材料与材料加工技术
复合材料加工技术与应用
复合材料加工技术与应用随着科技的进步，复合材料作为一种新型材料在各个领域中得到了广泛应用。
其具有轻量、高强度、耐腐蚀、绝缘、隔热等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑、体育器材等领域中。
而复合材料的加工技术则也成为推动其应用发展的重要支撑。
一、复合材料的加工技术复合材料的加工技术包括了模压法、自动化机器人技术、热压成型、注塑成型等多种方法。
模压法是一种广泛采用的复合材料加工方法，其工艺流程包括了预制膜层、热固化树脂、纤维和增强剂四个步骤，最后通过模具将这些原材料固定在一起进行固化。
而自动化机器人技术则可以实现对复合材料的自动化生产，其中机器人伺服可以精确控制成型过程中的压力、温度、速度等因素，达到更高的成型精度。
热压成型则适用于制造复杂的薄壁部件，在高温和压力下，将树脂与纤维完全浸润，从而实现加固增强。
注塑成型适合于定量制造方法，将粘稠的高分子复合材料加热到塑态后注入模板、冷却、排出成型制品等。
二、复合材料的应用复合材料的应用领域丰富多样，特别是其在航空航天领域中的应用广泛。
复合材料具有轻量、高强度、耐腐蚀等优点，可以大幅减轻飞机自身重量，提高飞机性能，降低飞机能耗。
同时，在汽车制造领域中，复合材料的应用能够实现地球友好型设计，使经济性、环保性和性能之间的平衡更加优化。
在建筑领域中，复合材料的应用可以改善建筑结构的强度和耐久性。
三、未来复合材料加工技术的趋势未来的复合材料加工技术将主要围绕着快速成型、非接触加工、精细加工、智能化、柔性生产等方向进行发展。
快速成型技术将逐渐发展出用于复合材料无纸化打印技术、快速切割与铣削技术等，这些新技术可以大幅提高复合材料制造的效率和精度。
非接触式加工技术将更好地解决高精度薄壁零件加工难题。
智能化生产技术则将实现复合材料加工的自动化和智能化，提高生产效率，降低人工纰漏率。
柔性生产则将更好地复合材料制造工艺的灵活度和响应能力，更好地应对客户需求的变化。
综上所述，复合材料加工技术是推动复合材料应用发展的重要支撑，未来复合材料加工技术的发展方向将更加智能、高效、绿色、柔性等，对于提高复合材料在多个领域的应用水平具有重要的促进作用。
制造工艺中的材料加工与成型技术
制造工艺中的材料加工与成型技术制造工艺是指将原材料通过一系列的加工与成型技术，转化为最终产品的过程。
材料加工与成型技术在制造工艺中起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的材料加工与成型技术，并探讨其在制造工艺中的应用。
一、铸造技术铸造技术是指将熔融的金属或合金倒入铸模中，经过冷却凝固形成所需形状的方法。
铸造技术可以分为砂型铸造、金属型铸造、压力铸造等多种形式。
其中，砂型铸造是应用最广泛的一种铸造技术，通过将熔融金属倒入砂型中，经过凝固形成所需的铸件。
铸造技术在汽车、航空、建筑等领域有着广泛的应用，能够生产出形状复杂的零件。
二、锻造技术锻造技术是利用加热后的金属或合金材料，在模具中进行加压变形，使其形成所需形状的制造工艺。
锻造技术可以分为冷锻和热锻两种形式。
冷锻适用于加工高强度的合金材料，而热锻适用于加工较大变形量和较大尺寸的零件。
锻造技术能够提高材料的密度和机械性能，广泛应用于航空、军工等领域。
三、剪切技术剪切技术是指利用剪切力将材料分割或切削的工艺。
常见的剪切技术有剪切、冲剪、切割等。
剪切技术适用于金属、塑料、纸张等材料的切割，广泛应用于制造业中的金属加工、纸张加工等领域。
四、焊接技术焊接技术是将两个或多个材料通过加热或施加压力使其熔合在一起的工艺。
焊接技术可以分为压力焊接、熔化焊接和固相焊接等多种形式。
焊接技术在汽车、船舶、管道等领域有着广泛的应用，能够将多个零件连接成整体，提高结构的强度和稳定性。
五、加工技术加工技术是指通过机械力和热力对材料进行切削、磨削和加工变形等工艺。
常见的加工技术有车削、铣削、铣床和钻孔等。
加工技术适用于金属、塑料、木材等材料的加工加工，能够制造出各种精密零件和工艺品。
六、涂装技术涂装技术是指将涂料或涂层施加在材料表面，起到美化、防腐、防磨等功能的一种工艺。
涂装技术可以分为喷涂、粉末涂装和电泳涂装等多种形式。
涂装技术在汽车、家电、建筑等领域有着广泛的应用，能够提高产品的质感和外观。
机械制造中的新型材料与先进加工技术
机械制造中的新型材料与先进加工技术在机械制造领域，新型材料和先进加工技术的应用正日益成为推动行业发展的重要因素。
新型材料的引入和先进加工技术的运用，不仅在提高产品质量和性能方面发挥着重要作用，也为机械制造业的创新发展带来了更大的可能性。
本文将探讨机械制造中的新型材料与先进加工技术的应用及其对行业发展的影响。
一、新型材料在机械制造中的应用1. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料以其高强度、轻质化和耐腐蚀等优势，成为机械制造中的新宠。
在航空航天、汽车制造和轨道交通等领域，碳纤维复合材料的应用可以大幅减少产品自重，提高运行效率，并且具备较好的耐久性，减少维修成本。
2. 3D打印材料3D打印技术的快速发展催生了各种新型材料的研发和应用。
与传统加工方法相比，3D打印可以实现复杂结构的制造，并且可以根据需求定制材料属性，提高产品的适应性和精度。
目前，金属、陶瓷、高分子材料等都可以通过3D打印技术进行制造，这为机械制造业注入了新的活力和创新力。
3. 高温合金在机械制造中，高温合金的应用主要体现在航空发动机和燃气轮机等领域。
由于高温合金具有优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能，能够适应极端环境下的工作条件，因此它成为提高产品性能和可靠性的重要材料。
二、先进加工技术在机械制造中的应用1. 数控加工技术数控加工技术通过计算机对加工过程进行控制，有效提高了加工精度和稳定性。
与传统手工或者半自动加工相比，数控加工技术具有更高的自动化程度和生产效率。
由于数控加工技术能够实现复杂曲线和曲面的加工，从而适应多样化产品的需求，因此在机械制造中得到了广泛应用。
2. 激光加工技术激光加工技术以其无接触、高精度和速度快的特点，成为现代机械制造中的重要工具。
激光切割、激光焊接和激光打标等技术的广泛应用，不仅提高了加工效率，也为制造出更加精细和高质量的产品提供了可能。
3. 精密成形技术精密成形技术包括注塑成形、挤压成形和锻压成形等。
通过精密成形技术，可以实现产品的高精度和高质量，同时减少材料的浪费，提高资源利用率。
金属材料制备与加工技术
金属材料制备与加工技术金属材料是工业生产中最广泛应用的材料之一，其特点是强度高、重量轻、导电性好、延展性强等。
金属材料的制备与加工技术是工业生产中不可或缺的重要环节。
本文将从金属原料的提取、金属材料的制备、金属材料的特性及加工技术等角度，展开论述金属材料制备与加工技术的相关知识。
一、金属原料的提取金属原料来自于矿石，矿石是地球上自然产生的含有金属元素的矿物石。
几乎所有矿石都需要经过熔炼、冶炼等一系列加工过程，才能将金属元素提取出来。
不同的金属矿石有不同的提取方法，如铁矿石通常采用高炉冶炼技术，铜、铅、锌等常见的有色金属，则采用闪速炉或氧气活性炉等技术。
二、金属材料的制备金属材料的制备通常包含提纯、合金化、制备成型三个主要步骤。
提纯是指通过各种方法，去除杂质，提高金属材料的纯度。
在高纯度金属制备过程中，物理化学方法是常用的手段。
合金是指在金属中加入一定的其他金属元素，以改变原有金属的性能、强度和其它特性。
合金化处理通常采用电解沉积、熔锅法、原位反应等多种方法。
制备成型是将经过提纯和合金化处理后的金属材料，通过成型处理，达到特定形状和尺寸的目的。
制备成型通常分为加热塑性成型和非加热塑性成型两种方法，加热塑性成型包括锻造、轧制、挤压、拉伸、深冲等；非加热塑性成型包括压铸、砂型铸造、金属模铸造等。
三、金属材料的特性金属材料的特性有很多，其中包括密度、热膨胀系数、导热系数、热传导率、电导率、热稳定性等。
不同的金属材料在这些特性方面的表现是不同的，而在材料的物理性质、化学性质等方面也有很大的不同。
钢铁是三维有序排列的铁原子和碳原子的合金，具有高强度和韧性，可以制成各种机械零件，用途广泛；铝和铜等有色金属，密度轻、延展性强，广泛应用于航空航天、电子、建筑等领域；而铂、金等贵金属具有良好的耐腐蚀性，广泛用于化工、电子领域等。
四、金属材料的加工技术金属材料的加工技术是将金属材料变成成品的重要环节。
金属材料的加工技术种类繁多，依据不同的材料、产品、加工要求等，可以进行精密加工、焊接、切削加工、热处理等多种不同的加工方法。
材料加工技术的发展现状与展望
材料加工技术的发展现状与展望材料加工技术的发展现状与展望材料加工技术是指在原材料的基础上，通过一定的工艺手段进行加工和处理，使其达到预期的使用要求。
随着社会经济的发展和科技的不断进步，材料加工技术也得到了长足的发展。
目前，材料加工技术已经广泛应用于生产生活的各个领域。
例如，制造业中的机械制造、电子设备制造、航空航天制造、船舶制造等行业都需要材料加工技术的支持；建筑业中的建筑材料、装修材料等也需要经过一系列的材料加工技术处理，才可以最终成为我们使用的建筑产品。
在材料加工技术的发展过程中，最重要的一点是材料加工效率的提升。
现代材料加工技术不仅可以大大缩短加工时间，同时还可以提高材料加工的精度和质量，降低生产成本。
比如，数控机床可以实现自动化控制，高速加工、高精度加工；激光加工技术可以实现对材料的精细加工等。
同样重要的是，材料加工技术在环境保护方面也做出了很大贡献。
例如，采用无害化处理技术可以降低对环境的污染；利用再生材料进行加工也可以大大减少资源浪费和污染。
展望未来，随着人工智能、云计算、物联网等新兴技术的出现和应用，材料加工技术将迎来更为广阔的发展空间。
未来的材料加工技术将更加智能化，加工效率和生产质量将更高。
例如，基于虚拟现实和增强现实技术的电子白板可以实现在任何地方进行远程联合协同设计、演示、调试，让研发、生产环节更加顺畅；基于AI技术的材料加工流程智能化，可以自动识别材料性质、自动调整工艺参数等。
在加工材料的同时，我们也要注重材料的可持续性。
绿色材料、低碳材料、环保材料等将成为未来的发展方向。
材料可持续性对于环境的保护和资源的保护都具有重要意义。
大规模应用这些材料有利于节约资源、减少能源消耗和环境污染，保护生态环境。
总之，随着科学技术的不断发展，材料加工技术的发展前景将非常广阔。
我们要不断地创新，不断拓展材料加工技术的应用领域，为推动经济发展和生态环保事业做出积极贡献。
金属材料的加工与制造技术
金属材料的加工与制造技术一、引言金属是自然界中的一种重要物质，具有良好的导电、导热、机械强度等优良性能，在现代社会中广泛应用于机械、汽车、航空航天、电子、建筑等众多领域。
然而，金属材料的制造过程及其加工技术对于材料的性能和质量具有极大的影响。
因此，精细的金属制造和加工技术才能满足各行各业对于金属材料性能和量的不断提高的需求。
二、金属材料的制造金属材料的制造方法大致可分为化学方法、物理方法和机械方法三种。
1. 化学方法其中最常见的化学制备方法是纯化法、电解法和还原法。
纯化法指的是通过一系列物理化学过程，从矿物中提取出纯金属材料。
电解法是指在电解质中将金属阳离子还原成金属沉积在电极上的方法。
还原法是指将金属矿物质通过还原反应制得金属。
2. 物理方法金属材料的物理制备方法主要有准单晶生长法、沉积法等。
准单晶生长法是通过在单晶种子上沉积原子或离子，制备出具有完整晶格的单晶。
沉积法是指通过某些物理化学方法，将金属薄膜沉积在衬底上的过程。
3. 机械方法金属材料的机械制备方法主要有压力加工和热处理等。
压力加工是将金属材料置于特定的压力下进行拉伸、压缩、弯曲等加工过程。
热处理是指对金属材料进行加热处理或冷却处理，以改善其力学性能、物理性能和化学性能等。
三、金属材料的加工技术金属材料的加工技术主要包括以下几种加工方法：1. 切削切削加工是指将金属材料置于切削工具下，通过不断切削去掉材料表面的方式来达到加工目的。
该方法采用的加工工具有车刀、铣刀、钻头、刨刀等，并可根据材料硬度的不同而选择不同的加工工具。
2. 压缩压缩加工是指将金属材料放置于两个平行的模具中，通过模具相对移动，施加压力将材料加工成所需形状。
常见的压缩加工有铸造、锻造、压铸、等离子熔覆等。
3. 生成型生成型加工是指通过在金属材料表面创造出所需形状的表面处理，从而达到加工效果。
如打孔、喷丸、电镀等。
4. 焊接焊接是指通过热源将金属材料熔化，加入金属或合金材料，将两个或多个材料接合在一起。
粉末冶金的陶瓷材料及其加工技术
２０１３年第１期（总第１３５期）现代技术陶瓷粉末冶金的陶瓷材料及其加工技术肖 艳（广东省江门化工材料公司，江门５２９１００）摘 要：针对金属陶瓷材料粉末冶金技术开发方兴未艾的趋势，介绍了粉末陶瓷原料的制备技术；阐述了特种陶瓷成形工艺；研究了特种陶瓷的烧结方法；提出了特种陶瓷技术的未来发展。
关键词：粉末冶金；陶瓷材料；加工技术 陶瓷分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类，特种（金属）陶瓷是以人工化合物为原料（如氧化物、氮化物、碳化物、硼化物及氟化物等）制成的陶瓷。
它主要用于高温环境、机械、电子、宇航、医学工程等方面，成为近代尖端科学技术的重要组成部分。
金属陶瓷作为一种重要的结构材料，具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等优点，无论在传统工业领域还是在新兴的高技术领域都有着广泛的应用。
然而金属陶瓷所固有的高强度、高硬度等优点却同时给陶瓷件的成型、加工带来了很多困难，因此研究各种陶瓷成型技术变得至关重要。
１ 金属陶瓷材料粉末冶金技术的开发方兴未艾 粉末陶瓷材料有三种：氧化物陶瓷如Ａｌ２Ｏ３，非氧化物陶瓷如ＳｉＮ２，ＳｉＣ；混合物陶瓷如Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＮ２。
陶瓷材料的毛坯可用粉末冶金方法制造，将陶瓷粉末混合后压制成型，其形状只是接近成品的毛坯，然后焙烧—机械加工（一般是粗加工）—烧结—（精加工）车削或磨削加工。
金属陶瓷材料粉末冶金技术主要包括金属陶瓷材料粉末冶金技术的超细硬质合金、特殊硬质相硬质合金、梯度功能硬质合金、硬质合金热处理、涂层硬质合金、新技术和新工艺及新装备，以及Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷等内容。
金属陶瓷材料粉末冶金技术的硬质合金制品表面涂覆—涂层技术是近年来发展起来的一项先进技术，是硬质合金领域中具有划时代意义的重要技术突破。
硬质合金制品表面涂覆—涂层技术的出现为解决硬质合金耐磨性和韧性相互矛盾的问题提供了一条较为有效的途径。
目前提高涂层效果的研究与研制工作基本上沿着两个方向进行：一是完善制取耐磨涂层的设备与工艺方法；二是研制涂层的新成分，探索耐磨涂层的新材料。
机械工程中的工程材料与加工技术
机械工程中的工程材料与加工技术机械工程是一门涵盖广泛的工程学科，涉及到设计、制造、维护和运营机械设备的各个方面。
在机械工程中，工程材料和加工技术是两个非常重要的领域，它们直接影响着机械产品的性能、质量和可靠性。
工程材料是机械工程中不可或缺的一部分。
它们用于制造机械零件和构件，以满足不同应用环境下的要求。
在选择工程材料时，需要考虑其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、热稳定性等因素。
常见的工程材料包括金属、塑料、陶瓷和复合材料等。
金属是最常用的工程材料之一。
不同种类的金属具有不同的特性，如铝具有良好的导热性和可塑性，钢具有高强度和耐磨性。
在机械工程中，常用的金属材料包括钢、铝、铜和镍等。
这些金属材料可通过锻造、铸造、冲压和焊接等加工工艺进行成型。
塑料材料在机械工程中也有广泛的应用。
塑料具有轻质、耐腐蚀、绝缘和成型性好等特点，适用于制造复杂形状的零件。
聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等塑料材料常用于机械零件的制造。
塑料制品的加工过程包括注塑、挤出和吹塑等。
陶瓷材料在机械工程中主要用于高温和耐磨的应用领域。
陶瓷具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性。
在制造发动机零件、轴承和切削工具等方面有着广泛的应用。
陶瓷材料的加工主要包括烧结、磨削和切割等工艺。
复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料。
它们通常具有优异的力学性能和耐腐蚀性，在机械工程中得到广泛应用。
碳纤维增强复合材料在航空航天和汽车工业中的应用越来越广泛，因为它们具有高强度、低密度和优异的抗腐蚀性。
除了工程材料，加工技术也是机械工程中至关重要的一环。
加工技术包括机械加工、热处理、焊接和表面处理等。
机械加工是通过切削、钻孔、磨削和铣削等方法将工程材料加工成所需形状和尺寸的过程。
热处理是通过加热和冷却等工艺改变工程材料的组织和性能。
焊接是将两个或多个工程材料通过热源加热至熔点并使其连接在一起的过程。
表面处理是通过改变工程材料表面的化学和物理特性来提高其耐磨性、耐腐蚀性和装饰性能。
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材料加工技术讲义徐刚，韩高荣编制浙江大学材料科学与工程学系二 0 一二年六月绪论材料是人类文明的物质基础，是社会进步和高新技术发展的先导。
自上世纪70 年代开始，人们把信息、能源和材料看作是现代社会的三大支柱。
新材料和新材料技术的研究、开发和应用反映了一个国家的科学技术与工业化水平。
以大规模集成电路为代表的微电子技术，以光纤通信为代表的现代通信技术，以及及现代科技与技术于一体的载人航天技术等，几乎所有的高新技术的发展与进步，都以新材料和新材料技术的发展为突破和前提。
材料的制备与加工，和材料的成分与结构，材料的性能是决定材料使用性能的三大基本要素，构成材料科学与工程学四面体的底面，这充分反映了材料制备及加工技术的重要作用和地位。
材料制备与加工技术的发展既对新材料的研究开发、应用和产业化具有决定性的作用，同时又可有效地改进和提高传统材料的使用性能，对传统材料产业的更新改造具有重要作用。
因此，材料制备与加工技术的研究开发是目前材料科学与工程学最活跃的领域之一。
材料种类很多，按材料的键合特点和组成分类，大致分为四大类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料；按材料的用途分类，既可分为结构材料和功能材料两大类，也可细分为建筑材料、信息材料、能源材料、生物材料、航空航天材料等等。
相应地，为了适应不同种类材料的键合特点，和使用特点及功能要求，材料制备和加工技术也多种多样。
本讲义是面向浙江大学材料科学与工程学专业学位硕士研究生培养而编写的“材料加工技术”。
主要涉及金属材料加工和陶瓷粉体成型烧结先进制备技术，包括：金属材料快速凝固、定向凝固、半固态加工、连续铸轧、复合铸造技术，以及金属粉体、陶瓷粉体制备，和先进陶瓷成型、烧结等材料加工新技术新工艺。
注重材料制备及加工技术案例分析，从技术个案的起源、开发、改进和完善的整个过程，对材料加工技术特点及其原理进行系统介绍，重点突出新技术创新的基本规律，培养学生自主创新和利用新技术开发新材料的能力。
第一章材料与材料加工技术1.1 材料与新材料材料是人类用以制作各种用于产品的物质，是人类赖以生存的物质基础，新材料主要是指最近发展起来的或正在发展中的具有特殊功能或效用的材料。
现代社会，大规模集成电路、光纤通信、航空航天等几乎所有的影响现代社会发展■^□00 4000 ^aoa loaa aI COO ［刃□ I960 I WO 2010 的高新技术的出现和发展，都是以新材料和新材料制备加工技术的发展和突破为 前提的。
材料是人类社会文明发展的基础，整个人类文明通常是用当时的一种重要 的材料来断代的（图1-1）。
人类的各个历史时期有各自的新材料， 每一种新材料 的出现，都促进了人类文明的发展。
陶器是人工制备的第一种材料，也是人类文 明发展出现的第一种新材料。
陶器的出现，使得人类生产获得的物品得以存储。
青铜器、铁器的出现，促进了农业生产的发展。
现代硅材料和光纤材料的应用， 使人类社会进入了信息时代。
AD 图1-1人类历史按材料的断代 按材料的组成和结合键的特点分类是一种比较科学的分类方法，也是一种 最传统和常用的分类方法。
按照这种方法，材料常分为金属材料、无机非金属材 料、高分子材料和复合材料四大类。
金属材料是以金属键结合的材料。
工业上常 把金属材料分为两类，即黑色金属和有色金属。
黑色金属通常包括铁、锰、铬及 其合金，其中以铁基合金应用最广。
有色金属是指黑色金属以外的所有金属及其 合金。
无机非金属材料主要是由离子键或共价键结合的金属氧化物或金属非氧化 物组成的，主要包括陶瓷、玻璃和水泥。
高分子材料是主要由分子量特别大的高 分子化合物构成的有机合成材料，它的主要成分是碳和氢。
高分子材料主要有三 类，塑料、橡胶和合成纤维。
复合材料是由两种或两种以上不同种类的材料复合 而成的，它不仅保留了组成材料的各自优点， 而且具有单一材料所不具备的优异 性能。
这四类材料在人类文明发展的不同历史阶段所具有相对重要性是不断变化 的。
图1-2描述了这四类材料在不同历史年代的相对重要性。
巧jSibocfli Agetnlic r»a tifr ■ Ac*图1-2各类材料在不同历史阶段的相对重要性按材料的用途分类，一般分为结构材料和功能材料两类。
结构材料一般具有良好的力学性能，可以承受一定的载荷、冲击或磨损等，主要用于建筑土木工程、机械及工业设计等。
这一类材料主要包括：金属材料、结构陶瓷、水泥混凝土构件，工程塑料等。
功能材料是具有某些特殊的物理性能，如声、光、电、热、磁等，或功能的材料称为功能材料。
功能材料又可细分为生物材料、智能材料、生态环境材料、信息功能材料等。
功能材料的开发应用正在大量的影响着现代社会的进步和发展。
1.2材料加工技术1.2.1材料科学与工程四面体材料科学与工程学形成和提出于上世纪60年代。
X射线衍射分析术和电子显微术的发明和应用，使得人们可以对材料的微观结构进行分析和研究。
现代材料科学与工程由四个基本要素构成：即材料的组成与结构，材料的性质，材料的制备与加工，和材料的使用性能。
这四个基本要素之间形成所谓的四面体关系（图1-3）。
材料的组成与结构、材料的性质和材料的制备与加工等三要素构成四面体的基面，决定着材料的使用效能。
同时构成基面的三要素之间，材料的性质决定于材料的组成、结构，而材料的组成与结构又受材料的制备和加工的影响，进而材料的制备和加工也影响着材料的性质。
如金属材料塑性加工可以导致晶粒的细化，进而导致材料的塑性降低，强度、硬度提高。
Investigating the relationship betweenstructure and properties of materials*r 机加工凝固加丄 材料加工技术＜ 塑性加丄粉末冶金r 气态加工 材料加丄技术Y 液态加工 固态加工 ＜焊接热处避半固态加匸 (a)按传统学科分类图1-3材料加工技术分类(b)按材料相态分类Materials Science and Engirweinng in TetrahedronDesigning the stru 匚tu 「m toachieve spe 匚ifk properties ofmaterials.• Process] ng• Structure• Properti es•卩 erforman 匚 E图1-3材料科学与工程四面体 关于材料的制备、成型与加工技术的研究开发是目前材料科学与工程中最 活跃的研究领域之一。
材料先进制备、成型与加工技术的发展，既对新材料的研 究开发、应用和产业化具有决定性的作用，同时可有效的改进和提高传统材料的 使用性能，对传统材料产业的改造具有重要作用。
材料加工技术的创新、应用已 成为新材料研发的一条重要途径。
1.2.2材料加工技术的分类材料加工技术分类主要有两种方法， 一是按照传统的三级学科来进行分类， 二是按照叫概念股过程中被加工材料所处的相态来进行分类。
按照传统的三级学 科进行分类，材料加工方法分为，机床加工(包括：车、削、刨、磨等) 、铸造 (凝固成形)、粉末冶金、塑性加工、焊接、热处理等。
按照被加工材料在加工 过程中的所处的相态，材料加工技术分为：气态加工、液态加工、半固态加工和 固态加工。
图1-3列出了材料加工技术两种分类方法的分类框图。
1.2.3材料加工技术的发展现状、趋势及主要发展方向PerformanceIMii 齟ri 皿書百f icneeStructu Processing材料先进制备预成型加工技术的研究开发是近三十年来材料科学与工程学领域最为活跃的方向之一。
快速凝固、定向凝固、连续铸轧、复合铸造、精密铸造、半固态加工、粉末注射成形、陶瓷凝浇注模成形、热等静压成型等等，一大批先进技术和工艺不断发展和完善，并逐步获得实际应用，促进了传统材料的升级换代，加速了新材料的研发、生产和应用，解决了高技术领域发展对特种高性能材料的制备加工与组织性能精确控制的急需。
当前，材料加工技术的总体发展趋势，可以概括为三个综合，即过程综合、技术综合和学科综合。
过程综合主要包括两个方面的含义，一是指材料设计、制备、成形与加工的一体化，二是指多个过程的综合化。
如喷射成形技术、半固态加工技术、铸轧一体化等。
技术综合是指除了加工工程越来越发展成为一门多种技术相结合的应用技术科学，尤其体现为制备、成形、加工技术等与计算机模拟设计、控制技术的综合。
学科综合体现为材料工程学科内铸造、塑性加工、热处理、连接之间的综合，以及材料工程学科与材料物理化学、材料科学的综合，与计算机科学、信息工程、环境工程等学科的跨学科综合。
由以上材料加工技术的总体发展趋势可以预见，在今后较长的一段时间内，材料制备、成形与加工技术的发展将具有以下两个主要特征：（一）性能设计与工艺设计的一体化；（二）在材料设计、制备、成形与加工处理的全过程中对材料的组织性能和形状尺寸进行精确控制。
第一个特征是实现材料加工技术的第五次革命，进入新材料设计与植被加工工艺时代的重要标志。
实现第二个特征则要求具有两个基本条件，一是计算机模拟与仿真技术的高度发展，二是材料数据库的高度完备化。
以上材料加工技术的发展趋势和特征主要表现在以下几个主要发展方向：（1）材料制备与成形加工的短流程化和高效化。
缩短工艺流程，简化工艺环节，实现最终形、短流程地连续化生产，提高生产效率，同时达到节能降耗，减轻环境负担的目的，是材料制备与成形加工的主要发展方向之一，也是实现传统材料产业升级换代的主要关键之一。
薄板坯连铸连轧是。
半固态成形、连续铸轧、连续铸挤等是钢铁生产中比较典型的、成功的短流程化工艺，是通过将凝固玉成形来能够个过程合二为一，形成以节能降耗，提高生产效率为主要特征的新技术和新工艺。
（2）发展先进的成形加工技术，实现组织与性能的精确控制。
发展非平衡凝固技术、电磁铸轧技术、电磁连铸技术、等温成型技术等先进成形技术，通过控制冷却速度或附加外场的作用，改善材料的组织，实现对材料组织的精确控制，不仅可以提高传统材料的使用性能，而且有利于改善难加工材料与难成形材料的加工性能，提高产品的附加值。
发展先进层状复合材料成形、先进超塑性成形等技术，有利于发展新材料，促进新材料的应用。
（3）材料设计、制备及成形加工一体化。
发展材料设计、制备及成型加工一体化技术，可以实现先进材料与零部件的高效、近终形、短流程成形。
典型的材料设计、制备及成型加工一体化技术有喷射成形、粉末注射成形、激光快速成形等技术，是用于不锈钢、高温合金、钛合金、南融合金、陶瓷材料、复合材料、梯度功能材料零部件制备预成型加工的研究热点。
材料设计、制备及成形加工一体化是实现真正意义上的全过程组织性能精确控制的前提和基础。