2025年《材料成型原理》教学大纲 .pdfVIP

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

材料成型原理课程教学大纲

一、课程的基本信息

适应对象：材料成型及控制工程本科专业

·····20E20254

学时分配：总学时48，讲授48

赋予学分：3学分

先修课程：高等数学、大学物理

后续课程：冲压工艺及模具设计、塑料成型工艺及模具设计、毕业综合训练等

二、课程性质与任务

《材料成型原理》是材料成型及控制专业主要的专业基础课之一。本课程的任务是对材料的

凝固成形、塑性成形、焊接成形等近代材料成形技术中共同的物理现象、基本规律及各成形技术

的基本原理、理论基础、分析问题的方法加以阐述，使学生对材料成形过程及原理有深入广泛的

实质性理解，为后续的成形技术具体工艺方法、设备控制等课程的学习，为开发新材料及其成形

技术、分析和解决成形过程中的质量缺陷问题奠定理论基础。

三、教学目的与要求

1.了解液态金属和合金的结构、性质，掌握液态金属与合金凝固结晶的基本规律及结晶过程

中的伴随现象，了解冶金处理对凝固组织与材料性能的影响。

2.掌握材料成形过程中的物理、化学冶金现象及内部规律。

3.了解塑性成形力学基础理论、塑性成形过程中的分析方法与原理。

四、教学内容与安排

绪论（2学时）

第一节材料成形的重要意义及主要方法

第二节材料成形原理的研究对象及其发展概况

第三节本课程的任务

第一章液态金属的结构和性质4学时）

第一节材料的固液转变

第二节液态金属的结构与分析

第三节液态金属的性质

第二章液态成形中的流动与传热（4学时）

第一节液态金属的流动性与充型能力

第二节凝固过程中的液体流动

第三节凝固过程中的热量传输

第四节铸件的凝固时间

第三章液态金属的凝固形核及生长（6学时）

第一节凝固的热力学条件

第二节均质形核与异质形核

第三节纯金属晶体的长大方式

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

第四章单相合金与多相合金的凝固（6学时）

第一节单相合金的凝固

第二节共晶合金的凝固

第三节偏晶合金与包晶合金的凝固

第四节金属基复合材料的凝固

第五章铸件凝固组织的形成与控制（14学时）

第一节铸件宏观凝固组织的特征及形成机理

第二节铸件宏观组织的控制

第三节气孔与夹杂物的形成机理及控制

第四节缩孔与缩松的形成机理

第五节化学成分的偏析

第六节变形与裂纹

第八章成形过程中的冶金反应原理（2学时）

第一节成形工艺中的冶金反应特点

第二节液态金属与气体界面的反应

第三节液态金属与熔渣的反应

第四节合金化

第五节工艺条件对冶金反应的影响

第九章成形缺陷的产生机理及防止措施（4学时）

第一节内应力

第二节变形

第三节裂纹

第十二章塑性与屈服准则（2学时）

第一节塑性

第二节屈服准则

第十三章本构方程（2学时）

第一节塑性变形时应力—应变关系的特点

第二节塑性变形的增量理论

第三节塑性变形的全量理论

第十六章粉末材料成形原理（2学时）

第一