【2017年整理】09成形原理1.ppt

教师：吴树森;§1-1 固体金属的加热、熔化;水的“三态”与温度、压力的关系;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。;金属从固态熔化为液态时的状态变化; 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？ ;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 ;表1 几种金属的熔化潜热与气化潜热;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。 ; 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。 ;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 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?（r）称为密度函数。; 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。 ;表1－3 x射线衍射所得液态和固态金属结构参数;配位数;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。 ;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。 ;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。 ; 图 液态金属结构示意图 ; 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。 ;§1-3 液态金属的性质;或Pa.s;影响粘度的因素;粘度的作用;2、表面张力 液体的物性参数。 （工程化学中学过？？）;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.; 润湿现象;Wetting Phenomena in Nature;鼓虫的足与水面的关系;浮在水面的白天鹅; 天鹅羽根的模型;金属液的表面张力可以改变;P、S、Si对铸铁熔液表面张力的影响;图 砂型与金属液的润湿性;防水处理后的滤茶器中的水;拉普拉斯—扬方程式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;? 90o ???液体润湿管壁;半固态——指合金在液相线和固相线之间的状态;半固态金属的流变性; 液态压铸树枝晶组织 半固态压铸非枝晶组织 （Mg-9%Al合金） （Mg-9%Al合金） ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;稳定态下的速度梯度称为剪切速率(shear rate) ;幂定律; 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。;镁