材料成型及控制工程专业英语课件.ppt

1、Translation Skill Semantic Extension（翻译技巧（翻译技巧长句的译法）长句的译法）化整为零，分译法；化整为零，分译法；纲举目张，变序法；纲举目张，变序法；逆流而上，逆序法；逆流而上，逆序法；逆序而下，顺序法。逆序而下，顺序法。长句常见的翻译方法主要有以下四种：长句常见的翻译方法主要有以下四种：化整为零，分译法化整为零，分译法原句包含多层意思，而汉语习惯一个小句表达一层意思。为原句包含多层意思，而汉语习惯一个小句表达一层意思。为了使行文简洁，将整个长句译成几个独立的句子，顺序基本了使行文简洁，将整个长句译成几个独立的句子，顺序基本不变，保持前后的连贯。不变，保持

2、前后的连贯。Steel is usually made where the iron ore is smelted,so that the modern steelworks forms a complete unity,taking in raw materials and producing all types of cast iron and steel,both for sending to other works for further treatment,and as finished products such as joists and other consumers.初译初译

3、 通常在炼铁的地方就炼钢，所以现代炼钢厂从运进原材料到通常在炼铁的地方就炼钢，所以现代炼钢厂从运进原材料到生产供送往其他工厂进一步加工处理并制成如工字钢及其他商品钢材生产供送往其他工厂进一步加工处理并制成如工字钢及其他商品钢材的成品而形成一整套的联合企业。的成品而形成一整套的联合企业。改译改译 通常在炼铁的地方也炼钢。因此，现代炼钢厂是一个配套的通常在炼铁的地方也炼钢。因此，现代炼钢厂是一个配套的整体，从运进原料到生产各种类型的铸铁与钢材；有的送往其他工厂整体，从运进原料到生产各种类型的铸铁与钢材；有的送往其他工厂进一步加工处理，有的就制成成品，如工字钢及其他一些进一步加工处理，有的就制成成品

4、，如工字钢及其他一些型型材。材。The loads a structure is subjected to are divided into dead loads,which include the weights of all the parts of the structure,and live loads,which are due to the weights of people,movable equipment,etc.初译初译 一个结构物受到的荷载可分为包括结构物各部分重量的静载一个结构物受到的荷载可分为包括结构物各部分重量的静载和由于人及可移动设备等的重量引起的活载。和由于人及

5、可移动设备等的重量引起的活载。改译改译 一个结构物受到的荷载可分为静载与活载两类。静载包括该一个结构物受到的荷载可分为静载与活载两类。静载包括该结构物各部分的重量。活载则是由于人及可移动设备等的重量而引起结构物各部分的重量。活载则是由于人及可移动设备等的重量而引起的荷载。的荷载。动态回复动态回复p在金属冷变形后的加热过程中发生的，成为静态回在金属冷变形后的加热过程中发生的，成为静态回复和静态再结晶。若提高金属变形的温度，使金属复和静态再结晶。若提高金属变形的温度，使金属在较高温度下变形的同时也发生回复和再结晶，这在较高温度下变形的同时也发生回复和再结晶，这种种与金属热变形同时发生的回复和再结晶

6、成为动态与金属热变形同时发生的回复和再结晶成为动态回复和动态再结晶回复和动态再结晶。流动应力流动应力p流动应力流动应力是从英文是从英文Flow StressFlow Stress翻译过来的，实质翻译过来的，实质上就是变形过程的应力。上就是变形过程的应力。p材料在单向拉伸（或压缩）过程中，由于加工硬化材料在单向拉伸（或压缩）过程中，由于加工硬化，塑性流动所需的应力值随变形量增大而增大。，塑性流动所需的应力值随变形量增大而增大。对对应于变形过程某一瞬时进行塑性流动所需的真实应应于变形过程某一瞬时进行塑性流动所需的真实应力叫做该瞬时的屈服应力（力叫做该瞬时的屈服应力（Y Y），亦称流动应力），亦称流

7、动应力。如果忽略材料的加工硬化，可以认为屈服应力为一如果忽略材料的加工硬化，可以认为屈服应力为一常数，并近似等于屈服极限（常数，并近似等于屈服极限（ss）。实际上，屈）。实际上，屈服应力是一个由形变速度、形变温度、形变程度决服应力是一个由形变速度、形变温度、形变程度决定的函数，且这些参数彼此相互影响，并通常与材定的函数，且这些参数彼此相互影响，并通常与材料特性相关。料特性相关。-6-7-pThe principles of the physical metallurgy of hot working are now well recognized.During the deformation

8、process itself,e.g.a rolling pass,work hardening takes place but is balanced by the dynamic softening processes of recovery and recrystallization.p热加工物理冶金的原则现已得到公认。在变形过程中（例如热加工物理冶金的原则现已得到公认。在变形过程中（例如一个轧制过程中），材料发生加工硬化，但被回复和再结晶一个轧制过程中），材料发生加工硬化，但被回复和再结晶的的动态软化动态软化过程平衡。过程平衡。recognize 认出，识别；承认认出，识别；承认pas

9、s n,(机器的机器的)一次操作；一次完整的工作循环一次操作；一次完整的工作循环-8-pThese processes,which are thermally activated,lead to a flow stress that depends on strain rate and temperature as well as on strain.p这些过程是热力学驱动的，它们会导致产生流动应力，流动这些过程是热力学驱动的，它们会导致产生流动应力，流动应力的大小取决于应力的大小取决于形变速度、形变温度、形变程度形变速度、形变温度、形变程度-9-pThe structural changes

10、 taking place within the material result in an increase in dislocation density with strain until in austenitic steels and nickel-and copper-base alloys a critical strain is reached when the stored energy is sufficiently high to cause dynamic recrystallization.p材料材料中中发生的结构变化发生的结构变化导致导致位错密度与应变的增加位错密度与

11、应变的增加,直到直到奥奥氏体钢氏体钢、镍基镍基、铜基合金铜基合金中的中的临界应变达到临界应变达到，这时这时存储存储的的能能量足量足以引起以引起动态再结晶。动态再结晶。Note：the long sentence should be decomposed into clause(short sentence).-10-pWith further strain,dynamic recrystallization takes place repeatedly as the new recrystallized grains are themselves work-hardened to the cr

12、itical level of stored energy.p随着应变的进一步增加，动态再结晶随着应变的进一步增加，动态再结晶反复反复发生，这是发生，这是由于由于新新的再结晶晶粒本身的加工硬化就达到了能量储备的临界水平。的再结晶晶粒本身的加工硬化就达到了能量储备的临界水平。-11-pThese dynamic structural changes leave the metal in an unstable state and provide the driving force for static recovery and static recrystallization to take p

13、lace after the deformation pass.Static recrystallization may be followed by grain growth if the temperature is sufficiently high.p这些动态这些动态的的结构变化结构变化使使金属金属处于处于不稳定的状态不稳定的状态,并并为为变形后变形后发生发生的的静态静态回复回复和静态再结晶和静态再结晶提供驱动力。如果温度足够高提供驱动力。如果温度足够高，静态再结晶静态再结晶之后之后可能可能出现出现随后晶粒随后晶粒长大长大。-12-p In order to be able to ap

14、ply these principles to commercial working processes,we require answers to two main questions:(a)how long does recrystallization take place after a deformation pass;and(b)what grain size is produced by recrystallization and grain growth?p为了能够将这些原理为了能够将这些原理应用于应用于商业加工过程，我们需要回答两商业加工过程，我们需要回答两个主要问题：个主要问

15、题：1、变形后多长时间发生再结晶？、变形后多长时间发生再结晶？2、经过再结、经过再结晶和晶粒长大之后晶粒大小怎样晶和晶粒长大之后晶粒大小怎样?-13-pThe answers determine the structure of the material entering the next and subsequent passes and hence influence the flow stress of the material and the working forces required.Eventually they determine the structure and prop

16、erties of the hot worked products.p这些问题的答案这些问题的答案决定决定了材料在进入下一个和随后的加工过程了材料在进入下一个和随后的加工过程时的结构，从而时的结构，从而影响影响材料的流动应力和所需要的作用力。并材料的流动应力和所需要的作用力。并最终确定的热加工产品的结构和性能。最终确定的热加工产品的结构和性能。-14-stress-strain curve应力应变曲线应力应变曲线torsion扭转，转矩扭转，转矩compression压缩压缩activation energy激活能激活能holding temperature保温温度保温温度holding ti

17、me保温时间保温时间metallographic金相的金相的strain dependence对应变的依赖对应变的依赖subgrain boundary亚晶界亚晶界nucleation rate 形核率形核率-15-precipitation沉淀物沉淀物restoration index回复指标回复指标systematic study 系统研究系统研究driving force驱动力驱动力defect缺陷缺陷 strength强化强化retention保留物保留物substructure亚结构亚结构yield strength屈服强度屈服强度yield or flow stress屈服或流动应

18、力屈服或流动应力tow phase region 两相区两相区microalloyed steel 微合金钢微合金钢linear dependence 线性关系线性关系misorientation 取向错误取向错误perpendicular垂直的，正交的垂直的，正交的axis轴，轴线轴，轴线magnitude大小，量级大小，量级indicate表明，指出表明，指出carbonitride 碳氮化物碳氮化物polygonal grain 等轴晶粒等轴晶粒3.2 Subgrain and Dislocation Strengtheningp亚结构亚结构（substructuresubstructu

19、re），泛指晶体内部的错位排），泛指晶体内部的错位排列和分布；特指晶体划分为取向差不大（从秒到度列和分布；特指晶体划分为取向差不大（从秒到度数量级）的亚晶粒，其晶粒间界可以归结为错位的数量级）的亚晶粒，其晶粒间界可以归结为错位的行列或网络行列或网络(见位错见位错)。p终轧温度终轧温度（finish-rolling temperature）是指热轧是指热轧板带离开最后一道精轧机时的温度；而之后的卷取板带离开最后一道精轧机时的温度；而之后的卷取温度是指板带到达卷取机时的温度，这两个温度对温度是指板带到达卷取机时的温度，这两个温度对热轧板带成材后的金相组织、晶粒大小有着极大影热轧板带成材后的金相组织

20、、晶粒大小有着极大影响，从而对其机械性能影响巨大。响，从而对其机械性能影响巨大。p由于晶界数量直接取决于晶粒的大小由于晶界数量直接取决于晶粒的大小,因此因此,晶界对晶界对多晶体起始塑变抗力的影响可通过晶粒大小直接体多晶体起始塑变抗力的影响可通过晶粒大小直接体现现,即符合即符合霍尔霍尔-佩奇佩奇(Hall-Petch)(Hall-Petch)公式公式。-19-p The strengthening effect of defects introduced by deformation has been appreciated for many years,and it has been used

21、 as a means of raising the strength levels in metals and alloys particularly by cold-working techniques.appreciate 欣赏欣赏，感激感激，领会领会，鉴别鉴别p多年来人们已经认识到多年来人们已经认识到，由变形，由变形引起引起的缺陷的缺陷能够起到能够起到强化效强化效果果，并且并且这一规律这一规律已被用已被用作作提高提高金属和合金的金属和合金的强度水平强度水平的手的手段段，特别是特别是在在冷加工技术冷加工技术中中。-20-pMore recently attention has been

22、given to the increase in strength through a retention（保留）（保留）of a substructure in hot-worked materials.p近来人们更多的关注通过保留热加工材料的亚结构来提高强近来人们更多的关注通过保留热加工材料的亚结构来提高强度。度。-21-pFor example,the extension（延长，扩展）（延长，扩展）of a controlled rolling schedule to lower temperatures,in the case of microalloyed steels,is kno

23、wn to add a significant contribution to the yield strength.p例如，在微合金钢的制造中，例如，在微合金钢的制造中，控制轧制周期控制轧制周期的的延长以降低轧延长以降低轧制温度，这种方法能显著提高制温度，这种方法能显著提高屈服强度屈服强度。-22-pThis is usually brought about by rolling in the two phase +region or,at still lower temperatures,in single-phase ferrite.The resultant structure is

24、largely determined by the difficulty or otherwise of recovery or recrystallization processes.p这通常是通过这通常是通过轧制轧制在较低的温度下在较低的温度下+两相区域，或者单相两相区域，或者单相铁素体铁素体区域区域引起引起的。的。所得到的结构所得到的结构在很大程度上是由在很大程度上是由回回复或复或重结晶过程的难度或其他重结晶过程的难度或其他方面决定的方面决定的。pbring about 引起引起 resultant结果的结果的-23-pWhere the aim is to allow a certai

25、n degree of recovery to proceed but prevent recrystallization,pinning of subboundaries is deliberately sought through precipitation.In microalloyed steels this is usually due to carbides and nitrides,or carbonitrides.p故意通过析出相钉扎亚晶界，故意通过析出相钉扎亚晶界，其目的是允许有一定程度的其目的是允许有一定程度的回回复，但防止再结晶。在微合金钢这通常是碳化物复，但防止再结晶。

26、在微合金钢这通常是碳化物，氮化物或氮化物或碳氮化物。碳氮化物。pproceed 开始，发生开始，发生 prevent 防止，阻止防止，阻止ppin 钉扎钉扎 deliberate 故意的；深思熟虑的；从容的故意的；深思熟虑的；从容的psought seek的过去分词的过去分词 寻找寻找-24-pThe yield strength is increased if a small ferrite grain size(7 m)can be retained after cooling to room temperature.Austenite in the form of a fine poly

27、gonal grain(20 m)or a deformed elongated structure can provide the necessary small ferrite grain size after transformation.p如果小的铁素体晶粒尺寸（如果小的铁素体晶粒尺寸（7微米）可以在冷却至室温微米）可以在冷却至室温后予以保留，屈服强度增加。细小的等轴的后予以保留，屈服强度增加。细小的等轴的奥氏体奥氏体颗粒颗粒（20微米）或变形的伸长结构的微米）或变形的伸长结构的奥氏体奥氏体可以保证可以保证相变相变后后得到小的铁素体晶粒尺寸。得到小的铁素体晶粒尺寸。-25-pSever

28、al reviews（评论评论）of the mechanisms（机制，原理）（机制，原理）of substructural strengthening have been published in recent years in which the available theories have been discussed in relation to the large volume of experimental work.p一些关于亚结构强化机制的评论已在最近几年发表，在这些一些关于亚结构强化机制的评论已在最近几年发表，在这些评论中，可用的理论已经就评论中，可用的理论已经就大量的大

29、量的实验工作进行了讨论。实验工作进行了讨论。in relation to 关于；涉及关于；涉及volume 量量；音量；大量；册音量；大量；册available 可利用的；有效的可利用的；有效的-26-pHowever,relatively little considerations have been given to low finish-rolling temperature structures which are now for example considered to be essential to obtain the necessary strength in X70 gra

30、de line pipe steels.p以前以前相对较相对较少少的考虑的考虑低终轧温度结构低终轧温度结构，但但它们现在它们现在被认为是获得被认为是获得X70X70级管线钢级管线钢的高的高强度强度所必须的条件所必须的条件。-27-pFollowing the Hall-Petch analyses of the grain size(d)-yield stress(y)dependence there have been several reports of a similar approach（方法）（方法）being adopted for microstructures containi

31、ng subgrains or cells(average intercept,l).p继继霍尔霍尔-佩奇公式中所示的晶粒大小佩奇公式中所示的晶粒大小(d)与屈服强度与屈服强度(y)之间的关系之间的关系之后之后，有些研究中将类似方法，有些研究中将类似方法应用应用于包含亚晶界或晶胞的微观结构（平均间距为于包含亚晶界或晶胞的微观结构（平均间距为L L）intercept 截距截距-28-pFor example,Embury et al.developed a relationshippwith m=-1/2 and Ks=14 N/mm3/2.They considered that their

32、 specimens（样本）（样本）consisted entirely of cells and that the grain boundary strengthening contribution was insignificant.p例如例如,Embury,Embury总结出公式总结出公式 其中其中m=-1/2，Ks=14 N/mm3/2，他们认为他们的标他们认为他们的标本完全本完全是由晶胞构成的，是由晶胞构成的，晶界强化的晶界强化的作用可以忽略。作用可以忽略。et al.以及其他人；等地以及其他人；等地2/0msylk2/0msylk-29-p The factor in the eq

33、uation arises from the relationship between the mean cell dimension measured perpendicular to the drawing axis and the mean free path available for slip.p晶胞的晶胞的平均平均尺寸的测量是尺寸的测量是垂直垂直于坐标轴的，它与可于坐标轴的，它与可滑动的滑动的平均平均自由路径之间存在一定的关系，正是自由路径之间存在一定的关系，正是由由于于这种关系，公式中出现这种关系，公式中出现系数。系数。mean 平均的平均的 dimension 维；尺寸维；尺寸

34、perpendicular 垂直的，正交的垂直的，正交的-30-pLangford and Cohen,again using wire drawing to produce a cold-worked structure in pure iron,found a linear dependence of the strength on l-1 while Rack and Cohen observed a shift in the exponent m from-1 to-1/2 as the material changed towards a well-recovered structu

35、re.p兰福德和科恩兰福德和科恩，再次使用再次使用拉拔拉拔纯铁产生冷加工结构，纯铁产生冷加工结构，发现强度发现强度与与l l-1-1之间之间的的线性线性关系关系，同时拉克同时拉克和科恩和科恩观察到观察到，随着材料向着完全恢复结构变化，随着材料向着完全恢复结构变化，指数指数m的转变从的转变从 -1-1到到-1/2-1/2改变改变。wire drawing 拔丝拔丝 shift 变化，移动变化，移动exponent 指数指数 a linear dependence 线性关系线性关系-31-p In more recent work,Langford and Cohen have analysed

36、the microstructure of strain-hardened iron in terms of cell size,cell misorientation,and dislocation density but were unable to account fully for the measured flow stress。p最近，兰福德和最近，兰福德和科恩从晶胞科恩从晶胞大小，大小，晶胞晶胞的取向差，和的取向差，和位错密度位错密度等等方面分析了应变硬化方面分析了应变硬化的的铁的显微组织铁的显微组织，但但仍仍无法完全解释为测得的无法完全解释为测得的实际流动应力的产生实际流动应力

37、的产生。in terms of 依据，按照，在依据，按照，在方面方面misorientation 错向，取向错误错向，取向错误account 解释，导致，把解释，导致，把视为视为-32-superplasticity超塑性超塑性 tensile elongation 伸长率伸长率 arena竞争场所竞争场所cavitation空穴空穴 superplastic formability超塑性成形超塑性成形 time consuming耗时的耗时的3.3 Superplasticityp超塑性超塑性是指材料在一定的内部条件和外部条件下，是指材料在一定的内部条件和外部条件下，呈现出异常低的流变抗力、

38、异常高的流变性能的现呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。超塑性的特点有大延伸率，无缩颈，象。超塑性的特点有大延伸率，无缩颈，不断裂不断裂小小应力，易成形。应力，易成形。-34-pThe large tensile elongations and typically low flow stresses associated with superplastic metals permit the forming of complex shapes by using methods and forming pressures not previously possible.p超塑性金属具

39、有大的伸长率和典型的低流动应力超塑性金属具有大的伸长率和典型的低流动应力，允许使用以前是不可能的形成允许使用以前是不可能的形成的的方法和成型压力方法和成型压力制制作作复杂的形状。复杂的形状。permit 许可，允许许可，允许associated with 与与有关系，与有关系，与相联系相联系previously 以前，预先以前，预先-35-pThe potential for forming processes designed to take advantage of this unique capability has been widely recognized,and extensiv

40、e studies have been conducted in the last twenty years to provide a better understanding of mechanisms and requirements for superplasticity and to develop new and modified alloys and processing methods which will further extend the horizons（范围）（范围）of this technology.p利用利用这一独特的性质发展成形工艺的潜力已被广泛认这一独特的性质

41、发展成形工艺的潜力已被广泛认同同。过去二十年里。过去二十年里人们人们进行了进行了广泛的研究广泛的研究，更好地理，更好地理解解了了超塑性机制和超塑性机制和条件条件要求，并开发新的要求，并开发新的改进的改进的合金合金和加工方法和加工方法，这些都，这些都将进一步扩大这一技术的将进一步扩大这一技术的范畴范畴。-36-pAs the phenomenon of superplasticity moves from the laboratory into the industrial arena,as in the case of a number of engineering metals,the ne

42、ed for quality and process control during superplastic forming becomes increasingly important.p随着随着超塑性的现象从实验室超塑性的现象从实验室转移转移到工业领域，到工业领域，就像就像许多工程金属许多工程金属一样一样，超塑成形，超塑成形过程中，对于过程中，对于质量和质量和过程控制过程控制的的需要变得越来越重要。需要变得越来越重要。-37-pThis calls for laboratory characterization of superplastic metals which can reflec

43、t their behavior in actual forming applications.p这就要求超塑性金属这就要求超塑性金属有实验室性质表征有实验室性质表征，这就可以这就可以反映反映其在实际应用中的形成行为。其在实际应用中的形成行为。-38-p Such requirements are not limited to determining tensile elongations under optimum superplastic conditions,but include detailed characterization of the constitutive relatio

44、ns for superplastic flow,since a reasonably accurate control of the pressurization cycle during forming is required.p由于成型过程的加压循环由于成型过程的加压循环要求有要求有相当精确的控制相当精确的控制，所，所以以这样的要求并不这样的要求并不仅限于仅限于确定最佳超塑性条件下的伸确定最佳超塑性条件下的伸长率，长率，还包括还包括超塑性流动本构关系的超塑性流动本构关系的详细特征详细特征。constitutive relations 本构关系本构关系 reasonably 相当地相当地p

45、ressurization 增压，加压增压，加压-39-pThis provides a significant challenge to the materials engineer because of the complexity associated with microstructural changes occurring simultaneously（同时地）（同时地）during forming.p这一要求对材料工程师提出了巨大的挑战，因为在这一要求对材料工程师提出了巨大的挑战，因为在材料成型过程中出现的微观组织改变具有很大的复材料成型过程中出现的微观组织改变具有很大的复杂性。

46、杂性。-40-pThe characterization of superplastic behavior broadly includes the characterization of plastic flow,internal cavitation and fracture behaviors.The processing variables needed for an overall characterization of superplastic behavior are introduced in this section.p超塑性行为的超塑性行为的性质性质大致大致包括塑性流动，包

47、括塑性流动，内部空内部空穴穴和和断裂行为断裂行为。本节介绍了工艺。本节介绍了工艺变量变量所需的所需的超塑性行为超塑性行为特征。特征。broadly 宽广地，概括地宽广地，概括地 internal cavitation 内部内部空空穴穴-41-pThe parameter which is commonly selected as a measure of superplastic formability is the tensile elongation at the optimum superplastic temperature and strain rate.p通常选择在最佳超塑性温度和

48、应变速率通常选择在最佳超塑性温度和应变速率下的下的伸长率伸长率作作为超塑性成形性的量度。为超塑性成形性的量度。-42-pHowever,since this is a highly strain-rate sensitive property,and actual parts can experience significant variations in strain rate during forming,it is sensible to measure tensile elongation as a function of strain rate.p然而然而,由于由于伸长率伸长率是一个

49、是一个对对应变应变速速率率高度高度敏感的敏感的性质性质,并且并且在形成在形成过程中，过程中，实际实际工件可能经历工件可能经历应变应变速速率的率的显显著变化著变化,因此因此测量测量伸长率作为伸长率作为应变应变速速率的函数是明智的。率的函数是明智的。variations 变化，变动变化，变动 sensible 明智的，明显的明智的，明显的significant 重大的重大的，有意义的有意义的-43-p While this is somewhat time consuming,an alternate possibility is to determine the strain-rate sens

50、itivity of the flow stress,m(m is defined as d(lg )/d(lg )which has been shown to correlate well with tensile elongation for different classes of materials.p然而然而这是有点费时，这是有点费时，一个一个备用可能是确定的流变应力备用可能是确定的流变应力的应变速率敏感度的应变速率敏感度，m（m定义为定义为/），），对不同种对不同种类的材料来说，它类的材料来说，它与拉伸与拉伸率有良好的率有良好的相关性良好。相关性良好。alternate 交替的，