热加工工艺基础

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页数:286
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出版时间:2004-1
价格:21.80元
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isbn号码:9787040130522
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图书标签:
  • 热加工
  • 金属材料
  • 成形工艺
  • 机械制造
  • 材料科学
  • 工艺技术
  • 金属热处理
  • 塑性变形
  • 金属加工
  • 制造工程
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具体描述

《热加工工艺基础》是在第一版的基础上,吸取了十多年来高等工科院校本课程的教学改革成果和教学经验以及读者对《热加工工艺基础》的使用意见,依据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会最新修订的《普通高等学校工程材料及机械制造基础系列课程教学基本要求》和《重点高等工科院校金工系列课程改革指南》的精神,并考虑更好地适应新世纪对高等学校工科本科机械类专业人才培养的需要而全面修订的。

本次修订着重在原有基础上更新教学内容,较大力度地精简传统内容,较大幅度地增加热加工新技术与新工艺内容,力求体现工艺性课程教材的鲜明特色,突出实用性和综合性。《热加工工艺基础》保持了第一版叙述清晰简练、语言通顺流畅、图文配合紧密的特点,并贯彻了在完成金工实习的基础上对本课程内容进行拓宽、加深和应用的原则。

全书共分6章,内容包括铸造、锻压、焊接、热加工工艺自动化、毛坯选择和金属材料的基本知识等。第六章金属材料的基本知识的内容是讲授铸造、锻压、焊接的基础,若学生在学习热加工工艺基础之前已讲授工程材料,则此章可不讲授。

《热加工工艺基础》可作为高等工科院校机械类专业学习本课程的通用教材,也可供有关工程技术人员参考。

《热加工工艺基础》第一版曾获国家教委优秀教材一等奖和教育部科技成果三等奖。

《金属材料变形与性能》 本书深入探讨金属材料在热加工过程中的变形机理、组织演变以及由此带来的性能变化。全书共分为六章,系统性地梳理了金属材料热加工的基础理论和关键技术。 第一章 塑性变形基础 本章首先从微观角度阐述了金属的晶体结构和晶格缺陷,重点介绍位错的产生、运动和交互作用如何引发宏观塑性变形。随后,详述了滑移和孪生两种主要的塑性变形机制,并结合应力状态和晶界影响,分析了不同晶体结构金属在变形过程中的行为差异。本章还引入了应变硬化理论,解释了材料在塑性变形过程中强度和硬度随塑性应变量的增加而提高的现象,并探讨了应变硬化的影响因素,如温度、应变速率和材料成分。 第二章 热加工过程中的组织演变 金属材料在高温下的塑性变形伴随着复杂的动态回复和动态再结晶过程。本章详细分析了动态回复的机理,包括位错的爬行、湮灭和重新分布,以及动态回复对材料强度和塑性的影响。核心内容则聚焦于动态再结晶,深入阐述了动态再结晶的成核和长大机制,以及影响再结晶动力学的关键因素,如变形量、变形温度、变形速率和晶粒尺寸。通过对动态再结晶过程的深入理解,能够更好地控制加工后的材料组织,实现预期的性能。此外,本章还探讨了在连续加热和变形过程中可能出现的其他组织演变现象,如动态回复与动态再结晶的协同作用,以及它们对材料宏观性能的影响。 第三章 热加工工艺与设备 本章将理论知识与实际应用相结合,介绍了主要的金属材料热加工工艺及其适用的设备。首先,详细介绍了热轧工艺,包括板材轧制、型材轧制和管材轧制,并重点讲解了轧制过程中的变形特点、温度控制和轧制参数对产品质量的影响。随后,深入探讨了锻造工艺,包括模锻、自由锻和压力机的应用,分析了锻造过程中材料的流动规律和对材料性能的提升作用。此外,还介绍了挤压、拉拔等其他重要的热加工工艺,并对不同工艺的适用范围、优缺点以及操作要点进行了详细的说明。在设备方面,本章对各种热加工设备(如轧机、锻压机、挤压机)的工作原理、结构特点和选择依据进行了介绍,并强调了设备精度、刚度和自动化水平对加工效果的重要性。 第四章 热加工过程中的残余应力与变形 金属材料在热加工过程中,由于温度梯度、变形不均匀以及相变等因素的影响,会产生复杂的残余应力。本章首先阐述了残余应力产生的机理,包括热应力、组织应力以及机械应力。随后,详细分析了残余应力对材料性能的影响,例如降低疲劳寿命、影响尺寸稳定性以及诱发应力腐蚀开裂。为了减小甚至消除残余应力,本章介绍了多种后处理工艺,如时效处理、调质处理和振动时效等,并分析了这些处理方法的作用机理和效果。同时,本章也探讨了热加工过程中可能出现的其他变形问题,如翘曲、扭曲等,并提出了相应的控制和矫正措施。 第五章 热加工对材料性能的影响 本章系统地分析了热加工过程对金属材料宏观性能的影响,是理解和应用热加工技术的核心内容。首先,深入探讨了热加工对材料强度和硬度的影响,分析了晶粒细化、位错强化和固溶强化等强化机制的作用。接着,重点阐述了热加工对材料塑性和韧性的影响,分析了动态再结晶对塑性改善的作用,以及过热、过锻或组织粗大等可能导致材料塑性和韧性下降的原因。此外,本章还详细分析了热加工对材料疲劳性能、耐磨性、耐腐蚀性以及磁性能等其他重要性能的影响,并解释了其背后的微观机制。通过本章的学习,读者将能够深刻理解如何通过优化热加工工艺来获得具有特定和优异性能的金属材料。 第六章 特种金属材料的热加工 本章将目光聚焦于具有特殊性能的金属材料,如高温合金、钛合金、铝合金以及形状记忆合金等。针对每类材料的特点,详细介绍了其特有的热加工工艺和技术要点。例如,对于高温合金,重点讲解了其在高温下的变形特性、易氧化问题以及如何通过特殊的保护气氛和控制工艺来保证加工质量。对于钛合金,则强调了其在加工过程中的高变形阻力、低导热性和易产生加工硬化的特点,并介绍了相应的低速、低变形量、高润滑度的加工方法。对于铝合金,则探讨了其在加工过程中的氧化、裂纹敏感性等问题,以及如何通过精确的温度和变形控制来获得高质量的铝制品。对于形状记忆合金,则分析了其在加工过程中涉及的相变行为,以及如何通过热加工来调控其形状记忆效应。本章旨在拓展读者对金属材料热加工的认知范围,使其能够应对更广泛、更具挑战性的材料加工需求。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的语言风格,可以说是非常“沉稳”和“严谨”,带着一种老派工程师特有的内敛和准确性。它不追求华丽的辞藻,每一个用词都似乎经过了精确的衡量,力求在信息传递上达到最高效率。对于习惯了网络快餐式阅读的年轻读者来说,初读时可能会觉得节奏稍慢,需要一定的耐心去消化。然而,一旦你进入了作者设定的节奏,就会发现这种严谨性带来的巨大安全感。例如,在描述高温氧化皮的形成机理时,作者反复强调了温度、气氛和时间这三个变量之间的非线性耦合关系,用近乎散文式的严密逻辑链条,将复杂的化学反应过程阐释得条分缕缕。这本书的价值在于它塑造了一种科学思维模式——对每一个工艺步骤都要进行充分的考量和验证。它不是一本能让你“快速入门”的书,而是一本能让你“慢工出细活”的书,它教会我们尊重材料的物理规律,而不是试图去强迫它们。这本书更像一位经验丰富的老导师,耐心地在你耳边阐述世界的运行法则。

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这本《热加工工艺基础》简直是为我们这些刚刚踏入材料科学大门的新手量身定做的教科书!我以前对金属的成形和处理总是一知半解,总觉得那些复杂的温度曲线和变形机制离我很远。可是这本书的叙述方式,完全打破了我的固有印象。它没有一开始就堆砌那些晦涩难懂的公式,而是从最直观的现象入手,比如一块铁是如何被锤打成需要的形状,又是如何在火焰中获得不同的强度。作者的讲解逻辑非常清晰,从基础的晶体结构变化讲到宏观的力学性能改善,每一步的过渡都显得那么自然而然。特别是关于相变那几章,配合着大量的图示和实验案例,让我这个曾经的“理论恐惧者”也能轻松理解奥氏体、贝氏体这些概念是如何影响最终材料性能的。我特别喜欢它对不同热处理方法的对比分析,比如淬火和回火,它们之间的微妙平衡是如何决定最终产品的命运,这一点在实际工程应用中至关重要。读完后,我感觉自己不再是旁观者,而是对材料内在的“脾气秉性”有了一定的掌控感。这本书的实用价值远超一般理论书籍,强烈推荐给所有相关专业的学生和初级工程师。

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这本书的装帧和排版设计,说实话,给我留下了非常深刻的印象,这在技术类书籍中并不常见。纸张的质量很好,文字的清晰度极高,尤其是一些复杂的工程图和微观组织照片,即使用放大镜看也依然保持着锐利的边缘。这对于需要反复研读和对照学习的读者来说,是一个巨大的加分项。此外,章节的逻辑编排堪称教科书级别的典范。作者似乎非常理解读者的学习曲线,总是在引入一个新概念之前,先回顾前置知识点,确保读者不会因为知识断层而掉队。我特别欣赏它在每章末尾设置的“思考与讨论”环节,这些问题往往不是简单的知识点复述,而是需要读者综合运用所学知识去分析实际情境的开放性问题,极大地激发了我的批判性思维。这种注重学习体验和认知过程的设计哲学,使得原本枯燥的工艺参数和热力学定律变得生动有趣起来。这本书的设计者显然是花了大力气在提升阅读体验上,值得称赞。

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我对这本书的评价可谓是五味杂陈,主要集中在它的深度和广度上。作为一本基础教材,它的覆盖面确实很广,从铸造、锻造到焊接、热处理,几乎涵盖了所有主流的热加工领域。然而,正因为“基础”二字,我在阅读过程中也感受到了一些局限性。对于已经有一定基础,或者正在从事相关研发工作的专业人士来说,这本书很多地方显得过于浅尝辄止。例如,在谈到先进的快速凝固技术或者数值模拟在热加工过程中的应用时,文字往往一笔带过,缺乏深入的理论推导和前沿案例的展示。我期望能看到更多关于非平衡热力学在实际工艺控制中的应用细节,或者更细致的缺陷形成机理分析。不过,话说回来,如果把它定位为本科阶段的入门读物,它的价值是毋庸置疑的。它搭建了一个坚实的知识框架,让读者知道“有什么”以及“为什么”,只是后续的“如何更精细地控制”仍需要依赖更专业的进阶文献。总体来说,它是一张非常详尽的地图,但地图上的每一个地标都需要我们自己去探索其内部的细节。

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坦率地说,我是在一位资深工艺师的推荐下翻开这本《热加工工艺基础》的,他告诉我这本书的“实在”。所谓实在,就是它没有过多地渲染那些高大上的理论模型,而是脚踏实地地讲解如何解决生产线上的实际问题。书中关于不同材料(比如低碳钢、高合金钢、铝合金)在特定热处理参数下的组织响应和性能变化,给出了大量的经验数据和对比表格。我印象最深的是关于“残余应力控制”那一节,书中细致地分析了不同冷却速率和加热速率对零件内部应力分布的影响,并提供了降低变形和开裂风险的具体操作建议,这些都是在其他一些偏理论的书里很难找到的“干货”。虽然它的数学推导部分相对保守,但它在“工艺操作规范”层面的深度是毋庸置疑的。对于车间一线的技术人员而言,这本书更像是一本操作手册和故障排除指南的集合,随时可以翻开查阅和印证,是工具书范畴内的佳作。

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