《金屬塑性加工原理》是國(guó)家精品教學(xué)資源共享課《金屬塑性加工原理》課程的配套教材。本書詳細(xì)介紹了塑性加工特點(diǎn)及其分類、金屬塑性變形基礎(chǔ)理論、塑性加工對(duì)金屬組織結(jié)構(gòu)與性能的影響規(guī)律、金屬塑性加工過(guò)程中的織構(gòu)與各向異性、金屬在塑性加工過(guò)程中的塑性行為、金屬塑性加工時(shí)的摩擦與潤(rùn)滑、金屬塑性加工中的不均勻變形、金屬塑性加工中的斷裂，以及金屬塑性加工過(guò)程中的強(qiáng)韌性能控制等知識(shí)。
《金屬塑性加工原理》既可作為材料成形及控制工程專業(yè)的本科生教材，也可供相關(guān)專業(yè)的研究生、教師及現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員參考使用。
適讀人群 ：本書既可作為材料加工工程以及材料成形及控制工程專業(yè)的本科生教材，也可供相關(guān)專業(yè)的研究生、教師及現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員參考使用。
《金屬塑性加工原理》是國(guó)家精品課程的配套教材。
《金屬塑性加工原理》與同類圖書比較，突出了以下特點(diǎn)。
（1）宏觀規(guī)律與微觀機(jī)理的耦合和多學(xué)科知識(shí)融合：基于位錯(cuò)理論、塑性力學(xué)、織構(gòu)理論、斷裂理論以及摩擦學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)，闡明塑性加工過(guò)程中的一些基本概念、基本規(guī)律。
（2）現(xiàn)代和傳統(tǒng)科學(xué)結(jié)合：在講授本課程的傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，將劇烈塑性變形、織構(gòu)、現(xiàn)代摩擦學(xué)、強(qiáng)韌化等的新成果引入教材，力圖反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展。
（3）注重科研理論在工程實(shí)踐中的運(yùn)用：在教材中大量列舉理論在金屬塑性加工的科研與生產(chǎn)中的應(yīng)用案例，從而為優(yōu)化塑性加工工藝和提高金屬制品質(zhì)量，研發(fā)新的加工技術(shù)和新型金屬材料提供理論指導(dǎo)。
楊揚(yáng)，中南大學(xué)校材料科學(xué)與工程學(xué)院，教授（二級(jí)）。
1.個(gè)人簡(jiǎn)介
楊揚(yáng)：男，1994年獲博士學(xué)位，1995年遴選為中南工業(yè)大學(xué)及中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司跨世紀(jì)學(xué)科帶頭人，1996年晉升為教授，2001年評(píng)聘為博士生導(dǎo)師，2011年評(píng)聘為二級(jí)教授。
2.科研工作
（1）材料動(dòng)態(tài)行為：高應(yīng)變速率載荷下金屬的局域化變形、再結(jié)晶、相變、損傷斷裂、本構(gòu)關(guān)系等。
（2）先進(jìn)材料：
● 納米材料的制備技術(shù)與理論：塊體納米材料的制備技術(shù)與理論等，
● 復(fù)合材料的制備技術(shù)與理論：異型件（如管、棒、線、型材等）的高能率復(fù)合/連接技術(shù)以及相關(guān)的物理冶金等，
● 有色金屬新材料（如鋁合金、鈦合金、銅合金、貴金屬、難熔金屬等的設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)）等。
緒論1
0.1金屬塑性加工的特點(diǎn)及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位1
0.2金屬塑性加工的分類1
0.3金屬塑性加工的系統(tǒng)觀4
0.4金屬塑性加工相關(guān)理論發(fā)展慨況6
0.5金屬塑性加工技術(shù)的發(fā)展方向7
0.6本課程的主要內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)8
第1章金屬塑性變形基礎(chǔ)理論10
1.1金屬的塑性變形機(jī)制10
1.1.1滑移10
1.1.2孿生20
1.1.3扭折帶和形變帶26
1.1.4擴(kuò)散塑性變形機(jī)理28
1.1.5晶界滑動(dòng)35
1.1.6變形機(jī)制圖37
1.2金屬單晶體的塑性變形39
1.2.1面心立方金屬單晶體的塑性變形39
1.2.2體心立方金屬的塑性變形41
1.2.3六方結(jié)構(gòu)金屬的塑性變形41
1.3金屬多晶體的塑性變形41
1.3.1晶界的影響41
1.3.2晶粒取向的影響41
1.3.3織構(gòu)強(qiáng)化44
1.3.4晶粒大小對(duì)金屬多晶體流變應(yīng)力的影響44
1.3.5多晶體的軟化機(jī)制46
1.4合金的塑性變形47
1.4.1固溶體合金的塑性變形48
1.4.2多相合金的塑性變形54
第2章塑性加工對(duì)金屬組織結(jié)構(gòu)與性能的影響規(guī)律57
2.1塑性加工的主要工藝參數(shù)及其影響57
2.1.1主要工藝參數(shù)57
2.1.2熱效應(yīng)對(duì)塑性加工的影響59
2.1.3變形溫度、變形速度以及變形程度對(duì)流變應(yīng)力的影響60
2.2冷加工對(duì)金屬組織結(jié)構(gòu)與性能的影響規(guī)律63
2.2.1冷加工金屬的組織結(jié)構(gòu)特征63
2.2.2冷加工后金屬性能的變化68
2.2.3冷加工特點(diǎn)72
2.2.4加熱對(duì)冷變形金屬的組織結(jié)構(gòu)與性能的影響73
2.3熱加工對(duì)金屬的組織結(jié)構(gòu)與性能的影響84
2.3.1熱加工中的軟化過(guò)程84
2.3.2熱加工對(duì)金屬的組織與性能的影響88
2.3.3熱加工的特點(diǎn)91
2.4溫加工對(duì)金屬的組織結(jié)構(gòu)與性能的影響92
2.5劇烈塑性變形對(duì)金屬組織結(jié)構(gòu)與性能的影響95
2.5.1細(xì)化晶粒的劇烈塑性變形方法95
2.5.2劇烈塑性變形金屬的組織特征與演變機(jī)理99
2.5.3劇烈塑性變形對(duì)金屬性能的影響101
2.6變形熱處理103
2.6.1時(shí)效型合金的形變熱處理104
2.6.2馬氏體轉(zhuǎn)變型合金的形變熱處理107
第3章金屬塑性加工過(guò)程中的織構(gòu)與各向異性113
3.1晶體取向與織構(gòu)113
3.1.1晶體取向113
3.1.2織構(gòu)與取向分布函數(shù)118
3.2塑性變形織構(gòu)119
3.2.1位錯(cuò)滑移與晶體取向的演變119
3.2.2實(shí)際金屬塑性加工過(guò)程中織構(gòu)122
3.2.3影響應(yīng)變織構(gòu)的因素125
3.3織構(gòu)與各向異性126
第4章金屬在塑性加工過(guò)程中的塑性行為129
4.1金屬的塑性和塑性指標(biāo)129
4.1.1塑性的概念129
4.1.2塑性指標(biāo)及測(cè)量方法131
4.2影響金屬塑性的因素132
4.2.1影響金屬塑性的內(nèi)部因素132
4.2.2影響金屬塑性的外部因素136
4.3金屬材料的可成形性142
4.3.1塊料的可成形性142
4.3.2板料的可成形性143
4.4超塑性144
4.4.1超塑性變形的宏觀特征144
4.4.2超塑性分類145
4.4.3超塑性的力學(xué)特征147
4.4.4超塑性變形機(jī)理148
4.4.5實(shí)現(xiàn)超塑性的條件149
4.4.6超塑變形的應(yīng)用151
第5章金屬塑性加工過(guò)程中的摩擦與潤(rùn)滑154
5.1塑性加工中摩擦的特點(diǎn)及作用154
5.1.1塑性加工中摩擦的特點(diǎn)154
5.1.2塑性加工中摩擦的作用155
5.2塑性加工中摩擦的分類及機(jī)理156
5.2.1摩擦的常見(jiàn)分類156
5.2.2按潤(rùn)滑狀態(tài)分類的摩擦156
5.2.3摩擦的機(jī)理157
5.2.4塑性加工時(shí)接觸表面摩擦力的計(jì)算157
5.3摩擦系數(shù)的影響因素和測(cè)定方法158
5.3.1摩擦系數(shù)158
5.3.2摩擦系數(shù)的影響因素159
5.3.3摩擦系數(shù)的測(cè)定方法161
5.4塑性加工中摩擦導(dǎo)致的磨損164
5.4.1磨損的分類164
5.4.2表征材料磨損性能的參量164
5.4.3磨損失效過(guò)程164
5.4.4影響磨損的因素165
5.5塑性加工中的潤(rùn)滑目的和分類166
5.5.1潤(rùn)滑的目的166
5.5.2潤(rùn)滑的分類166
5.6塑性加工中的潤(rùn)滑機(jī)理168
5.6.1流體力學(xué)原理168
5.6.2吸附機(jī)制169
5.7塑性加工中的潤(rùn)滑劑169
5.7.1潤(rùn)滑劑的分類和作用169
5.7.2金屬塑性成形中對(duì)潤(rùn)滑劑的基本要求170
5.7.3金屬塑性成形中常用的潤(rùn)滑劑171
5.7.4潤(rùn)滑劑中的添加劑173
5.7.5先進(jìn)潤(rùn)滑劑174
5.8金屬塑性加工中常用的摩擦系數(shù)和潤(rùn)滑方法的改進(jìn)175
5.8.1金屬塑性加工中常用的摩擦系數(shù)175
5.8.2潤(rùn)滑方法的改進(jìn)176
5.9金屬塑性加工中摩擦與潤(rùn)滑的實(shí)踐應(yīng)用176
5.9.1鍛造工藝中的摩擦與潤(rùn)滑176
5.9.2軋制工藝中的摩擦與潤(rùn)滑177
5.9.3擠壓工藝中的摩擦與潤(rùn)滑180
5.9.4拉拔工藝中的摩擦與潤(rùn)滑184
第6章金屬塑性加工過(guò)程中的不均勻變形與殘余應(yīng)力188
6.1金屬質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)的基本規(guī)律188
6.2均勻變形與不均勻變形189
6.3不均勻變形的影響因素和典型現(xiàn)象190
6.4不均勻變形的后果與對(duì)策194
6.5殘余應(yīng)力199
6.5.1基本應(yīng)力、附加應(yīng)力和工作應(yīng)力199
6.5.2殘余應(yīng)力200
第7章金屬塑性加工過(guò)程中的斷裂213
7.1斷裂的物理本質(zhì)213
7.1.1理論斷裂強(qiáng)度213
7.1.2斷裂強(qiáng)度的裂紋理論214
7.1.3裂紋的萌生和擴(kuò)展215
7.2斷裂的基本類型218
7.2.1按斷裂應(yīng)變分類218
7.2.2按斷口形貌分類218
7.2.3按斷裂路徑分類218
7.2.4按斷裂面的取向分類218
7.2.5按服役條件分類219
7.3斷口特征分析219
7.3.1斷口宏觀特征分析219
7.3.2斷口微觀特征分析220
7.4韌性斷裂220
7.4.1韌性斷裂的表現(xiàn)形式220
7.4.2杯錐韌性斷裂的斷裂過(guò)程221
7.4.3韌窩斷口及其形成模型221
7.4.4韌性斷裂的特點(diǎn)222
7.5脆性斷裂223
7.5.1解理斷裂的特點(diǎn)223
7.5.2準(zhǔn)解理斷裂的特點(diǎn)224
7.5.3沿晶斷裂的特點(diǎn)224
7.6韌性-脆性轉(zhuǎn)變225
第8章金屬塑性加工過(guò)程中的強(qiáng)韌性控制230
8.1金屬?gòu)?qiáng)度230
8.1.1強(qiáng)度的概念230
8.1.2強(qiáng)度的分類230
8.1.3工程意義上的強(qiáng)度及其意義231
8.1.4理論上提高強(qiáng)度的方式231
8.2金屬的塑性變形與屈服現(xiàn)象231
8.2.1塑性變形231
8.2.2屈服現(xiàn)象233
8.2.3影響屈服強(qiáng)度的因素234
8.3金屬的強(qiáng)化機(jī)制與途徑237
8.3.1變形強(qiáng)化237
8.3.2細(xì)晶強(qiáng)化240
8.3.3固溶強(qiáng)化241
8.3.4第二相強(qiáng)化242
8.3.5其他強(qiáng)化方式245
8.3.6強(qiáng)化方式控制的應(yīng)用245
8.4金屬的韌性和對(duì)韌性的評(píng)價(jià)246
8.4.1金屬的韌性246
8.4.2韌性的評(píng)價(jià)246
8.5韌化原理及工藝247
8.5.1影響韌性的因素247
8.5.2改善金屬材料韌性的途徑250
8.5.3韌化工藝250
8.6金屬材料的強(qiáng)韌化實(shí)踐252
8.6.1鋼鐵材料的強(qiáng)韌化252
8.6.2鋁合金材料的強(qiáng)韌化253
8.6.3鎂合金材料的強(qiáng)韌化253
8.6.4銅合金材料的強(qiáng)韌化255
參考文獻(xiàn)257
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