热成型
高分子材料成型加工基础—第八章(1)
Reference
(Fundamentals of Polymer Materials Forming and Processing)
高分子材料成型加工基础
1. G.Gruenwald, Thermoforming,Technomic Publishing Thermoforming, Company, Lancaster,Pennsylvavia,USA,1987 2.M.A.舍列瑟夫,王兴天,塑料橡胶片材加工制品技术,化学工业出版 2.M.A.舍列瑟夫,王兴天,塑料橡胶片材加工制品技术,化学工业出版 社,北京,1998 社,北京,1998 3.刘敏江,塑料加工技术大全,中国轻工业出版社,北京,2001 3.刘敏江,塑料加工技术大全,中国轻工业出版社,北京,2001 4.王文俊,实用塑料成型工艺,国防工业出版社,北京,1999 4.王文俊,实用塑料成型工艺,国防工业出版社,北京,1999 5.栾华,塑料二次加工,中国轻工业出版社,北京,1999 5.栾华,塑料二次加工,中国轻工业出版社,北京,1999 6.周祥兴,任显诚,塑料包装材料成型及应用技术,化学工业出版社, 6.周祥兴,任显诚,塑料包装材料成型及应用技术,化学工业出版社, 北京,2004 北京,2004 7.黄锐,塑料工业手册,塑料热成型和二次加工,化学工业出版社, 7.黄锐,塑料工业手册,塑料热成型和二次加工,化学工业出版社, 北京,2005 北京,2005
第八章 热成型
Chapter 8 Thermal Forming
PART I
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CONTENT
8.1 概述 (Introduction) 1)发展过程 (introduction) 2)分类 (Classification) 3)特点 (Characteristics) 8.2 热成型方法(Thermoforming techniques) 1)简单热成型方法 (Simple thermoforming) 2)有预拉伸的热成型方法 (Categories and functions) 3)特殊热成型方法 (Categories and functions) 8.3 热成型设备(Thermoforming equipments) 1)成型机 (Moulding Machines) 2)辅机 (Auxiliary Devices) 3)模具 (molds)
8.1 概述 热成型是一种以热塑性塑料板材和片材为成型对 象的二次成型技术,其法一般是先将板材裁切成一定 形状和尺寸的坯件,再将坯件在一定温度下加热到弹 塑性状态,然后施加压力使坯件弯曲与延伸,在达到 预定的型样后使其冷却定型,经过适当的修整,即成 为制品.热成型过程中对坯件施加的压力,在大多数 情况下是靠真空和引进压缩空气在坯件两面形成气压 差,有时也借助于机械压力或液压力.
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热成型工艺过程
热成型工艺过程
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热成型工艺特点
1. 适应性强 2. 制件应用范围广 3. 生产设备投资少 4. 生产效率较高
工艺局限性
1. 热成型只能生产结构简单的半壳型制品,而且制品 壁厚应比较均匀(一般倒角处稍薄),不能制得壁厚 相差悬殊的塑料制品. 2. 热成型制品深度受到一定限制.一般情况下容器的 深度直径比(H/D)不超过1. 3. 制件的成型精度较差,相对误差一般在1%以上. 4. 热成型所用的原料需预成型为片材或板材,成本较 高,制品后加工较多,材料利用率较低.
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热成型用材料
目前热成型工艺所用的片材或板材种类主要是: 聚苯乙烯(PS)及其改性品种 聚氯乙烯(PVC) 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 聚丙烯(PP) 聚乙烯(PE) 聚碳酸酯(PC) 聚对苯二甲酸二乙酯(PET) 丙稀腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
热成型制品实例
上下套装吸塑
电子零件 包装盘
食品包装盒
作为原料的片材或板材用挤出,压延或浇铸方法制造
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最古老的热成型机
热成型机
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8.2 热成型方法分类 8.2.1简单成型方法
1. 真空成型(Vacuum Forming) 2. 气压成型 (Pressure Thermal Forming) 3. 真空-气压复合成型
(Vacuum-Pressure Thermal Forming) (Mechanical Pressure Thermal Forming)
8.2.1简单成型方法 1. 真空成型 (Vacuum Forming) 依靠真空力使片材拉伸 变形.真空力容易实现, 掌握与控制,因此简单 真空成型是出现最早, 也是目前应用最广的一 种热成型方法.常用的 真空成型方法主要有自 由真空成型,空腔成型 和覆盖成型三种.
4. 机械加压成型 1. 2. 3. 4.
8.2.2有预拉伸成型法
柱塞预拉伸成型 气胀预拉伸成型 反向柱塞拉伸辅助成型 真空预拉伸反向回吸
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真空成型
(Vacuum Forming)
(1)自由真空成型(Free Forming)
1.夹具,2.拉伸环,3.片材, 4.真空室,5.最薄处,6.光电管 7.光源,8.真空阀
自由真空成型中 片材厚度不均匀
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特点
制件表面光洁度高 适合于透明制品 制品外形简单 拉伸比(H/D)小(< 75% )
(2)空腔成型(Cavity Forming)
特点
制品与模腔贴合 的一面质量高 模腔侧面与底面 交界处最薄 制品深度小
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空腔成型(Cavity Forming)
(3)覆盖成型(Drape Forming)
特点
与模腔贴合 面质量高 阳模侧面与 底面交界初最 薄
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覆盖成型(Drape Forming)
8.2.1简单成型方法
2. 气压成型
(Pressure Thermal Forming)
方法:气压成型采用压缩空气作为成型动力,空气压 缩泵提供的压力可以达到0.7Mpa以上,真空在片材 两侧所能形成的压力一般仅0.01~0.03MPa 优点:成型精度高,制件表面质量近似于注塑制品; 成型速度快. 缺点:由于压力较高容易制件的发泡及夹层结构;机 械及模具耐压要求高;冷的压缩空气会造成制件表面 提前硬化.
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适用制品类型
成型制件较高(模具深度较大) 制件表面具有精细花纹或带加强筋 制件负隅部分为锐角 制件的拉伸强度较大(如BOPS,PMMA,PC等) 制件生产批量大 (效率高)
(1) 气压模具成型
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气压模具成型
(2)无模气压成型
1-绝热罩 2-光源 3-制件 4-拉伸环 5-橡皮胶垫 6- 支承环 7-金属支座 8-光电管 9-压紧件 10-汽缸 11-进气接嘴
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3.真空-气压复合成型 3.真空 真空和气压成型从本质上看都是利用气压差进 行的成型方法.在实际应用中往往两种方法同 时使用,比较简单而普通的是有受限片材压力 成型(trapped sheet pressure forming) 和双片热成型(twin sheet forming).
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(1)受限片材压力成型 特点
成型速度最快 加热效率高, 成型过程能量损失小 适合于复杂,薄壁及 取向度高的制品 (a)抽真空使片材贴紧加热器受热 (b)加压并抽真空成型
(2)双片热成型 特点
成型速度快 制品壁厚均匀 可实现中空制品 两组分在颜色,厚 度及其他结构性质 方面的灵活组合
图 片热成型
(a) 预热片材放入模具 (b) 合模并热合片材边缘 (c) 通入压缩空气 (d) 脱模取出制品
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双片热成型
4. 机械加压成型
机械加压成型 (mechanical thermoforming) 是依靠机械压力使预热片材弯曲和延伸
(1)单模成型 (a)机械加压制弧形板
带状加热器加热有机玻璃
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mechanical thermoforming
mechanical thermoforming
旋转体单阳模制作方法Ⅱ
(b)弧形板单阴模成型
(c)旋转体单阳模制作方法Ⅰ
1--阳模 2—压边圈 3—片材 4—拉伸环
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mechanical thermoforming
对模成型特点
对模成型中的压力是机械压力,可大 于压缩气体和真空力,因此,对模成型制 件可以较复杂,而且其表面还可成型出较 精细的刻字或刻花等图案.此外,对模成
(2)
对模成型
型制件还具有复制性和尺寸准确性好等优 点.
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8.2.2有预拉伸成型法 8.2.2有预拉伸成型法
简单热成型方法有两个突出的缺点:一是片材的拉伸 强度不能太大,因而不适合深腔制品的生产;二是所 得制品的壁厚均一性差,制品中常存在强度上的薄弱 区.采用先将预热片材进行预拉伸再真空或气压成型 的方法,就能够较好地克服以上缺点,从而方便地制 得壁厚较均匀的深腔热成型制品.根据预拉伸作用方 式一般可分为柱塞预拉伸成型,气胀预拉伸成型和真 空预拉伸成型三种.
forming)
加热
1.柱塞预拉气压成型
(plug-assist pressure
柱塞拉伸
吹胀
1-压缩空气入口 2-密封垫 3-加热器 4-夹具 5-阴模 6-排气口 7-厚壁区 8-均匀厚壁区
制品
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2.柱塞辅助真空成型
加热
(plug-assist vacuume forming)
抽真空
3.气胀预拉伸真空成型(Air slip forming)
柱塞拉伸
1-密封垫 2-加热器 3-夹具 4-抽真空 5-厚壁区 6-薄壁区
制品
加热(Sheet heated)
阴模推气(billow formed) 回吸成型(vacuum applied)
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4.气胀覆盖成型(billow drape forming)
(a)
5.反向柱塞拉伸辅助成型
(a) 吹胀 (b) 柱塞下降拉伸片材 (c) 抽真空回吸成型
(b)
(reverse draw with plug-assist forming) plug-
(a) 吹胀 (b) 柱塞下降拉伸片材 (c) 加压或抽真空成型 a) Female mold box pressurized to form billow, b) plug descending into billow while some of the air is bled, c) plug at end of strike and vacuum applied to mold.
(c)
a) Heated sheet sealed to box and billow formed b) drape mold inserted while excess air bleeds through pressure relief valve; c) mold fully insered, vacuum may also be applied to mold.
特点
阳模成型中最精密的一种 壁厚均匀
特点
空腔成型方法中最精密的一种 壁厚均匀 可精确控制制品任何断面厚度
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6.真空预拉伸反向回吸
(snap-back forming)
(a) 微抽真空拉伸片材 (b) 阳模下降 (c) 反抽真空回吸成型
a) Heated sheet sealed to vacuum box and concave billow formed with vacuum, b) male mold inserted, sealing sheet at the edges, c) vacuum released in box which may become pressurized and/or vacuum applied to mold
8.2.3 特殊热成型法 (Thermoforming
Techniques)
滑动成型(slip-forming) (slip弹性隔膜成型(Rubber pad forming) 原体成型(Package forming) 固相压力成型(solid-phase pressure forming) (solid挤出-热成型(Extrusion-Thermoforming) (Extrusion- Thermoforming) 挤出其他热成型法(others)
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1.滑动成型(slip-forming)
2.弹性隔膜成型
(Rubber pad forming)
特点
型坯可在成型过程中滑动 适合于厚壁,大深度制品
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3.弹性隔膜成型 (Rubber pad forming)
4.自来水笔原体成型包装(Package forming) Package
弹性 隔膜 液压 成型
特点
可以有效地缓冲并均匀分散传 递成型力(尤其是液压成型) 允许使用更大的成型动力 适合于厚壁制品 由于橡胶耐热性差,易老化而 失去弹性,一般隔膜能保持50 个成型周期 液压成型的缺点在于需防液体 渗漏,而且必须定期更换橡胶 隔膜
原体成型法广泛应用于制品的粘体包装,而包 紧制品的本身就起到了模具的作用.
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5.原体成型-载体成型
6.原体成型 热收缩膜包装成型
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7.固相压力成型(solid-phase pressure forming)
在这种热成型法中,热塑性片材不加热至片材软化达 到几乎流动而呈可成型状态的正常程度.塑料片材仍 保持其呈固态的程度. 主要应用于熔体强度较低,加热软化点与熔点接近的 塑料如聚丙烯 缺点在于成型后残余应力较大
solid-phase pressure forming
Material: polypropylene Reason: (1)soft temperature approach to melt temperature (2)can be stretched at lower temperature
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聚丙烯适合于采用固相压力成型(SPPF)原因
聚丙烯结晶度较高,而其加热软化点与结晶相的熔点 又很接近.若高于熔点进行熔相热成型(165-175℃),熔相片材由于熔体强度较低,不能保持片 材平直,因此聚丙烯熔相热成型较为困难.但由于聚 丙烯具有独特的可拉伸性能,在晶体熔点以下,聚丙 烯可以顺利地成型而无撕裂或破碎现象,很适合于采 用固相压力成型(SPPF)
8.挤出-热成型
(Extrusion-Thermoforming) (Extrusion-
直接使用树脂,简化了贮存和备料,并大大节约了材料成本. 边角料少.绝大多数容器热成型要产生40%--50%的废边角料,复合 工艺可直接把废边角料粉碎后掺混加入挤出机重新使用. 挤出片材未完全冷却即趁热成型,降低了能耗. 减少了塑料受热次数,有利于保持材料性能. 挤出片材未冷却到完全结晶就进入热成型工序,可提高热成型制品 的质量,壁厚比较均匀. 挤出机的调整立刻可以从成型制品上得到反映,可很快达到最佳操 作条件. 不存在更换片卷的停机等候,热成型机利用效率较高. 占地少,节省劳动力.
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挤出-真空成型(Extrusion-Thermoforming) (Extrusion-
9.其它热成型
弯曲 卷筒 卷边和翻边 扩口 成波 热收缩管 异型管件的成型
1-挤出机料筒 2-挤出机头 3-挤出模 4-片材 5-锁模装置 6-模具 7-真空接口
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再见
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热和能知识点总结
第十九章热和能 一、单元复习目的 1、知识与技能目标： （1）能用分子动理论解释某些热现象；尝试用比热容解释某些自然现象；能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。 （2）知道做功的过程就是能量转化或转移的过程；通过实例了解能量及其存在的不同形式，能简单描述各种各样能量和我们生活的关系；知道能量守恒定律；能举出日常生活中能量守恒的实例。（3）从能量转化的角度认识燃料的热值；通过能量转化和转移，认识效率。 2、过程与方法目标： 通过观察和实验，初步了解分子动理论；通过实验，了解比热容的概念。 3、情感、态度与价值观目标： （1）了解属性（本章特指比热容）对科技进步的影响。了解机械使用的历史，认识机械使用对社会发展的作用。了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。感受各种能量和我们生活的关系。（2）有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。 二、复习的重点和难点 重点：能用比热容解释某些自然现象；做功的过程就是能量转化或转移的过程。 难点：能用比热容解释某些自然现象。 三、知识梳理 四、教学课时：三课时
第一课时 一、基础练习 1、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。 2、扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 3、扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。 4、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。温度越高扩散越快。说明：温度越高， 分子无规则运动的速度越大。 5、分子间有相互作用的引力和斥力。 6、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 7、影响物体内能大小的因素：①温度、②质量 8、改变内能的方法：做功和热传递。 二、复习内容 1、分子动理论及其应用： （1）物质是由分子组成的。分子若看成球型，其直径以10-10m来度量。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则的运动 ①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 ②扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。 ③课本P75图19、2-2装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。 ④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。 ⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。 （3）分子间有相互作用的引力和斥力。 ①，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。 ②分子之间存在引力固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。 ③分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。 破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
《材料成型》基础知识点
《材料成型》基础知识点 1.简述铸造生产中改善合金充型能力的主要措施。 （1）适当提高浇注温度。 （2）保证适当的充型压力。 （3）使用蓄热能力弱的造型材料。如砂型。 （4）预热铸型。 （5）使铸型具有良好的透气性。 2.简述缩孔产生的原因及防止措施。 凝固温度区间小的合金充满型腔后，由于逐层凝固，铸件表层迅速凝固成一硬壳层，而内部液体温度较高。随温度下降，凝固层加厚，内部剩余液体由于液态收缩和补充凝固层的凝固收缩，体积减小，液面下降，铸件内部产生空隙，形成缩孔。 措施：（1）使铸件实现“定向凝固”，按放冒口。 （2）合理使用冷铁。 3.简述缩松产生的原因及防止措施。 出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件中，被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。 措施：（1）、尽量选用凝固区域小的合金或共晶合金。 （2）、增大铸件的冷却速度，使铸件以逐层凝固方式进行凝固。 （3）、加大结晶压力。（不清楚） 4.缩孔与缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？ 缩孔和缩松使铸件的有效承载面积减少，且在孔洞部位易产生应力集中，使铸件力学性能下降；缩孔和缩松使铸件的气密性、物理性能和化学性能下降。 缩孔可以采用顺序凝固通过安放冒口，将缩孔转移到冒口之中，最后将冒口切除，就可以获得致密的铸件。而铸件产生缩松时，由于发达的树枝晶布满了整个截面而使冒口的补缩通道受阻，因此即使采用顺序凝固安放冒口也很无法消除。 5.什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固 原则各适用于哪种场合？ 定向凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，使铸件上远离冒口的部位先凝固然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。 同时凝固，就是采取必要的工艺措施，使铸件各部分冷却速度尽量一致。 实现定向凝固的措施是：设置冒口；合理使用冷铁。它广泛应用于收缩大或壁厚差较大的易产生缩孔的铸件，如铸钢、高强度铸铁和可锻铸铁等。 实现同时凝固的措施是：将浇口开在铸件的薄壁处，在厚壁处可放置冷铁以加快其冷却速度。它应用于收缩较小的合金(如碳硅质量分数高的灰铸铁)和结晶温度范围宽，倾向 于糊状凝固的合金(如锡青铜)，同时也适用于气密性要求不高的铸件和壁厚均匀的薄壁 6.铸造应力有哪几种？形成的原因是什么？ 铸造应力有热应力和机械应力两种。 热应力是铸件在凝固和冷却过程中，由于铸件的壁厚不均匀、各部分冷却速度不同，以至在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。 机械应力是铸件在冷却过程中因固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的应力。 7.铸件热应力分布规律是什么？如何防止铸件变形？ 铸件薄壁处受压应力，厚壁处受拉应力。 （1）减小铸造应力。 合理设计铸件的结构，铸件尽量形状简单、对称、壁厚均匀。
材料成型基础论文
材料成型基础论文------铸造工艺之砂型铸造 铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代制造工业的基础工艺之一。铸件自浇注冷却的铸型中取出后，有浇口、冒口及金属毛刺披缝，砂型铸造的铸件还粘附着砂子，因此必须经过清理工序。进行这种工作的设备有抛丸机、浇口冒口切割机等。砂型铸件落砂清理是劳动条件较差的一道工序，所以在选择造型方法时，应尽量考虑到为落砂清理创造方便条件。有些铸件因特殊要求，还要经铸件后处理，如热处理、整形、防锈处理、粗加工等。 铸造是比较经济的毛坯成形方法，对于形状复杂的零件更能显示出它的经济性。如汽车发动机的缸体和缸盖，船舶螺旋桨以及精致的艺术品等。有些难以切削的零件，如燃汽轮机的镍基合金零件不用铸造方法无法成形。另外，铸造的零件尺寸和重量的适应范围很宽，金属种类几乎不受限制；零件在具有一般机械性能的同时，还具有耐磨、耐腐蚀、吸震等综合性能，是其他金属成形方法如锻、轧、焊、冲等所做不到的。因此在机器制造业中用铸造方法生产的毛坯零件，在数量和吨位上迄今仍是最多的。 铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。 铸造机械一般按造型方法来分类，习惯上分为普通砂型铸造和特种铸造。普通砂型铸造包括湿砂型、干砂型、化学硬化砂型铸造三类。特种按造型材料的不同，又可分为两大类：一类以天然矿产砂石作为主要造型材料，如熔模铸造、壳型铸造、负压铸造、泥型铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等；一类以金属作为主要铸型材料，如金属型铸造、离心铸造、连续铸造、压力铸造、低压铸造等。 铸造工艺有与其他工艺不同的特点，主要是适应性广、需用材料和设备多、污染环境。铸造工艺会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染，比起其他机械制造工艺来更为严重，需要采取措施进行控制。 砂型铸造 砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。 钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。 砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。为了提高铸件的表面质量，常在砂型.剂，另外还加有便于施涂的载体（水或其他溶剂）和各种附加物。 砂型铸造的优缺点 (1) 优点 a.金属型冷却速度较快，铸件组织较致密，可进行热处理强化，力学性能较好。 b.金属型铸造，铸件质量稳定，表面粗糙度优于砂型铸造，废品率低。 c.劳动条件好，生产率高，工人易于掌握。 (2) 缺点 a.金属型导热系数大，充型能力差。 b.金属型本身无透气性。必须采取相应措施才能有效排气。
中考物理基本知识点9热现象
热现象 初中物理热学和能的知识点： 一、热机 热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。 能的转化：内能转化为机械能 蒸气机--内燃机--喷气式发动机 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式：η=W有用/Q总=W有用/qm 提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好的润滑、减小摩擦。 二、比热容 1.比热容概念与意义： ⑴定义：单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。 ⑵物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。 2.比热容特性
比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 水的比热容为4.2×103J(kg·℃)表示：1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J 水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大 计算公式：Q吸=Cm(t-t0)，Q放=Cm(t0-t) 三、内能基本概念 1、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。 四、分子热运动 1、物质是由分子组成的。分子若看成球型，其直径以10-10m来度量。 2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动 ①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 ②扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。 ③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。 ④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。 ⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。 3、分子间有相互作用的引力和斥力。 ①当分子间的距离d=分子间平衡距离r，引力=斥力。 ②d ③d>r时，引力>斥力，引力起主要作用。固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。 ④当d>10r时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。 破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。 五、能量守恒定律 1、在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移(列举学生所熟悉的事例，说明各种形式的能的转化和转移)。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。 2、在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能;在水力发电中，水的机械能转化为电能;在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能;在核电站，核能转化为电能;电流通过电热器时，电能转化为内能;电流通过电动机，电能转化为机械能。
工程材料及其成型基础大纲
《工程材料及其成型基础》课程教学大纲（Fundamentals of Engineering Material and Their Manufacturing Technology） 课程编号：011103 学分：4 学时：78 （其中：讲课学时：68 实验学时：10 上机学时：0 ）先修课程：画法几何与机械制图 后续课程：机械设计、金属切削原理与刀具、机械制造工艺学 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课部门：机械工程学院 一、课程的性质与目标 《工程材料及其成型基础》课程是以材料成形与加工工艺为主的工艺技术性基础课。它是对工科大学生进行现代机械工程制造技术和综合工程素质教育的重要基础课程。 通过本课程学习，应达到以下基本要求： 1、掌握常用工程材料的性能、结构、牌号和应用范围。 2、熟悉铁碳合金状态图，并能据图分析碳钢成分、组织和性能之间的关系。 3、了解金属热处理的基本原理，熟悉常用热处理方法及其应用。 4、了解常用非金属材料的组成、特性及应用； 5、熟悉铸造、压力加工和焊接方法的基本原理、现代技术、工艺特点和应用范围。 6、了解零件结构工艺性的基本知识，能改进较明显不合理的结构设计。 7、了解选择材料及加工方法的经济性，具有选择材料、毛坯和制定简单零
件加工工艺规程的能力。 二、课程的主要内容及基本要求 第0章绪论（2学时） [知识点] 机械制造基础课程主要内容和机械制造技术发展概况，机械产品生产全过程概念，材料成形与加工在机械工业中的地位和作用，学习本课程的要求和方法。 [重点] 机械产品生产全过程概念，材料成形与加工在机械工业中的地位和作用。 [难点] 机械产品生产全过程概念，材料成形与加工在机械工业中的地位和作用。 [基本要求] 明确本课程的作用与学习内容和方法。 第1章金属材料的力学性能（3学时） [知识点] 材料的力学性能：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。 [重点] 强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念。 [难点] 强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的区分理解。 [基本要求] 掌握机械行业中常用金属材料的力学性能指标。 [实践与练习] 本部分内容建议开设“硬度实验”。通过实验让学生进一步理解硬度测量的原理，掌握布氏硬度、洛氏硬度的测量方法。 1、弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有什么关系？ 2、何谓硬度？简述布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的试验原理及应用范围。
论文篇-材料成型及控制工程导论-论文
材料成型及控制工程导论论文 材控试一班蒲东林 ·中文摘要：材料成型及控制工程是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。是国民经济发展的支柱产业。本专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具。 ·关键词：材料成型及控制工程机械模具和焊接设计制造金属压力加工方向 一．材料成型与控制工程包括两个大方向：模具和焊接。 模具也包括好几个方向,有塑料模具、冲压模具、铸造、锻造等。塑料模具包括：注塑、吹塑、挤塑、吸塑等，注塑模具学校开设得最多，应用也最广。冲压模具包括：冲孔，落料，拉伸，弯曲，翻边，复合等。材料成型与控制工程（成型加工及模具CAD/CAM方向），培养目标具有培养具备金属、塑料等材料的产品、工艺与模具方面的知识，能运用计算机技术进行产品、工艺与模具的设计、运用数控加工技术进行成型模具的制造，能从事产品及模具的试验研究、生产管理、经营销售等方面的高级工程技术人才。主要课程包含金属成形工艺及模具、塑料成型工艺及模具、塑料制品装潢与设计、模具材料及热处理、模具制造技术、数控加工、产品造型设计、模具计算机辅助设计（CAD）、模具计算机辅助制造（CAM）、成型过程计算机辅助分析（CAE）、成型设备及计算机控制、创新设计、模具市场营销、模具生产管理等。毕业后可以在各行业从事与材料加工工程有关的金属与塑料产品、工艺、模具的计算机辅助设计，计算机辅助制造、数控加工，试验开发、质检分析、管理营销、教育科研等工作。 二.材料成型与控制工程（材料加工控制及信息化方向） 材料成型与控制工程（材料加工控制及信息化方向）培养具备材料加工基本原理、计算机控制及信息学科的知识和技能，掌握材料加工成形过程的自动化与人工智能、专家信息系统的建立与开发、机械零件及工模具的计算机辅助设计与制造、新材料制备与加工、先进成形加工技术与设备、材料组织与性能的分析及控制等专业知识，能够从事材料加工、计算机和信息技术应用领域的产品和技术开发、设计制造、质量控制、经营管理等方面的高级工程技术人才。主要学习
材料成型毕业论文范文2篇
材料成型毕业论文范文2篇 材料成型毕业论文范文一：金属材料加工中材料成型与控制工程 摘要：本文以金属材料为例，对材料成型与控制工程中的加工技术进行细化分析，首先，理论概述了金属材料的选材原则，然后具体分析了铸造成型、挤压与锻模塑性成型、粉末冶金以及机械加工四种加工方法，旨在为相关工作人员提供有借鉴性的参考资料，进一步提高我国制造业的加工水平与整体质量。 关键词：材料成型;控制工程;金属材料;加工工艺 0引言 对于我国制造业而言，材料成型与控制工程是其实现长期健康发展的根本保障，不仅如此，材料成型与控制工程也是我国机械制造业的关键环境，因此，相关企业必须对其给予高度重视。无论是电力机械制造，还是船只等交通工具制造，均离不开材料成型与控制工程，材料成型与控制技术的水平与质量将会直接决定机械制造水平与质量。因此，对材料成型与控制工程中的金属材料加工技术进行细化分析，具有非常重要的现实意义。 1金属材料选材原则 在金属复合材料成型加工过程中，将适量的增强物添加于金属复合材料中，可以在很大程度上高材料的强度，优化材料的耐磨性，但与此同时，也会在一定程度上扩大材料二次加工的难度
系数，正因此，不同种类的金属复合材料，拥有不同的加工工艺以及加工方法。例如，连续纤维增强金属基复合材料构件等金属复合材料便可以通过复合成型;而部分金属复合材料却需要经过多重技术手段，才能成型，这些成型技术的实践，需要相关工作人员长期不断加以科研以及探究，才能正式投入使用，促使金属复合材料成型加工技术水平与质量实现不断发展与完善。由于成型加工过程中，如果技术手段存在细小纰漏，或是个别细节存在问题，均会给金属基复合材料结构造成一定的影响，导致其与实际需求出现差异，最终为实际工程预埋巨大的风险隐患，诱发难以估量的后果。所以，相关工作人员在对金属复合材料进行选材过程中，必须准确把握金属材料的本质以及复合材料可塑性，只有这样，才能保证其可以顺利成型，并保证使用安全。 2金属材料加工方法 2.1机械加工成型 当前，金属材料成型与控制工程中，应用最为广泛的金属切割刀具便是金刚石刀具，以金刚石刀具对铝基复合材料进行精加工，与其他金属基复合材料，例如，钻、铣以及车等，均是现代社会中广而易见的。铝基复合材料的金刚石刀具加工形式可以细化为三种：其一，车削形式;其二，铣削形式;其三，钻削形式。其中，钻削即通过镶片麻花钻头对铝基复合材料进行加工，常见的有b4c以及sic颗粒钻削，然后添加适量的外切削液，可以有效强化铝基复合材料。铣削即通过 1.5%-2.0%(w+c)粘结剂，8.0%-8.5%pcd的端面铣刀对铝基复合材料进行加工，常见的有sic 颗粒铣削增强铝基复合材料，然后添加适量的切削液进行冷却。
热现象知识点
《热现象》知识要点 班级姓名学号 一、温度、温度计 1．与温度有关的现象叫做热现象。日常生活中常见的热传递、热胀冷缩、物态变化等现象都是热现象。温度表示物体的。测量物体的温度需要用。实验市常用的温度计是根据液体的性质测量温度的。 2．摄氏温度的规定：把的温度规定为0摄氏度，的温度规定为100摄氏度。在0摄氏度和100摄氏度之间分成100等份，每一份称为1摄氏度，用符号表示。在国际单位制中，温度的单位是，符号为。-4℃读作。 3．使用温度计前，首先要被测物体的温度,选择适当的温度计,认清温度计的最小,且必须使温度计的与被测物体,等温度计中的液柱稳定时再读数.普通温度计读数时玻璃泡(填写“能”或者“不能”)离开被测物体。读数时，视线要与温度计中液柱的上表面。使用普通温度计要轻拿轻放，(填写“能”或者“不能”)甩。 4.体温计的测量范围一般是，分度值精确到。体温计与普通温度计构造的不同点是，使用时的不同点是 。 二、物态变化 5.自然界中的物质通常以、、三种状态存在。物质从一种状态变成另一种状态叫做物态变化。 6.物质由固态变成液态的现象叫做，熔化过程需要热。固体分为体和体。常见的晶体有、、、、、、；非晶体有、、、。 7.晶体熔化时要不断热，温度（填写“变”或“不变”），该温度叫，直到晶体
完全熔化，温度。在标准大气压下，冰的熔点是。不同晶体的熔点一般（填写“相同”或“不同”），非晶体没有。 8.物质由态变成态的现象叫凝固。液体凝固成晶体的过程中要不断热，温度，直到完全凝固温度才。凝固是熔化的相反过程，同一种物质的凝固点和熔点（填写“相同”或“不同”）。在一个标准大气压下，水的凝固点是。 9.物质由变成叫汽化。汽化有两种方式，一种是，一种是。 10.蒸发是在发生的汽化现象，一般说来蒸发是比较。影响蒸发快慢的因素有、、。蒸发在温度下进行蒸发要热，有作用。 11.沸腾是发生的汽化现象。液体沸腾时的温度叫。标准大气压下，水的沸点是。液体沸腾时，要继续热，但温度。沸点跟压强有关，压强增大沸点，压强沸点降低。 12.物质有态变成态的现象叫液化。气体液化时要热量，使气体液化的方法有和。城镇居民使用的液化石油气是使用的方法使石油气液化的。所有气体在温度的时候都可以液化。 13. 叫升华。叫凝华。升华热，凝华 热。 三、分子动理论的基本事实 14.分子动理论的基本事实：①；② ；③。 15. 现象说明分子永不停息的做无规则运动。温度越高，分子运动越。 16.物体内部所有分子和的总和叫做物体的内能。温度升高，内能。 17.改变内能的两种方式是和。这两种方式对改变物体的内能是 。 18.做功的实质是将转化为物体的内能。热传递的实质是内能从高温物体
材料成型基础复习考试题
复习题 一、填空题 1．材料力学性能的主要指标有、、、、疲劳强度等 2．在静载荷作用下，设计在工作中不允许产生明显塑性变形的零件时，应使其承受的最大应力小于，若使零件在工作中不产生断裂，应使其承受的最大应力小于。 3．ReL（σs）表示，（σ）表示，其数值越大，材料抵抗能力越强。 4．材料常用的塑性指标有和两种。其中用表示塑性更接近材料的真实变形。 5．当材料中存在裂纹时，在外力的作用下，裂纹尖端附近会形成一个应力场，用来表述该应力场的强度。构件脆断时所对应的应力强度因子称为，当K I >K I c 时，材料发生。 6．金属晶格的基本类型有、、三种。 7．亚共析钢的室温组织是铁素体+珠光体（F+P），随着碳的质量分数的增加，珠光体的比例越来越，强度和硬度越来越，塑性和韧性越来越。 8．金属要完成自发结晶的必要条件是，冷却速度越大，越大，晶粒越，综合力学性能越。 9．合金相图表示的是合金的____ 、、和之间的关系。 11．影响再结晶后晶粒大小的因素有、、、。12．热加工的特点是；冷加工的特点是。 13．马氏体是的固溶体，其转变温度范围（共析刚）为。 14．退火的冷却方式是，常用的退火方法有、、、、和。 15．正火的冷却方式是，正火的主要目的是、、。 16．调质处理是指加的热处理工艺，钢件经调质处理后，可以获得良好的性能。 17．W18Cr4V钢是钢，其平均碳含量（Wc）为：％。最终热处理工艺是，三次高温回火的目的是。
18．ZL102是合金，其基本元素为、主加元素为。19．滑动轴承合金的组织特征是或者。 20．对于热处理可强化的铝合金，其热处理方法为。 21．铸造可分为和两大类；铸造具有和成本低廉等优点，但铸件的组织，力学性能；因此，铸造常用于制造形状或在应力下工作的零件或毛坯。 22．金属液的流动性，收缩率，则铸造性能好；若金属的流动性差，铸件易出现等的铸造缺陷；若收缩率大，则易出现的铸造缺陷。 23.常用铸造合金中，灰铸铁的铸造性能，而铸钢的铸造性能。 24．铸型的型腔用于形成铸件的外形，而主要形成铸件的内腔和孔。25．一般铸件浇注时，其上部质量较，而下部的质量较，因此在确定浇注位置时，应尽量将铸件的朝下、朝上。 26．冒口的主要作用是，一般冒口厘设置在铸件的部位。 27．设计铸件时，铸件的壁厚应尽量，并且壁厚不宜太厚或太薄；若壁厚太小，则铸件易出现的缺陷；若壁厚太大，则铸件的。 28．衡量金属可锻性的两个主要指标是塑性与变形抗力、 塑性愈高，变形抗力愈小，金属的可锻性就愈好。 29．随着金属冷变形程度的增加，材料的强度和硬度，塑性和韧性 ，使金属的可锻性。 30．自由锻零件应尽量避免、、等结构。 31．弯曲件的弯曲半径应大于，以免弯裂。 32．冲压材料应具有良好的。 33．细晶粒组织的可锻性粗晶粒组织。 34．非合金钢中碳的质量分数愈低，可锻性就愈。 35．焊接方法按焊接过程的特点分、、三大类。 36．影响焊接电流的主要因素是焊条直径和焊缝位置。焊接时，应在保证焊接质量的前提下，尽量选用大的电流，以提高生产率。 37．电焊机分为和两大类。 38．焊缝的空间位置有、、、。39．焊接接头的基本形式有、、、。40．气体保护焊根据保护气体的不同，分为焊和焊等。41．点焊的主要焊接参数是、和。压力过大、电流过小，焊点强度；压力过小、电流过大，易、。 二、判断题 ( - )1．机器中的零件在工作时，材料强度高的不会变形，材料强度低的一定会产生变形。( - )2．硬度值相同的在同一环境中工作的同一种材料制作的轴，工作寿命是相同的。( - )3．所有的金属材料均有明显的屈服现象。 ( - )4．选择冲击吸收功高的材料制作零构件可保证工作中不发生脆断。
简述常用热处理工艺的原理与特点
简述常用热处理工艺的原理与特点。 热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。 热处理工艺原理 1、正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。 2、退火：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。 3、淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。 4、回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。 5、调质处理：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。 特点：金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，金球的热处理工艺与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。 比较钢材与非金属材料热处理的异同点。 热处理有金属材料热处理和非金属材料热处理 相同点：热处理的原理基本一样，都是一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。 不同点： 1.钢的表面热处理有两大类：一类是表面加热淬火热处理，另一类是化学热处理。 非金属材料的表面热处理：喷漆、着(染)色、抛光、化学镀后再电镀(如ABS)等。 2.金属材料热处理包括：退火、正火、淬火和回火。 非金属材料热处理包括碳纤维预氧化、碳化、石墨化设备，石墨化烧结等；复合材料成形以及空间环境模拟，包括热压罐，热压机，KM系列模拟罐，用户分布于汽车、模具、工具、碳纤维加工和其他高端应用领域。
关于材料成型的论文
关于材料成型的论文 浅析pc材料特性及成型工艺 【摘要】PC虽有很多优点，但其的一些特点限制了其在工程塑料方面的应用。文章利用相容剂，采用两步试验合成工艺，经过试验确定了ABS含量以及增容剂对合金材料的影响，合成了高性能的PC/ABS合金材料。 【关键词】聚碳酸酯;成型条件;工程塑料 聚碳酸酯PC以良好的尺寸稳定性、耐热耐化学性，以及较好的机电性能，被广泛的 应用于汽车、飞机、电子、电气、家用电器、信息、机械等领域。但由于脂肪族和脂肪族 -芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，流动性差，使得其加工困难，难于制成大型制品，且 制品残余应力大，易发生应力开裂。除此之外，PC的耐溶剂性和耐磨损性较差，且价格偏高，从而限制了其在工程塑料方面的应用。因此，对PC进行改性已成为业内急需解决的 问题。PC的共混合金化法是目前常用的PC改性方法之一，它能够有效的改善PC的性能，使得PC能够在工程塑料方面领域更为广泛的应用。 一、PC 聚碳酸酯化学和物理特性 聚碳酸酯 PC 树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕 变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有 良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电 子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性研究的不断深入，正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。 PC是一种非晶体工程材料，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德冲击强度otched Izod impact stregth 非常高，并且收缩率很低，一般为0.1%~0.2%。 PC有很好的机械特性，但流动特性较差，因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时，要以产品的最终期望为基准。如果塑件要求有较高的抗冲击性，那么就使用低流动率的PC材TodayHot料;反之，可以使用高流动率的PC材料，这样可以优化注 塑过程。 二、PC注塑选材 PC有很好的机械特性，但流动特性较差，因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的PC材料时，要以产品的最终期望为基准。如果塑件要求有较高的抗冲击性，那 么就使用低流动率的PC材料;反之，可以使用高流动率的PC材料，这样可以优化注塑过程。PC的最大特征是非晶型透明塑料，成型后的尺寸稳定性好，从低温到高温均能保持稳定的机械强度，它的拉伸与形变特性比较接近金属材料，存在着明显的弹性极限。因此PC
基础知识梳理《热现象》
基础知识梳理《热现象》 一考点透视 回顾2008年中考 考情分析 水是生命之源，是人们最熟悉的物质，按照“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程基本理念。各地中考试题以常见的自然现象和生活事例让考生分析、辨别物态变化，或通过探究性实验来分析物质的三种状态相互转化的条件以及物态变化过程中的吸热、放热情况，尤其是对实验数据的处理、熔化时的温度变化曲线的作图或分析等考查的较多．这类题目应该引起同学们重视．经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，联系当前全球面临的缺水及水污染问题，要求我们珍惜每一滴水，合理利用和保护水资源，激发学生振兴中华的使命感与责任感． 考题剖析 1．温度及测量 例1．(2008，成都)如图1所示的温度计读数为_______。 【剖析】本题主要考查温度计的读数方法：—要认清分度值，二要认清 零上刻度及零下刻度．本题中，温度计的分度值是1℃，而温度计的划度值随 液面下降而增大，说明该温度计的示数为负值．常用温度计读数时，容易在 零上还是零下上犯错误，因此，读数时要认清温度计的0℃的位置和分度值．答案：一4℃ 2．物态变化 (1)熔化与凝固 例2．(2008，济宁) 图12所示是某物质熔化时其温度随时间变化的图像,根据该图像你能获得哪些有价值的信息，请写出两条： 信息一：。 信息二：。 【剖析】本题考查同学们能否通过图像提取信息和对“晶体和 非晶体在熔化过程中所表现出的特点”的理解．晶体在熔化过程中 吸热，但温度保持不变，这一个不变的温度叫做晶体的熔点；而非 晶体在熔化过程中吸热，温度不断上升．从图像中可以看出，从第10分钟到第25分钟，这种物质在吸热，温度保持80℃不变，由此可以确定此物质是晶体，熔点是80℃，熔化过程的时间约为15分钟．而在第10分钟时物质只是刚开始熔化． 答案：（1）该物质的熔点是80℃；（2）该物质在熔化过程中不断吸热，温度保持不变；（3）该物质是晶体（4）该物质熔化过程经历15min等。只要信息正确且有一定价值，即可(2)汽化与液化 例3．(2008，泰州) 晾衣服时，充分抖开干得快，这是因为_____________，蒸发越快。 【剖析】本题是从影响液体蒸发快慢的几个因素，考查我们能否结合生活实际选择方法加快液体蒸发．影响液体蒸发快慢的因素有：液体的温度、液体的表面积和液体上方的空气流动的快慢．晾衣服时，充分抖开增大了液体的表面积，从而加快了蒸发． 答案：液体的表面积越大 (3)升华与凝华 例3．(2008，南京) 如图2所示，舞台上经常用喷撒干冰(固态二氧化 碳)的方法制造白雾以渲染气氛．对“白雾”的形成，小明的解释是：(1)
材料成型工艺基础习题答案
材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 ②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对下图所示铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。 答：①同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章 ⑴ .试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白
口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否 相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方法有哪 些？其目的是什么？ 答：①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进；而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法：时效处理，目的是消除内应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。
钢的热处理原理及四把火
钢的热处理 钢的热处理：是将固态钢材采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构与性能的工艺。热处理不仅可用于强化钢材，提高机械零件的使用性能，而且还可以用于改善钢材的工艺性能。其共同点是：只改变内部组织结构，不改变表面形状与尺寸。 第一节钢的热处理原理 热处理的目的是改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能，通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。 热处理工艺分类：（根据热处理的目的、要求和工艺方法的不同分类如下） 1、整体热处理：包括退火、正火、淬火、回火和调质； 2、表面热处理：包括表面淬火、物理和化学气相沉积等； 3、化学热处理：渗碳、渗氮、碳氮共渗等。 热处理的三阶段：加热、保温、冷却
一、钢在加热时的转变 加热的目的：使钢奥氏体化 （一）奥氏体（ A）的形成 奥氏体晶核的形成以共析钢为例A1点则W c ＝0.0218％（体心立方晶格F）W c ＝6.69％（复杂斜方渗碳体）当T 上升到A c1 后W c ＝0.77％（面心立方的A）由此可见转变过程中必须经过C和Fe原子的扩散，必须进行铁原子的晶格改组，即发生相变，A的形成过程。在铁素体和渗碳体的相界面上形成。有两个有利条件①此相界面上成分介于铁素体和渗碳体之间②原子排列不规则，空位和位错密度高。 1、奥氏体长大由于铁素体的晶格改组和渗碳体的不断溶解，A晶核一方面不断向铁素体和渗碳体方向长大，同时自身也不断形成长大。 2、残余 Fe 3 C的溶解 A长大同时由于有部分渗碳体没有完全溶解，还需一段时间才能全溶。（F比Fe 3 C先消失） 3、奥氏体成分的均匀化残余Fe 3 C全溶后，经一段时间保温，通过碳原子的扩散，使A成分逐步均匀化。 （二）奥氏体晶粒的长大 奥氏体大小用奥氏体晶粒度来表示。分为 00，0，1，2…10等十二个等级，其中常用的1~10级，4级以下为粗晶粒，5-8级为细晶粒，8级以上为超细晶粒。 影响 A晶粒粗大因素 1、加热温度越高，保温时间愈长，奥氏体晶粒越粗大。因此，合理选择加热和保温时间。以保证获得细小均匀的奥氏体组织。（930～950℃以下加热，晶粒长大的倾向小，便于热处理） 2、A中C含量上升则晶粒长大的倾向大。
材料成形原理 论文
如何改进凝固过程中的问题 王迪阳 1006032036 材控（2）班 摘要：在当今金属工业不断发展的情况下，研究金属凝固过过程中的问题对于材料的利用和产品的质量都有一定的意义，因此研究如何让改进凝固过程中的问题尤为重要。 关键字：凝固晶粒金属 正文：晶粒形态的控制主要是通过形核过程的控制实现的。促进形核的方法包括浇注过程控制方法、化学方法、物理方法、机械方法、传热条件控制方法等。（1）控制浇注条件①低的浇注温度。熔体的过热度较小，与浇道内壁接触就能产生大量的游离晶粒。有助于已形成的游离晶粒的残存，这对等轴晶的形成和细化有利。②合理的浇注工艺。强化液流冲刷型壁能扩大并细化等轴晶区。③合理控制冷却条件。④选用合适的铸型。 （2）加入生核剂——孕育处理 孕育—向液态金属中添加少量物质以达到增加晶核数、细化晶粒、改善组织之目的的一种方法。变质—加入少量物质通过元素的选择性分布而改变晶体的生长形貌，如球化或细化。 a）直接作为外加晶核； b）通过与液态金属的相互作用而产生非均匀晶核； －能与液相中某些元素组成较稳定的化合物；－通过在液相中造成大的微区富集而使结晶相提前弥散析出 c) 加入强成分过冷元素生核剂。 －溶质富集、成分过冷会抑制晶体生长，促进非均匀形核导致晶粒细化。 （3）动态晶粒细化。熔体在凝固过程中存在长时间、激烈的对流→晶粒或枝晶脱落、破碎、游离、增殖。振动－－机械振动、电磁振动、音频或超声波振动；搅拌－－机械、电磁搅拌； 旋转振荡－周期性地改变铸型的旋转方向和旋转速度。 非规则共晶一般由金属－非金属(非小平面-平面)相或非金属－非金属(小平面－小平面)相组成，如Fe-C , Al-Si合金。小平面相的各向异性使晶体长大具有强烈的方向性。固－液界面为特定的晶面，长大过程中虽然共晶两相也依靠液相中原子扩散而协同长大，但固－液界面不平整，不规则。小平面的长大属二维生长，它对凝固条件的反应极其敏感，因此非规则共晶组织的形态多种多样。缩颈”现象：溶质浓度再分配→界面前沿液态金属凝固点降低→实际过冷度减小。溶质偏析程度越大，实际过冷度就越小，其生长速度就越缓慢。晶体根部紧靠型壁，溶质在液体中扩散均化的条件最差，偏析程度最为严重，生长受到强烈抑制。 远离根部，界面前方的溶质易于通过扩散和对流而均匀化，面临较大的过冷，其生长速度要快得多。故在晶体生长过程中将产生根部“缩颈”现象，生成头大根小的晶粒。 熔点最低而又最脆弱的缩颈极易断开，晶粒自型壁脱落而导致晶粒游离。铸件中三晶区的形成相互联系、彼此制约。 稳定凝固壳层的产生决定着表面细晶粒区向柱状晶区的过渡，而阻止柱状晶区进一步发展的关键则是中心等轴晶区的形成。晶区的形成和转变是过冷熔体独立形核能力和各种形式晶粒游离、漂移与沉浮的程度这两个基本条件综合作用的结果。决定了铸件中各晶区的相对大小和晶粒的粗细。 铸件宏观凝固组织的控制。铸件结晶组织对铸件质量和性能的影响，表面
初中物理热现象知识点总结教学内容
热学 1温度 表示物体的冷热程度。 标准大气压下，冰水混合物的温度为00C 、沸水的温度为1000 C 在00C -1000C 之间平均分成100等份每一等份为10C 体温计：量程350C ——420C 分度值0.10C 。玻璃泡与玻璃管间有一根细管。 用法特点：用前甩一甩。使水银由于惯性回到玻璃泡。可以离开人体读数。 实验用温度计：量程-200C ——1100C 分度值10C （1）玻璃泡完全浸没在被测液体中，不要碰到容器底和容器壁 （2）待示数稳定后再读数 （3）读数时视线应与温度计内的液柱的上表面相平；读数时不可离开被测液体 寒暑表：量程-300C ——500C 分度值10C 2物态变化 2.1熔化 由固态变为液态的过程（吸热） 探究晶体、非晶体熔化特点的实验 器材：铁架台、酒精灯、烧杯、水、试管、温度计、搅拌器、奈（蜡） 硫代硫酸钠的熔化实验记录： 结论：晶体熔化时吸热，但温度保持不变； AB 段是熔化过程 OA ：固态，温度升高 A O B C T/0C t/min
A点：固态 AB：固液共存态，温度不变 B点：液态 BC：液态，温度升高 从A点到B点的过程中可能状态：液态固液共存固态 晶体有固定的熔点，如冰、海波、各种金属。 松香的熔化实验记录: 结论：非晶体熔化时吸热，温度持续上升。 非晶体没有固定的熔点，如蜡、玻璃、沥青。 实验注意事项： 1为缩短试验时间采取措施：选初温较高的水；用酒精灯外焰加热；加杯盖； 2石棉网的作用：使烧杯底部均匀受热。 3用水加热试管的目的：试管均匀受热。 4搅拌器作用：使被探究物体均匀受热。 5晶体熔化条件：温度达到熔点不断吸热。 6图示时刻试管中的冰会熔化吗？ 2.2凝固 由液态变为固态的过程（放热） 晶体有固定的凝固点，如水等。非晶体没有固定的凝固点，如蜡水等。 晶体凝固特点：放热但温度不变 晶体凝固条件：温度达到凝固点，不断放热。 2.3汽化 由液态变为气态的过程（吸热） 方式：蒸发和沸腾 蒸发：在任何温度下/ 只在液体表面/ 发生的缓慢的/ 汽化现象 影响因素：液体温度、液体表面积、液体上方空气流动速度、液体种类 沸腾：在一定温度下/ 在液体表面和内部同时进行的/ 剧烈的/ 汽化现象