷铁实现。这时凝固界面的温度梯度很大，糊状 凝固区域明显减小，因此补缩得到改善，铸件完整性变好， 同时铸件的机械性能也得以提高。
定向凝固的合金柱状晶粒结构使得材料沿凝固方向的抗蠕 变和抗热疲劳特性明显提高，这种技术常用于制造具有柱 状晶结构或单晶的发动机叶片。
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.2120.10.2108:2608:26:1108:26:11Oc t-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月21日 星期三8时26分 11秒 Wednesday, October 21, 2020
相信相信得力量。20.10.212020年10月 21日星 期三8时26分11秒20.10.21
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日上午8时26分 20.10.2120.10.21
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三上午8时26分 11秒08:26:1120.10.21
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午8时 26分20.10.2108:26Oc tober 21, 2020
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月21日星期 三8时26分11秒 08:26:1121 October 2020
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午8时26分11秒 上午8时26分08:26:1120.10.21
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.2120.10.2108:2608:26:1108:26:11Oc t-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月21日 星期三8时26分 11秒 Wednesday, October 21, 2020
第七章 液态金属与气相的相互作用
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第一节 快速凝固 第二节 失重条件下的凝固 第三节 定向凝固
第七章 液态金属与气相的相互作用
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第一节 快速凝固
一、快速凝固简介 二、快速凝固方法 三、快速凝固显微组织 四、金属玻璃
第七章 液态金属与气相的相互作用
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一、快速凝固简介
快速凝固是指采用急冷技术或深过冷技术获得 很高的凝固前沿推进速率的凝固过程。
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快速凝固 的目的
形成
超细组织 过饱和固溶体 亚稳相或新的结晶相 微晶、纳米晶或金属玻璃
获得优异的 强度、塑性、 耐磨性、耐腐蚀性 等。
第七章 液态金属与气相的相互作用
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二、快速凝固方法
13、、把使金材属料或的合一金个熔薄体 2层分、快散使速成液熔小流化液保并滴持与一无个限很 小大也的散称截 热之面 器为雾，紧并化密与技接高术触效、，冷乳化
却散技（热术散器或热通喷）常射器是成接同形触一技，种术如材，熔以
体料使旋或这转相些法关小或的液薄材滴截料在面，凝连如固续电前铸达 造子到法或很。激大光的束过表冷面度脉。冲/移 动熔化。
坩埚及金属 液态金属
加热线圈 气体
急冷条带
旋转辊
表雾熔面化体熔法旋化的转法装法置
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深过冷法
深过冷法是另一类快速凝固方法，其核心是:
消除合金液中的异质形核核心。
熔融玻璃净化法
通过熔融玻璃对合金液的净化作用，消除合金液 中的异质形核核心。
悬浮熔炼法（电磁悬浮、静电悬浮、声悬浮）
通过无容器熔炼消除合金熔体与容器接触对形核 的促进作用。
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三、快速凝固显微组织
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相信相信得力量。20.10.212020年10月 21日星 期三8时26分11秒20.10.21
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2120.10.21Wednes day, October 21, 2020
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形成金属玻璃的临界厚度随年代的变化关系
部分块体金属玻璃的实物照片
能否发生玻璃化转变的影 响因素主要有冷却速率、形 核密度和材料特性。
对应于一定的合金熔体， 欲发生玻璃化转变需要有足 够高的冷却速率。
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ห้องสมุดไป่ตู้
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第二节 失重条件下的凝固
失重条件（也称微重力条 件）的凝固与重力条件下完 全不同，如无容器条件下的 形核以及由温度梯度（或密 度梯度）引起的对流等，使 得不同成分的液体能够长时 间共存，因此可以减少沿凝 固方向的成分偏析，还可以 利用微重力条件制备难混熔 偏晶合金。
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地面 条件 空间 条件
不同条件下 Al-Cu 合金的轴向 Cu 含量分布曲线
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失重条件下材料的凝固实验在地面富上Co可相以在通富过Cu
悬浮熔炼 和 落管技术 得到 。
基体上均匀分 布
不同过冷度（ΔT）下Cu84Co16合金电磁悬浮试样的背散射组织
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。08:26:1108:26:1108:2610/21/2020 8:26:11 AM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2108:26:1108:26Oc t-2021- Oct-20
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第七章 液态金属与气相的相互作用
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本章结束
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定向凝固装置的工作过程大致为： 材料在顶部的熔化室中熔化然后 浇注到模型中，模型在一端急冷， 可控拉伸装置保证了金属在模具 中的定向凝固。
定向凝固的单晶叶片是通过对多 晶的螺旋选择生长凝固而成的。
等轴晶、柱状晶和单晶的发动机叶片比较
柱状晶、螺旋选择器及生长的单晶
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2108:26:1108:26:11October 21, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日上午8时26分 20.10.2120.10.21
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