本教材是材料成型及控制工程专业的基础理论教材，为普通高等教育“十五”“十一五”“十二五”国家级规划教材。本教材从培养学生宽口径、厚基础的人才目标出发，把凝固成形、焊接成形、塑性成形等近代材料成形技术中共同的物理现象、基本规律及基本原理加以阐述，使学生对材料成形过程及其基本原理与方法有较深入和系统的理解，为后续课程的学习奠定理论基础。在第1～3版基础上，第4版教材对相关内容和表达方面进行了较多的修订，包括内容重写、更改、订正各章的部分表达和图例等。本教材分为上下两篇，共20章。上篇共13章，主要讲述材料铸造与焊接成形中的凝固结晶学、化学与物理冶金原理等共性基础知识；下篇共7章，主要讲述材料成形中的力学原理。 本教材可作为普通高等学校材料成型及控制工程专业和相应专业模块的本科生教材，也可作为相关专业研究生和工程技术人员的参考用书。

高等院校教师

第4版前言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
绪论1
01材料成形基本原理及其理论指导意义1
02材料成形原理的发展2
03材料成形原理课程的任务与内容5上篇材料成形过程中的凝固与冶金原理
第1章液态金属的结构与性质7
11引言7
12液态金属的结构8
13液态金属的黏度17
14液态金属的表面张力21
思考与练习28
第2章液态金属的充型能力29
21液态金属充型能力的基本概念29
22液态金属的停止流动机理与充型
能力30
23影响充型能力的因素32
思考与练习37
第3章铸焊过程温度场39
31传热基本原理39
32铸造过程温度场42
33熔焊过程温度场50
思考与练习56
第4章晶体形核与生长58
41引言58
42液固相变驱动力及过冷度61
43凝固形核66
44晶体生长73
思考与练习81
第5章单相合金凝固82
51凝固过程中的溶质再分配82
52合金凝固界面前沿的成分过冷92
53成分过冷对合金单相固溶体结晶
形态的影响95
54界面稳定性动力学分析105
55枝晶间距107
思考与练习112
第6章多相合金凝固115
61共晶组织的分类及特点115
62规则共晶的凝固117
63共晶与枝晶相的竞争生长123
64非小平面小平面非规则共晶的
结晶130
65包晶凝固142
思考与练习147
第7章铸件与焊缝宏观组织及其
控制149
71铸件的宏观组织149
72表面激冷晶区及柱状晶区的形成150
73内部等轴晶的形成机理151
74铸件宏观结晶组织的控制153
75焊接熔池凝固及控制158
思考与练习162
第8章特殊条件下的凝固与成形163
81概述163
82快速凝固163
83定向凝固167
84特殊力场下的凝固170
思考与练习173
第9章液态金属与气相的相互作用174
91气体的来源与产生174
92气体在金属中的溶解179
93气体对金属的氧化183
94气体的影响与控制186
思考与练习189
第10章液态金属与熔渣的相互
作用190
101渣相的作用与形成190
102渣体结构及碱度193
103渣相的物理性质195
104活性熔渣对金属的氧化198
思考与练习202
第11章铸焊过程冶金反应203
111液态金属的脱氧203
112液态金属的脱硫207
113液态金属的脱磷208
114液态金属的脱碳反应209
思考与练习211
第12章焊接热影响区和熔合区的
组织与性能212
121焊接热循环212
122焊接热影响区的组织转变215
123焊接热影响区的性能221
124熔合区的组织与性能225
思考与练习233
第13章缺陷形成与控制234
131合金中的成分偏析234
132气孔与夹杂239
133缩孔与缩松248
134应力257
135热裂纹262
136冷裂纹269
思考与练习276下篇材料成形力学原理
第14章金属塑性成形的物理基础278
141概述278
142金属在冷态下的塑性变形280
143金属的热塑性变形286
144对塑性和变形抗力的影响因素293
145金属的超塑性301
思考与练习305
第15章应力分析306
151张量的基本知识306
152外力、应力和点的应力状态309
153主应力和主切应力312
154应力平衡微分方程317
155应力莫尔圆318
思考与练习321
第16章应变分析323
161位移与应变323
162质点的应变状态和应变张量324
163小应变几何方程、应变连续方程327
164塑性变形体积不变条件330
165速度分量和速度场、位移增量和
应变增量、应变速率张量330
166对数应变332
167平面问题和轴对称问题334
思考与练习338
第17章屈服准则339
171材料真实应力应变曲线及材料
模型339
172理想塑性材料的屈服准则346
173屈服准则的几何表达348
174两个屈服准则的统一表达式351
175应变硬化材料的屈服与加载表面352
思考与练习353
第18章材料本构关系355
181弹性应力应变关系355
182塑性应力应变关系356
183增量理论357
184全量理论359
思考与练习361
第19章金属塑性变形与流动问题362
191金属流动方向——最小阻力定律362
192影响金属塑性变形和流动的因素363
193不均匀变形、附加应力和残余
应力364
194金属塑性成形中的摩擦和润滑367
思考与练习372
第20章塑性成形力学的工程应用374
201金属塑性成形问题的求解方法
概述374
202主应力法及其求解要点375
203主应力法的应用376
204滑移线的基本理论380
205滑移线法的应用387
206塑性极值原理和上限法391
207上限法的应用396
思考与练习400
参考文献402