具体描述
《材料成形技术基础》共7章，内容涉及金属铸造成形、金属塑性成形、金属连接成形、高分子材料及复合材料成形、粉末冶金及陶瓷成形以及表面技术。《材料成形技术基础》主要讲解每种材料成形技术的基本原理、成形方法及装备、成形工艺以及成形新技术。《材料成形技术基础》在介绍成形基本原理和方法的基础上，强化工程应用。每章介绍一个典型工程综合实例，以增强学生的工程概念和实践能力，培养学生在理论指导下解决实际问题的能力。此外，《材料成形技术基础》还增加了材料成形技术专业术语的英汉对照和趣味性阅读材料。
《材料成形技术基础》可作为高等工科院校机械类专业本科学生的通用教材，也可供工科近机类专业学生选用，同时可作为相关科研及工程技术人员的参考书。
《工程材料的加工工艺与应用》 内容简介： 本书聚焦于现代工程领域至关重要的材料加工技术，深入剖析各类工程材料在不同工艺下的行为特性、加工方法及其在实际工程中的应用。全书以系统性的视角，从微观的材料组织结构到宏观的成形过程控制，再到最终的性能评估和应用优化，层层递进，力求为读者构建一个全面、深入的工程材料加工技术知识体系。 第一部分：工程材料的微观世界与宏观力学性能 在深入探讨加工工艺之前，理解材料本身的内在属性是不可或缺的。本部分将首先系统介绍金属、陶瓷、聚合物和复合材料这四大类主要工程材料的晶体结构、微观组织特征，以及这些微观结构如何影响材料的宏观力学性能，包括强度、硬度、韧性、塑性、疲劳强度、蠕变和断裂韧性等。我们将解析各种材料内部缺陷（如位错、晶界、空洞、裂纹）的存在及其对材料加工和服役性能的影响。 金属材料： 重点阐述合金化、热处理（如退火、淬火、回火、固溶处理）等工艺对金属微观组织（如晶粒度、相组成、第二相析出）的影响，以及这些变化如何调控其力学行为。我们将深入探讨金属的强度-塑性匹配、疲劳寿命预测以及应力腐蚀裂纹等关键力学问题。 陶瓷材料： 介绍陶瓷材料的离子键和共价键特性，以及其脆性本质。详细讲解烧结过程（包括预烧结、主烧结、致密化）对陶瓷微观结构（如气孔率、晶粒生长）的影响，并分析晶界、杂质等对陶瓷强度和韧性的作用。 高分子材料： 阐述高分子链的结构、分子量、结晶度、交联度等因素如何决定其力学性能，如弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率。我们将研究温度、应变速率对高分子材料粘弹性行为的影响。 复合材料： 重点关注纤维增强复合材料和颗粒增强复合材料的界面结合、增强体体积分数、分布均匀性等对整体性能的贡献。分析基体材料与增强体之间的协同作用，以及如何通过设计复合材料的结构来优化其轻质高强特性。 第二部分：关键的材料成形工艺原理与技术 本部分是本书的核心内容，将详细介绍各类工程材料的主要加工成形方法。我们将从热加工和冷加工两个大类出发，深入解析每种工艺的物理原理、技术要点、设备要求、工艺参数控制以及对材料组织和性能的影响。 金属的塑性成形： 锻造： 讲解自由锻、模锻、模镦等工艺，分析金属在高温、高压下的流动行为，以及锻造过程中晶粒细化、消除气孔、提高材料致密性等优势。我们将深入研究胎具设计、模具磨损和锻件的残余应力问题。 轧制： 涵盖热轧、冷轧、型材轧制等，解析金属板材、带材、管材、型材的成形过程。重点探讨轧辊设计、轧制速度、轧制道次以及润滑冷却对产品精度和表面质量的影响。 挤压： 介绍正挤压、反挤压、静液挤压等，解析复杂截面形状金属零件的加工方法，以及挤压过程中材料的变形机理和变形抗力。 拉深与冲压： 讲解板料成形的基本原理，包括拉深、弯曲、冲裁、胀形等。分析模具设计、材料塑性、润滑以及工艺参数对成形极限的影响。 焊接与钎焊： 涵盖弧焊、电阻焊、激光焊、摩擦焊等多种连接工艺。详细讲解焊缝的形成过程、热影响区（HAZ）的组织变化及性能影响，以及焊接收缩和残余应力控制。 陶瓷的成形与烧结： 粉末制备与成形： 介绍干压、等静压、注浆、流延成型、挤出成型等陶瓷粉体成形方法。重点分析粉体粒度、形貌、分散性以及成形压力对坯体密度和均匀性的影响。 烧结： 深入讲解扩散、晶界迁移、体积扩散、表面扩散等烧结机理。分析烧结温度、时间、气氛对陶瓷致密化、晶粒生长以及最终性能的影响。介绍气氛烧结、放电等离子烧结（SPS）等新型烧结技术。 高分子材料的加工： 挤出成型： 讲解单螺杆、双螺杆挤出机的工作原理，以及熔体在螺杆中的输运、塑化、混炼和挤压过程。分析口模设计、挤出温度、螺杆转速对型材、管材、薄膜等产品质量的影响。 注塑成型： 详细阐述注射机的结构和工作流程，包括熔体塑化、注射、保压、冷却等环节。重点研究模具设计（浇口、流道、排气、冷却）、注射参数（压力、速度、温度）对制品尺寸精度、力学性能和外观缺陷的影响。 吹塑成型： 介绍挤出吹塑、注射吹塑、注拉吹等工艺，用于生产中空制品（如瓶、桶）。分析型坯设计、吹胀比、模具设计对制品壁厚均匀性和力学性能的控制。 压塑与传递模塑： 适用于热固性塑料的成型，讲解模具结构、加热方式和成型压力对固化过程和制品性能的影响。 复合材料的成形： 手糊成型与喷射成型： 适用于小批量、复杂形状制品的生产，讲解树脂浸润、纤维铺层以及固化过程。 真空辅助树脂传递成型（VARTM）与树脂传递成型（RTM）： 介绍预制模具、干纤维铺层，通过真空或压力将树脂注入模腔的工艺。分析模具设计、真空度、树脂粘度对纤维浸润和制品质量的影响。 热压罐成型： 适用于高性能复合材料的生产，通过加热、加压控制树脂固化和制品致密化。 纤维缠绕成型： 用于生产管材、罐体等轴对称结构，通过控制纤维张力、缠绕角度实现精确的纤维分布。 第三部分：工艺过程的控制与优化 有效的工艺控制是确保产品质量和性能的关键。本部分将系统介绍实现精确加工的各种手段和方法。 材料行为的模拟与预测： 介绍有限元分析（FEA）在材料成形过程中的应用，包括预测材料流动、应力分布、温度场变化，以及优化模具设计和工艺参数。 过程监控与反馈控制： 讲解在线监测技术，如温度传感器、压力传感器、位移传感器、红外热成像等，以及如何利用这些数据实现工艺参数的实时调整和反馈控制，以保证产品的一致性和质量。 表面处理与后加工： 介绍抛光、磨削、喷涂、电镀、热处理等表面强化和精加工技术，以及它们对产品最终性能（如耐磨性、耐腐蚀性、外观）的影响。 质量检测与无损检测： 阐述各种检测方法，包括金相检验、力学性能测试、光谱分析、X射线检测、超声波检测、涡流探伤等，用于评估材料的微观结构、宏观性能以及是否存在内部缺陷。 第四部分：面向应用的材料加工策略 本部分将结合具体工程应用案例，展示如何根据产品需求选择和优化材料加工工艺。 航空航天领域的应用： 重点关注轻质高强材料（如铝合金、钛合金、碳纤维复合材料）在高强度、高可靠性要求下的成形技术，如精密锻造、等温锻造、RTM、热压罐成型等。 汽车工业的应用： 探讨高强度钢、铝合金、工程塑料、复合材料在汽车结构件、内外饰件中的应用，以及冲压、注塑、焊接等大规模生产技术的优化。 能源领域的应用： 聚焦于高温合金、耐磨陶瓷、特种塑料在涡轮机叶片、管道、电池组件等关键部件的加工挑战与解决方案。 生物医学领域的应用： 介绍医用金属（如钛合金、不锈钢）、生物陶瓷、可降解聚合物在植入物、医疗器械中的精密加工要求，如微观精度加工、表面生物活性处理。 本书特色： 本书强调理论与实践相结合，不仅深入阐述了各项加工工艺的科学原理，还结合大量的工程实例，展示了这些技术在实际生产中的应用。语言力求严谨、清晰，避免晦涩难懂的专业术语，同时注重逻辑性和系统性。全书内容覆盖面广，既包括传统的经典加工技术，也涉及前沿的新型材料加工方法。读者通过学习本书，将能够全面理解各种工程材料的加工过程，掌握选择和优化加工工艺的方法，为解决实际工程问题打下坚实的基础。 适读人群： 本书适合机械工程、材料科学与工程、工业设计、制造工程等相关专业的本科生、研究生，以及从事材料研发、工艺设计、生产制造、质量控制的工程师和技术人员。
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