液態(tài)成形工藝原理及控制課程大綱

1、材料液態(tài)成形工藝原理及控制課程教學大綱課程名稱：材料液態(tài)成形工藝原理及控制英文名稱： Process Principle and Controlling of Liquid Forming課程編號：x3010661學 時 數(shù)：40其中實驗（實訓）學時數(shù)：4 課外學時數(shù)：0學 分 數(shù)：2.5適用專業(yè)：材料科學與工程（材料加工工程方向）、材料成型及控制一、課程的性質和任務本課程是材料科學與工程（材料加工工程方向）、材料成型及控制專業(yè)本科學生的專業(yè)課，本課程介紹了金屬材料液態(tài)成型技術的發(fā)展，液態(tài)成形的基本理論，典型液態(tài)成形技術（包括鑄錠的凝固技術、連鑄坯的凝固技術以及半固態(tài)成形技術）等。目的是使材料

2、加工、材料成型及控制專業(yè)的本科生掌握金屬材料液態(tài)成形的基本原理和技術。二、課程教學內(nèi)容的基本要求、重點和難點液態(tài)成形是金屬材料加工過程的必經(jīng)環(huán)節(jié)，凝固過程對鑄態(tài)組織和性能有著重要影響，為了獲得高質量的液態(tài)成形產(chǎn)品，必須了解和掌握金屬凝固的機理，找到控制凝固組織和缺陷的基本途徑和方法。本課程涉及液態(tài)成形技術的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、凝固理論、液態(tài)成形中的熱過程、液態(tài)成形組織及其控制，典型液態(tài)成形方法及其凝固過程控制等。（一） 液態(tài)成形技術的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀了解液態(tài)成形技術的發(fā)展歷史，掌握液態(tài)成形技術的發(fā)展現(xiàn)狀。重點：液態(tài)成形生產(chǎn)的工藝流程、新工藝、新方法。（二）液態(tài)成形中的熱過程了解鑄件凝固的溫度場，掌握

3、典型的凝固方式、傳熱特點和鑄件凝固時間的計算。重點：典型的凝固方式、傳熱特點和鑄件凝固時間的計算。難點：凝固溫度場及凝固時間的計算。（三）液態(tài)金屬的性質及凝固過程的基本原理了解液態(tài)金屬的表面張力、粘度等性能，掌握液態(tài)金屬的流動性和充型能力。理解合金相圖，了解液態(tài)金屬的形核、長大、凝固過程的現(xiàn)象，掌握單相合金和共晶合金的凝固、成分過冷及溶質再分配。重點：液態(tài)金屬的流動性和充型能力；單相合金和共晶合金的凝固、成分過冷及溶質再分配。難點：合金的凝固及其與相圖的關系、成分過冷及溶質再分配。（四）鑄件凝固宏觀組織及其控制掌握凝固組織的形成機理及其控制方法。 重點：凝固組織形成的機理，凝固組織的控制方法。

4、 難點：凝固組織形成的機理。（五）凝固缺陷的形成機理及控制了解鑄件缺陷的分類，掌握化學成分不均勻、氣孔、夾雜、裂紋等缺陷的形成機理及其防止措施。重點：化學成分不均勻、氣孔、夾雜、裂紋等缺陷的形成機理及其防止措施。難點：缺陷的防止。（六）典型液態(tài)成形工藝過程控制掌握大型鑄錠的凝固、連鑄坯的凝固和半固態(tài)成形技術。 重點：鑄錠的凝固、連鑄坯的凝固和半固態(tài)成形技術。 難點：鑄件凝固品質控制及缺陷的防止。三、教學方式及學時分配序號主要內(nèi)容主要教學方式學時分配輔導答疑比例（一）液態(tài)成形技術的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀講授11：1（二）液態(tài)金屬的結構和性質講授31：1（三）凝固過程的傳熱講授21：1（四）金屬凝固熱力學

5、與動力學講授21：1（五）合金的凝固講授31：1（六）鑄件宏觀組織及其控制技術講授31：1（七）凝固缺陷及其控制講授41：1（八）鑄件（錠）的凝固講授41：1（九）連鑄坯的凝固講授61：1（十）半固態(tài)成形技術講授61：1習題課2四、課程其他教學環(huán)節(jié)要求課后認真復習，滿足1：1的學時要求。要求學生以課堂上所學理論知識為指導設計液態(tài)成形實驗方案，認真完成實驗，并根據(jù)實驗現(xiàn)象對實驗結果進行分析，得出凝固條件對液態(tài)成形的宏觀組織及凝固缺陷的影響，寫出實驗報告。序號實驗名稱實驗內(nèi)容學時液態(tài)成形冷態(tài)模擬實驗以硫代硫酸鈉為模擬凝固物質，通過實驗觀察不同冷卻條件下硫代硫酸鈉的凝固情況，解析凝固基本理論，并分析凝固過程中易出現(xiàn)的缺陷。4五、本課程與其他課程的聯(lián)系 本課程先修課程為材料成形物理化學、材料加工傳熱學、材料科學基礎，為后續(xù)專業(yè)課的學習打下一定的基礎。六、教學參考書目材料成形原理 趙洪運. 北京：國防工業(yè)出版社，2009材料成形理論基礎 劉雅正等 國防工業(yè)出版社 2004年 第一版金屬液態(tài)成形原理 戴斌煜，王薇薇. 北京：國防工業(yè)出版社，2010金屬凝固學大野篤美 著