金属塑性加工原理与技术绪论

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1、金属塑性加工原理与技术任课教师：罗丰华8830614(粉冶院科研楼304)E-mail：fenghualuo@mail.csu.edu.cn金属塑性加工原理与技术一级学科：材料科学与工程二级学科：材料物理与化学材料学材料加工工程自主设立特色二级学科：粉体材料科学与工程材料物理与化学在分子、原子、电子层次上研究材料的物理、化学行为规律。通过材料的结构和功能设计，实现材料的制备与合成，探索材料的主要性能及其与成份、结构的关系，研究和发展新型先进材料和相关器件。材料学研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间的相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。材料学的研究

2、范围包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。材料加工工程研究控制材料的外部形状与内部组织结构以及将材料加工成人类社会所需要的各种零件及成品的应用技术学科。目前，材料加工成成的内涵已超过原有范畴，与材料物理与化学、材料学、机械、自动控制等学科密切相关，是多学科交叉的新兴学科。3个二级学科各有特点，又密切相关“材料物理与化学”研究材料的微观本质“材料学”研究材料性能与服役条件的关系“材料加工工程”将材料开发成应用所需要的组织、形状。相对而言，材料物理与化学、材料学是材料加工工程的基础学科。粉末冶金的学科培养特点粉末冶金是研究金属、合金、非金属、金属间化合物和化合物粉体及粉体材

3、料的制备、性质的技术学科。是冶金和材料的交叉学科，几乎渗透到所有冶金与材料科学的各个分支领域。除了《粉末冶金原理》专业基础课程外，本科课程已开设了《材料学基础》、《热处理》等材料学科基础课程，但这些基础课程主要属于材料物理与化学、材料学范畴，还需要补充材料加工工程的内容。学习的必要性从事粉末材料研究、开发和应用的需要：材料的性能与材料的组织特点有关，而材料的加工过程必然引起组织的变化，因此材料研究需要了解材料加工过程的组织变化。粉末与粉体材料的制备、成形过程同样存在塑性变形、组织性能变化的问题。如耐热铝合金、钨、钼、仿金粉末等。金属塑性加工原理与技术属于材料加工工程范畴。由《金属塑性

4、加工原理》和《金属塑性加工技术》两门课程组成，形成材料加工工程二级学科的基础专业课程。中南大学材料学院所有专业都开设上述两门课程，两门课合计110学时。粉体材料科学与工程专业有自己的专业特色课程，学习任务重。因此消减了学习内容，只有48学时。限定本专业学生都要学习。绪论材料加工的内涵金属塑性加工金属塑性加工技术金属塑性加工学科体系本课程的任务一、材料加工的内涵材料加工：通过一定的工艺手段使新材料在物理上处于和原材料不同的状态(化学上完全相同)。材料合成：通过一定的途径，从气态、液态或固态的各种不同原材料中得到化学上不同于原材料的新材料一、材料加工的内涵材料加工所涉及的内容：(1)液态

5、金属的凝固；(2)金属塑性加工；(3)粉末冶金加工；(4)无机非金属材料加工；(5)复合材料和高分子材料加工；(6)材料连接加工；(7)材料切割加工。一、材料加工的内涵材料的可加工性：材料对各种加工工艺手段所表现出来的特性，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能和切削加工性能等。材料加工的基本原则：材料加工必须统筹考虑材料构件的使用性能、工艺性能、环保性能及经济性，经过对比分析、系统考虑后，找出解决实际工程要求的方法和途径。二、金属塑性加工（压力加工）定义：金属在外力作用下，产生塑性变形而获得所需形状、尺寸和组织、性能的制品的一种基本金属加工技术。定义要义：1.金属塑性变形是有

6、规律的。2.工艺目的不但包含形状和尺寸，同时包含力学性能。塑性成形特点：1.能改善金属的组织2.可提高材料利用率3.加工精度较高4.生产率较高三不加工：1.脆性材料2.复杂形状3.特大工件二、金属塑性加工（压力加工）塑性变形规律：1.最小阻力定律金属质点在塑性变形中总是力图向最小阻力的方向移动2.加工硬化规律加工硬化定义：金属在常温下随变形量增加而变形抗力增大、塑性和韧性降低的现象3.体积不变规律塑性变形前后的体积总保持不变s弹性变形塑性变形二、金属塑性加工（压力加工）Rm--抗拉强度Re--屈服强度A--延伸率=AnOAABBBBepCPPPPL0L1δ=

7、（L1-L0）/L0×100%当L1≥2L0,δ≥(2L0-L0)/L0×100%=100%δ≥100%称为超塑性二、金属塑性加工（压力加工）塑性：产生塑性变形而整体性不破坏的能力二、金属塑性加工（压力加工）塑性是衡量塑性成形性尺度与材料性质、变形方式和变形条件有关伸长率与断面收缩率三、金属塑性加工技术根据加工时工件的受力和变形方式分为：压力作用：锻造、轧制、挤压拉力作用：拉拔、拉伸弯矩作用：弯曲剪切作用：剪切变形或剪断1958年，我国机械工业的先驱沈鸿上