金属凝固原理第概述学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:21 大小:329KB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学一、材料(cáiliào)成形与制造业二、材料加工的主要(zhǔyào)方法三、材料成形主要方法液态成形(铸造)连接(liánjiē)成形(焊接,其中金属的焊接属于液态成形)塑性成形(锻压,包括注塑成型)粉末成形(粉末冶金)切削成形(机加工)[液态成形(chénɡxínɡ)]:熔炼金属,并将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中,凝固成为一定形状和性能的铸件。这种成形(chénɡxínɡ)方法通常又称为铸造。其基本过程是熔炼、浇注和凝固。液态(yètài)金属《材料成形原理》分为两篇:第一篇:金属凝固理论(金属学,物理化学及材料传输原理)任课教师:李华基教授薛寒松副教授第二篇:金属塑性(sùxìng)变形理论(弹、塑性(sùxìng)力学,材料传输原理)任课教师:温彤副教授第一篇金属凝固(nínggù)理论第一章概述(ɡàishù)·非平衡凝固—冷却速度很大(≥106℃/s),界面不平衡,界面的溶质分布规律不遵循状态图。其理论尚未完全建立。2.微重力(zhònglì)凝固即失重状态下的凝固,重力(zhònglì)加速度g<9.8m/s2(如太空中的凝固)。获得微重力(zhònglì)环境的主要方法有:落塔、落管;飞机、火箭的下降;太空轨道飞行。3.超重力凝固重力加速度g>9.8m/s2环境下凝固。此条件下加速了质量、动量及能量的传递。实现(shíxiàn)超重力的手段有:离心机;飞机、火箭的加速上升等。本篇讲述的仅是重力条件下的平衡及准平衡凝固二、金属凝固理论(lǐlùn)的应用研究金属凝固理论:1.防止金属制品产生宏观缺陷2.有效控制金属的凝固组织(zǔzhī)3.把金属凝固过程的控制和工艺设计引向现代科学的道路4.把外部工艺条件和凝固的微观过程结合起来,使金属制品的质量和性能推向更高的水平§1-2金属凝固理论的发展概况一、早期上世纪80年代以前,偏重于工艺过程等外部因素的研究(如冷却速度等)来改善金属凝固组织。二、现代近三十年来,从传热、传质(chuánzhì)和固-液界面动力学等三个方面进行了研究,使凝固理论得到较大发展:晶粒的形核与长大偏析产生的特征各相析出的形式与分布枝晶间距的大小及疏松、夹杂、气孔的成因凝固过程温度场、流场、溶质场等数值模型的建立(jiànlì)及计算机数值模拟软件应用三、已取得的成果·孕育、变质细化晶粒理论发展到复合材料制备(zhìbèi)。在合金中加入金属或非金属粉末、纤维等例如:在Al合金中加入Al2O3、SiO2在Cu合金中加入硅化铁在铸铁中加入SiC等·枝晶熔断、游离和增殖的形核理论应用到工业中的机械振动、电磁搅拌等措施来细化组织。·半固态铸造工艺·超高速(106~109℃/s)凝固,获得成分均匀、超细的粒状晶甚至非晶、纳米(nàmǐ)晶·建立了枝晶间距—热参数—机械性能的数学模型通过控制热参数来提高材料性能·定向凝固技术发展,可制得无偏析和缺陷的单晶铸件和“无限长”的柱状晶·计算机数值模拟技术得到迅猛发展,可预计铸件的质量(组织、缺陷和性能),工艺设计更加科学化,降低了制造成本。四、需探讨(tàntǎo)解决的问题·金属遗传问题的机理·固-液界面结晶形貌因第三组元加入后改变的机理·宏观偏析的形成机理(特别是大型钢锭的“V”型和逆“V”型偏析·高速及超高速冷却(快速凝固)的基础理论研究还很欠缺§1-3本篇课程内容及要求一、课程内容共分8章第一章概述第二章液态金属的结构与性质第三章形核第四章纯金属晶体生长界面动力学过程第五章单相(dānxiānɡ)合金的凝固第六章共晶合金的凝固第七章金属凝固的宏观组织与凝固方式第八章液态成形件的主要缺陷及质量控制重点为第五章和第七章二、学习要求遵守学习纪律2.认真记笔记按时完成作业答疑及复习5.教师(jiàoshī)认真备课,重点突出,贯彻启发式教学主要(zhǔyào)参考书