材料成形原理01
材料成型原理与工艺
04
材料成求极高，需要具备轻质、高强度、 耐高温等特性。材料成型原理与工艺的发展为航空航天领域 提供了更多的选择，如钛合金、复合材料等。
这些新型材料的应用有助于减轻飞机和航天器的重量，提高 其性能和安全性。
汽车工业领域的应用
随着环保意识的提高和新能源汽车的 兴起，汽车工业对轻量化材料的需求 越来越大。
件。
锻造工艺
01
02
03
04
自由锻造
利用自由锻锤或压力机对坯料 进行锻打，形成所需形状和尺
寸的锻件。
模锻
利用模具对坯料进行锻打，使 坯料在模具中形成所需形状和
尺寸的锻件。
热锻
将坯料加热至高温后进行锻打 ，使材料易于塑性变形。
冷锻
在常温下对坯料进行锻打，适 用于塑性较差的材料。
焊接工艺
熔化焊
压力焊
材料成型原理与工艺的发展使得汽车 零部件的制造更加高效、精确，如铝 合金、镁合金等轻质材料的广泛应用 ，有助于降低汽车能耗和排放。
能源领域的应用
能源领域如核能、太阳能等需要大量的特殊材料，如耐高 温、耐腐蚀的材料。
材料成型原理与工艺的进步为能源领域提供了可靠的材料 解决方案，如高温合金、耐腐蚀涂层等，有助于提高能源 利用效率和安全性。
材料成型原理与工艺
• 材料成型原理概述 • 材料成型工艺介绍 • 材料成型原理与工艺的发展趋势 • 材料成型原理与工艺的应用前景
01
材料成型原理概述
材料成型的基本概念
材料成型是通过物理或化学手 段改变材料的形状，以达到所 需的结构和性能的过程。
材料成型涉及多种工艺和技术， 如铸造、锻造、焊接、注塑等。
泡沫金属
通过在金属基体中引入孔洞，制备 出具有轻质、高比强度的泡沫金属 材料。
材料成型原理
材料成型原理材料成型是制造业中一项非常重要的工艺过程，它涉及到原材料的加工和成型，对于产品的质量和性能起着至关重要的作用。
在材料成型过程中，需要考虑材料的性质、成型工艺、设备和模具等多个因素，以确保最终产品能够满足设计要求。
首先，材料成型的原理是基于材料的塑性变形特性。
大多数材料在一定条件下都具有塑性，即可以在外力作用下发生形变而不破坏。
利用这一特性，可以通过加工成型将材料变成所需形状。
塑性变形的原理是在外力作用下，材料分子间发生相对位移，从而形成新的结构，使材料发生形变。
这种形变可以通过压力、拉伸、弯曲等方式来实现，从而得到所需的产品形状。
其次，材料成型的原理还涉及到材料的流变性能。
流变性能是材料在加工过程中的变形行为和变形特性，包括材料的屈服点、流变应力、流变指数等参数。
了解材料的流变性能可以帮助选择合适的成型工艺和设备，并且可以预测材料在成型过程中可能出现的问题，从而采取相应的措施进行调整和优化。
另外，材料成型的原理还与成型工艺和设备密切相关。
不同的成型工艺和设备对于材料的成型过程有着不同的影响。
例如，压铸、注塑、挤压等成型工艺都有其独特的特点和适用范围，需要根据产品的要求和材料的性质选择合适的成型工艺。
同时，成型设备的性能和精度也会直接影响到产品的质量和成型效率。
最后，材料成型的原理还包括模具设计和制造。
模具是实现材料成型的重要工具，它的设计和制造质量直接关系到产品的成型质量和精度。
模具的设计需要考虑材料的流动性、收缩率、成型温度等因素，以确保产品能够满足设计要求。
同时，模具的制造精度和表面处理也对产品的外观和尺寸精度有着重要影响。
综上所述，材料成型的原理涉及到材料的塑性变形特性、流变性能、成型工艺和设备以及模具设计和制造等多个方面。
只有充分理解和把握这些原理，才能够有效地进行材料成型工艺的设计和优化，确保最终产品的质量和性能达到预期要求。
材料成型原理
材料成型原理第1章液态金属的结构与性质物相由界面包围的具有一定成分和结构的均匀体组织物相的机械混合物润湿性是指存在两种互不相溶液体，液体首先润湿固相表面的能力，即一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向性压力差物体两侧所受压力的差值现代晶体学表明，晶体的原子一定方式周期排列在三维空间的晶格结点上，表现出平移对称性特征，同时原子以某种模式在平衡位置上作热振动，相对于晶体这种原子有序排列，气体的分子原子，不停的做无规律运动。
液体表现出长程无序特征，液体结构表现出局域范围内的近程有序。
偶分布函数的物理意义：距某一参考粒子r处找到另一个粒子的概率。
晶态固体因原子以特定方式周期排列，其偶分布函数以相应的规律呈分立的若干尖锐峰，液体的g(r)出现若干衰减的钝化峰，直至几个原子间距后趋于直线g(r)等于1。
由于能量起伏，液体中大量不停游动着的局域有序原子团簇，时聚时散，此起彼伏，而存在结构起伏，实际金属的现象，还要复杂的多，除了能量起伏及结构起伏，还同时存在着浓度起伏。
长程有序：液体的原子相对于周期有序的晶体固态是不规则的，液体结构宏观上不具有平移、对称性。
黏度是液体内摩擦阻力大小的标志，黏度的物理意义可以视为：作用于液体表面的应力与垂直于该平面方向上的速度梯度的比例系数。
表面活性元素使液体黏度降低，非表面活性杂质的存在使黏度提高。
黏度的意义：黏度影响金属液的流动性进而影响铸件轮廓的清晰程度。
影响钢铁材料的脱硫，脱磷，扩散脱氧。
熔渣及金属液粘度降低对合金元素的过渡是有利的。
影响铸件内部缩孔或缩松、热裂的形成倾向。
影响精炼效果，夹杂、气孔的形成。
表面张力是表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。
表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均所致。
表面是产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。
表面与界面的差别在于后者泛指两相之间的交界面，前者指液体或固体与气体之间的交界面。
原子间结合力越大，表面内能越大，因此表面自由能越大，表面张力也就越大。
材料成型原理
材料成型原理材料成型是制造业中非常重要的一环，它涉及到材料的加工、塑性变形和成型工艺等多个方面。
在材料成型过程中，需要考虑材料的性能、成型工艺、成型设备等多个因素，以确保最终产品的质量和性能。
本文将就材料成型的原理进行详细介绍。
首先，材料成型的原理是基于材料的塑性变形特性。
在材料成型过程中，通过施加外力或者温度对材料进行塑性变形，使其产生所需形状和尺寸。
这需要材料具有一定的塑性，能够在外力作用下发生形变，而不会破坏其结构。
因此，材料的成型性能是材料成型的基础。
其次，材料成型的原理还与成型工艺密切相关。
不同的成型工艺对材料的成型原理有着不同的要求。
例如，在压铸工艺中，需要将熔化的金属注入模具中，通过高压使其充填模腔并形成所需的零件。
而在挤压工艺中，需要将金属坯料通过模具的缝隙挤压成所需形状的截面。
因此，不同的成型工艺对材料的成型原理有着不同的要求。
此外，成型设备也是影响材料成型原理的重要因素。
成型设备的性能和精度直接影响着材料的成型质量。
例如，对于注塑成型设备，需要具备一定的射出压力和温度控制能力，以确保熔化的塑料材料能够充分填充模腔并形成完整的产品。
因此，成型设备的选择和使用对材料成型原理具有重要影响。
综上所述，材料成型原理是基于材料的塑性变形特性，同时受到成型工艺和成型设备的影响。
只有充分理解材料成型的原理，才能够选择合适的工艺和设备，确保最终产品的质量和性能。
在实际生产中，需要根据不同的材料和产品要求，灵活运用各种成型原理，以满足不同的生产需求。
希望本文能够对材料成型原理有所启发，为相关领域的工作者提供一定的参考和帮助。
材料成型原理
材料成型原理材料成型是指将原材料通过一定的加工工艺，使其获得所需形状和尺寸的过程。
成型工艺是制造业中非常重要的一环，它直接影响着制品的质量、成本和生产效率。
在材料成型过程中，原材料经历了多种力的作用，使得其内部结构发生变化，最终形成所需的产品。
本文将围绕材料成型原理展开讨论。
首先，材料成型的原理可以分为两种基本类型，一种是塑性变形，另一种是非塑性变形。
塑性变形是指在材料受到外力作用下，其形状和尺寸发生永久性变化的过程。
而非塑性变形则是指在材料受到外力作用下，其形状和尺寸发生弹性变化，当外力消失后，材料会恢复到原来的形状和尺寸。
这两种变形方式在材料成型过程中起着至关重要的作用。
其次，材料成型的原理还涉及到材料的流变性质。
材料的流变性质是指在受到外力作用下，材料的形变和应力之间的关系。
不同材料的流变性质各不相同，这直接影响了材料在成型过程中的变形行为。
例如，金属材料通常具有良好的塑性，能够在一定条件下产生塑性变形，而陶瓷材料则通常具有较差的塑性，容易发生开裂和破碎。
另外，材料成型的原理还包括了成型工艺中的温度、压力和速度等因素。
这些因素直接影响着材料的变形行为和成型过程中的能量转化。
在成型过程中，适当的温度可以使材料更容易发生塑性变形，而过高或过低的温度则可能导致材料的不均匀变形或者开裂。
同时，适当的压力和速度也能够有效控制材料的成型过程，保证成型产品的质量。
总的来说，材料成型原理是一个涉及多方面知识的复杂系统工程，它需要结合材料科学、力学、热学等多个学科的知识。
只有深入理解材料成型的原理，才能够更好地掌握成型工艺，提高产品的质量和生产效率。
希望本文能够为您对材料成型原理有更深入的了解提供帮助。
材料成型原理
材料成型原理
材料成型是指通过施加力使材料发生塑性变形，最终将其形成所需的形状和结构的加工过程。
材料成型原理主要包括塑性变形原理、流变性原理和热力学原理。
首先，塑性变形原理是指在加工过程中，通过施加外力，使材料的形状和结构发生塑性变化。
材料在外力作用下，内部的晶格结构发生变化，原子和分子之间的间距发生改变，从而使材料在塑性变形时能够保持一定的变形。
塑性变形的主要特点是具有可逆性和延展性，材料可以通过外力的作用重新回复到原来的形状。
其次，流变性原理是指材料在加工过程中具有流动性的特点。
材料的塑性变形是在材料内部原子和分子之间的相互作用力的作用下进行的，这种相互作用力与材料的成分、结构和处理状态等多种因素有关。
材料在受力作用下会发生流动，流变性的大小取决于材料的粘度和塑性变形时的应变速率。
最后，热力学原理是指在材料成型过程中，热量的传导和转化对塑性变形和流变性的影响。
材料在受力作用下会产生热量，而热量的传导和转化又会对塑性变形和流变性产生影响。
例如，在金属材料的锻造加工中，受力作用下会产生大量的热量，而热量的传导又会使材料的温度升高，从而影响材料的塑性变形和流变性。
总之，材料成型原理是在外力的作用下，通过塑性变形、流变性和热力学的相互关系，实现材料的形状和结构的加工过程。
了解和掌握材料成型原理，可以指导材料加工和制造过程的设计和优化，提高材料的性能和加工效率。
材料成型原理课后答案
材料成型原理课后答案材料成型原理是指通过不同的成型工艺，将原料加工成所需形状和尺寸的零部件或制品的原理。
在工程制造领域中，材料成型是非常重要的一环，它直接影响着制品的质量和性能。
下面就材料成型原理的相关问题进行解答。
1. 什么是材料成型原理？材料成型原理是指将原料加工成所需形状和尺寸的零部件或制品的原理。
它是通过对原料进行加工，使其发生形状、尺寸和性能的改变，从而得到符合要求的制品。
材料成型原理是工程制造中的重要环节，它直接关系到制品的质量和性能。
2. 材料成型的基本过程是什么？材料成型的基本过程包括原料的预处理、成型工艺和制品的后处理。
首先，原料需要进行预处理，包括清洁、除杂、干燥等工序，以保证原料的质量和加工的顺利进行。
然后，根据制品的要求，选择合适的成型工艺，如锻造、压铸、注塑等，对原料进行加工成型。
最后，对成型后的制品进行后处理，包括去除余渣、表面处理、热处理等工序，以提高制品的质量和性能。
3. 材料成型原理的影响因素有哪些？材料成型原理的影响因素包括原料的性能、成型工艺、成型设备和操作技术等。
首先，原料的性能直接影响着成型的难易程度和制品的质量。
其次，成型工艺的选择和设计对成型效果起着决定性的作用。
成型设备的性能和精度也会影响成型的质量和效率。
操作技术则是保证成型过程顺利进行的重要因素。
4. 材料成型原理的发展趋势是什么？随着科学技术的不断发展，材料成型原理也在不断创新和完善。
未来，材料成型将更加注重节能环保、智能化和数字化。
新材料、新工艺、新设备的不断涌现，将推动材料成型原理朝着高效、精密、绿色的方向发展。
同时，数字化技术的应用将使成型过程更加智能化和可控化，提高生产效率和产品质量。
5. 如何提高材料成型的质量和效率？要提高材料成型的质量和效率，首先需要加强对原料的质量控制，保证原料的质量稳定。
其次，要优化成型工艺和设备，提高成型的精度和效率。
同时，加强操作技术的培训和管理，确保成型过程的稳定和可控。
材料的作用成型原理及应用
材料的作用成型原理及应用一、材料成型的原理在制造工业产品的过程中，材料的成型是一个重要的工艺步骤。
通过将材料加工进一定形状和尺寸，实现产品的设计要求。
下面是几种常见的材料成型原理：1.挤压成型原理：将材料加工成连续且具有一定截面形状的产品。
材料被加热至熔化状态后，通过压力将其挤出模具形成所需形状。
2.塑性变形成型原理：通过加工使材料发生塑性变形，从而获得所需形状。
例如，通过冲压、压铸等工艺将金属材料加工成各种零件。
3.粉末冶金成型原理：将金属粉末或非金属粉末在一定温度和压力下成型。
经过烧结或者热处理后，形成所需产品。
4.注塑成型原理：将熔化的材料注入模具中，经冷却凝固后获得所需产品。
该成型方法适用于塑料材料的加工。
以上是材料成型的几种常见原理，根据不同工艺需求及材料特性的不同，可以选择相应的成型方法。
二、材料成型的应用材料成型在工业生产中有着广泛的应用，下面列举几个常见的应用场景。
1. 汽车制造汽车制造是材料成型的典型应用领域之一。
汽车的车身、发动机零件、内饰等几乎都需要通过成型工艺来实现。
例如，车身钣金件需要通过冲压工艺来完成成型，发动机缸体可以通过铸造来实现。
2. 电子产品制造电子产品的外壳、内部连接器等也需要通过成型工艺来加工。
常见的手机、电脑外壳可以通过注塑成型的方式来制造，内部电路板上的焊接点可以通过金属粉末冶金等成型技术来实现。
3. 包装行业包装行业也是材料成型的重要领域之一。
各种塑料瓶、玻璃瓶、纸盒等包装材料都需要通过成型工艺来加工。
塑料瓶一般采用注塑成型，玻璃瓶则需要通过玻璃制造工艺来成型。
4. 钢铁行业钢铁行业是材料成型的重要应用行业。
钢铁产品可以通过挤压成型、锻造、压延等工艺来实现。
例如，铁路轨道的制造就需要通过挤压成型和热处理来实现。
5. 塑料制品制造塑料制品制造也是材料成型的主要领域之一。
从日常生活中的各种塑料容器、玩具，到工业用的塑料管道、零件，都需要通过注塑、挤出等成型工艺来实现。
材料成型原理课后答案
材料成型原理课后答案材料成型原理是指通过一定的方法和工艺，将原料加工成所需形状的工程材料的过程。
在工程实践中，材料成型原理是非常重要的，因为它直接影响着材料的性能和质量。
下面是一些关于材料成型原理的课后答案，希望能够帮助大家更好地理解这一知识点。
1. 请简要说明材料成型原理的基本概念。
材料成型原理是指利用一定的方法和工艺，将原料加工成所需形状的工程材料的过程。
这个过程包括了原料的选择、加工工艺的设计、成型设备的选择等多个方面，是一个复杂的系统工程。
2. 什么是材料的塑性变形？请举例说明。
材料的塑性变形是指在一定条件下，材料可以经受外力作用而发生形状和尺寸的变化，而且在去除外力后，能够保持变形的一种性质。
例如金属材料在加工过程中经受压力而产生的变形，就是一种塑性变形。
3. 请简要说明材料的成型工艺对材料性能的影响。
材料的成型工艺对材料性能有着直接的影响。
不同的成型工艺会对材料的组织结构、晶粒大小、内部应力等产生影响，从而影响材料的硬度、强度、韧性等性能。
4. 请简要说明材料成型原理在工程实践中的应用。
材料成型原理在工程实践中有着广泛的应用。
例如在汽车制造中，各种金属材料需要经过成型工艺才能制成车身和零部件；在航空航天领域，各种复杂的零部件需要通过成型工艺才能完成加工。
5. 请简要说明材料成型原理的发展趋势。
随着科学技术的不断发展，材料成型原理也在不断地发展和完善。
未来，随着新材料、新工艺的不断涌现，材料成型原理将更加注重对材料性能的精细调控，以及对环境的友好性。
以上就是关于材料成型原理的一些课后答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
材料成型原理是工程材料学中的重要内容，对于工程实践具有重要的指导意义。
希望大家能够在学习和工作中充分应用这一知识，不断提高自己的专业水平。
材料成型原理范文
材料成型原理范文材料成型原理是指在一定条件下，通过施加外力或采用热、电、化学等作用方式对材料进行变形处理的一种工艺过程。
材料成型原理的核心是将原材料转变为具有新形状、新性能的成品。
下面将从材料的力学性质、热学性质和流变性质三个方面来详细介绍材料成型原理。
首先是材料的力学性质。
材料的力学性质包括其弹性、塑性、蠕变等力学行为。
在材料成型过程中，一般都会施加外力对材料进行塑性变形，因此塑性是最主要的力学性质。
塑性变形是指在材料内部产生塑性变形时，材料会发生可逆的体积变化，这是由于材料分子或晶体之间的相对位移而引起的。
当材料的应力达到其屈服点时，材料会开始塑性流动，即材料的外形会改变，但材料的质量和体积不变。
因此，在材料成型过程中，需要根据材料的塑性特性选择合适的加工方法和工艺参数。
其次是材料的热学性质。
材料的热学性质包括热膨胀系数、热导率、热容等。
在材料成型过程中，加热是一种常用的处理方法。
加热可以改变材料的内部结构和性质，使其达到更容易成型的状态。
例如，高温加热可以使材料的塑性变得更好，降低其屈服强度，促进塑性变形。
此外，加热还可以改善材料的流动性，有利于材料在模具内填充充实，从而得到更细致的成型件。
最后是材料的流变性质。
流变性质是指材料在受到外力作用下的应变行为。
材料的流变性质主要包括黏弹性、粘塑性和黏弹塑性等。
黏弹性是指材料在受力时表现出弹性和粘性的特性。
粘塑性是指材料在受到较大应力时产生类似于液体的流动行为。
黏弹塑性是指材料在受到应力或应变时既有弹性又有塑性的行为。
在材料成型过程中，要根据材料的流变性质来选择制定合适的加工工艺。
例如，对于具有流变塑性的材料，需要通过施加恒定应力或应变来实现成型，以保证成品的一致性。
综上所述，材料成型原理是通过施加外力或采用热、电、化学等作用方式对材料进行变形处理的一种工艺过程。
在材料成型原理中，需要考虑材料的力学性质、热学性质和流变性质等因素，并根据这些性质选择合适的成型方法和工艺参数。
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液态金属的结构特征 l）组成：液态金属是由游动的原子团、 空穴构成。
2）特征：“近程有序”、“远程无序” 原子间能量不均匀性，存在能量起伏。 原子团是时聚时散，存在结构起伏。
同一种元素在不同原子团中的分布量，存在成分起伏
17
图
液态金属结构示意图
18
金属由液态转变为固态的凝结过程，实质上就 是原子由近程有序状态过渡为长程有序状态的 过程， 从这个意义上理解，金属从一种原子排列 状态（晶态或非晶态）过渡为另一种原子规则 排列状态（晶态）的转变均属于结晶过程。 金属从液态过渡为固体晶态的转变称为一次结晶； 金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转 变称为二次结晶。
13
配位数 依最小临近距离， 液态最紧邻原子数 为5—11，平均为 6，区别于固态。
14
但对于液态金属而言，原 子密度分布曲线是一条呈 波浪形的连续曲线。 这是由于液态中 的金属原子是处在瞬息万 变的热振动和热运动的状 态之中，而且原子跃迁频 率很高，以致没有固定的 位置，而其峰值所对应的 位置（r）只是表示衍射 过程中相邻原子之间最大 几率的原子间距。
r
2σ Δ p = p = r 2σ p= = ( ρl − ρ g ) gh r
r
35
θ < 90o ，液体润湿管壁
θ > 90o ，液体不润湿管壁
36
§1-4 半固态金属的流变性及表观粘度
半固态——指合金在液相线和固相线之间的状态
a
温度 T
半固态区
液相+固相
液相
ab——液相线
b
固相 acb——固相线
θ = 0o
θ =180o θ
θ θ < 90o Good wetting
θ > 90o Bad wetting
26
Wetting Phenomena in Nature
水面上走动的鼓虫
27
鼓虫的足与水面的关系
28
浮在水面的白天鹅
29
天鹅羽根的模型
(a)宏观模型
(b)微观模型
30
金属液的表面张力可以改变
第一章 液体金属的结构和性质
（Chapter 1 Structure and Property of Liquid Metal)
教师：吴树森
§1-1 固体金属的加热、熔化
物质的 “三态”转变及相转变
2
水的“三态”与温度、压力 的关系
碳的“三态”与温度、压力 的关系
3
固态金属 按原子聚集形态分为 晶体与非晶体。 晶体 凡是原子在空间呈规则的周期性重复排列的物质称为 晶体。 单晶体：在晶体中所有原子排列位向相同者 多晶体： 大多数金属通常是由位向不同的小单晶（晶粒）组 成，属于多晶体。 在固体中原子被束缚在晶格结点上，其振动频率约为 1013 次/s。
c
Al-Si合金的相图 Si
Al
37
简 半固态金属的流变性 介
——半固态金属在流动、变形过程中的力学性质。
通常采用半固态金属的表观粘度来描述之。
38
液态压铸树枝晶组织 （Mg-9%Al合金）
半固态压铸非枝晶组织 （Mg-9%Al合金）
39
40
dv x 牛顿流体τ = η dy
dv x 非牛顿（宾海姆）流体τ = τ 0 + η dy
There is a non-compensated molecular potential on the surface
24
dF =− σ= dA dA
δW
σ SG = σ LS + σ LG cosθ
σ SG − σ LS cosθ = σ LG
25
润湿现象
Absolute wetting No wetting
7
表1 几种金属的熔化潜热与气化潜热
8
这就可以认为金属由固态变成液态时，原子结合键 只破坏一个很小的百分数，只不过它的熔化熵相对 于固态时的熵值有较多的增加，表明液态中原子热 运动的混乱程度，与固态相比有所增大。
9
固体可以是非晶体也可以是晶体， 而液态金属则几乎总是非晶体 。
液态金属在结构上更象固态而 不是汽态，原子之间仍然具有很 高的结合能。
Al-Si合金的粘度
22
粘度的作用
（1）对熔液中运动物体的阻力
2 2 rp
Vt =
9η
(ρ p − ρ )g
——Stokes公式
（2）黏性阻力
VD ρVD Re = = （动力粘度） η υ 运动
阻力系数
64 λ= Re
23
2、表面张力
液体的物性参数。 （工程化学中学过？？）
Surface Has Excessive Energy
2
图1－5 700℃液态铝中原子密 度分布线
11
固态金属 原子 在某一平衡位置 热 振动 因此衍射结果得 到的原子密度分布 曲线是一组相距一 定 距 离 （ 点 阵 常数） 的垂线，每一条垂 线都有确定的位置 r 和峰值。
图1－5 700℃液态铝中原子密度分布线
12
表1－3
x射线衍射所得液态和固态金属结构参数
19
§1-3 液态金属的性质 1、粘度
《流体力学》已学过
F Y
V0
dvx Fx = η A dy
20
dVx τ =η dy
运动粘度η = 动力
τ
dVx / dy
⎡ N ⋅s⎤ ⎢ m2 ⎥ ⎣ ⎦
或Pa.s
21
影响粘度的因素
（1）金属液的化学成分 （2）温度 （3）非金属夹杂物
Fe-C合金的粘度
4
金属从固态熔化为液态时的状态变化
固态原子在平衡位置振动 加热 振动频率加快，振幅增大 超过原子激活能 达到新的平衡位置，晶格常数变化 加热 原子离开平衡位置处的点阵，形成空穴 离位原子达到某一数值 原子脱离晶粒的表面，晶粒失去固有的形状和尺寸 加热 温度不会升高，晶粒进一步瓦解为小的原子集团和游离原子 金属由固态转变为液态 体积膨胀，电阻、粘度发生变化
15
其第一峰值与固态时的衍射线（第一条垂线）极为接 近，其配位数与固态时相当。 第二峰值虽仍较明显，但与固态时的峰 值偏离增大，而且随着r的增大，峰值与 固态时的偏离也越来越大。 当它与所选原子相距太远的距离时, 原子排列进入无序状态。 表明，液态金属中的原子在几个原 子间距的近程范围内，与其固态时 的有序排列相近，只不过由于原子 间距的增大和空穴的增多，原子配 位数稍有变化。
稳定态下的速度梯度称为剪切速率(shear rate)
41
表观粘度： 表征半固态浆料的粘性，以区别服从牛顿粘 性定律液体的动力粘度。 幂定律 η
α
= K γ
n −1
图1－17 剪切速率对表观粘度的影响 图1－18 冷却速度对表观粘度的影响
42
流变铸造是金属或合金在凝固温度区间给于强烈的搅拌， 使晶体的生长形态发生变化，由本来是静止状态的树枝晶转变 为梅花状或接近于球形的晶粒，然后再施加压力予以成形（如 压铸、挤压）的一种方法。
10
2
X射线衍射分析
图1－5是由X射线衍 射结果整理而得的原子密度 分布曲线。
横坐标 r 为观测点至某一任意选 定的原子（参考中心）的距 离，对于三维空间，它相当 于以所选原子为球心的一系 列球体的半径。 纵坐标 4πr ρ (r )表示当半径增减一 个单位长度时，球体（球壳） 内原子个数的变化值，其中 ρ（r）称为密度函数。
铝液中加入第二元素 因素：温度与成分
镁液中加入第二元素
31
P、S、Si对铸铁熔 液表面张力的影响
32
表面或界面张力在材料成形过程中的意义 正面图
X-X`截面图
图 砂型与金属液的润湿性
33
防水处理后的滤茶器中的水
34
•拉普拉斯—扬方程式
ห้องสมุดไป่ตู้
Δ p
1 = σ ( r1
+
1 ) r2
当曲面是球面一部分时，r1 = r2，则得到 附加压力与曲率半径的关系式
(a)半固态制浆 （b）移送至压室内 (c)压铸或挤压成形 图1－15 流变铸造成形工艺示意图
43
Let’s turn to next Chapter! 习题：p.22, 1－4，1－6
44
5
液态金属？
液态金属中的原子和固态时一样，均不能自由运 动，围绕着平衡结点位置进行振动 但振动的 能量 和 频率 要比固态原子高几百万 倍。 液态金属宏观上呈正电性，具有良好导电、导热 和流动性。
►►液相结构？
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§1-2 液态金属的结构
1. 物理性质变化 体积只膨胀3～5％， 即原子间距平均只增大1～ 1.5％ 熔化潜热只占气化潜热的3～7 ％ 见表1