本实验教材是根据材料成型及控制工程专业（本科）系列课程实验的教学要求编写的，内容包括材料科学基础（金属学）、材料成型原理、材料成型力学、物理冶金学基础、材料力学性能、材料成型工艺学、材料成型设备、材料成型计算机控制、材料加工工程、材料加工模具设计、检测技术及机电控制、激光加工技术、材料研究方法、金属材料及热处理等课程的常规实验，涉及到专业基础课、专业模块课及专业选修课等不同类别课程。根据本学科专业发展的需要，本实验教材中特别安排了以培养学生实验研究能力、创新能力为目的的“三性”实验，即综合性、设计性与研究创新性实验。每个实验既介绍了实验目的、基本原理与实验内容，又说明了实验仪器设备、实验步骤与方法，同时提出了对实验的要求。旨在为本专业课程的实验教学提供指导。
本实验教材可作为材料成型及控制工程专业系列课程实验的教材，也可供本专业研究生、有关教师及相关专业技术人员参考。

1 金属压力加工的基本知识
1.1 金属和金属的成型方法
在自然界，金属一般是以氧化物、硫化物、碳酸盐等化合物的形式出现，也有以金属状态出现的，如金、铂等贵金属和铜，但数量极少。人们将矿石开采出来，通过冶炼提取金属再
进行加工使用。
众所周知，金属在常温下是固态结晶体（但也有例外，如水银），它除具有一定的形状外，还有坚硬性、延展性和特殊的光泽，是热、电的导体。人们正是利用金属加工后的各种形状和各种性能，来满足国民经济各个部门的需要。
把钢锭或连铸坯加工成各种形状的钢材，则需经过成型的过程。要得到所需的零部件或实用的制品，还要经过再成型的过程。
金属成型方法归纳起来有以下几种：
（1）减少质量的成型方法。即由大质量的金属上面去除一部分质量而获得一定形状及尺寸的工件。属于这种方法的有：车、刨、铣、磨、钻等金属切削加工；把金属局部去掉的冲裁与剪切、气割与电切割；把金属制品放在酸或碱的溶液中蚀刻成花纹等蚀刻加工。
其优点是能得到尺寸**、表面光洁、形状复杂的产品；缺点是原料消耗多，能量消耗大，成本高，生产率较低，对金属结构和性质没有改善。
（2）增加质量的成型方法。即由小质量的金属逐渐积累成大质量的产品。属于这种方法的有铸造、电解沉积、焊接与铆接、烧结与胶结等。
……

1 金属压力加工的基本知识
1.1 金属和金属的成型方法
1.2 金属压力加工过程的实质及主要方法
1.2.1 轧制
1.2.2 锻造
1.2.3 冲压
1.2.4 拉拔
1.2.5 挤压
1.3 金属压力加工在国民经济中的作用及其发展
2 金属材料的性能
2.1 金属材料的力学性能
2.1.1 强度
2.1.2 塑性
2.1.3 硬度
2.1.4 冲击韧性
2.1.5 刚度
2.2 金属材料的物理性能和化学性能
2.2.1 金属材料的物理性能
2.2.2 金属材料的化学性能
2.3 金属材料的工艺性能
2.3.1 焊接性能
2.3.2 淬透性能
2.3.3 加工性能
2.3.4 铸造性能
3 金属压力加工的金属学基础
3.1 金属的塑性变形机构
3.1.1 单晶体塑性变形
3.1.2 多晶体的塑性变形
3.2 加工过程中的硬化和软化
3.2.1 加工硬化过程
3.2.2 加工软化过程
3.3 金属的冷变形和热变形
3.3.1 冷变形
3.3.2 热变形
4 金属压力加工的力学基础
4.1 塑性加工时所受的力
4.1.1 作用力
4.1.2 约束反力
4.2 原子间的作用力和能
4.3 内力、应力、应力集中
4.3.1 内力
4.3.2 应力
4.3.3 应力集中
4.4 应力状态及应力图示、变形图示
4.4.1 一般概念
4.4.2 应力图示
4.4.3 变形图示
5 金属的塑性与变形抗力
5.1 金属塑性的概念及测定方法
5.1.1 金属塑性的基本概念
5.1.2 金属塑性的测定方法
5.1.3 塑性图
5.2 影响塑性的因素及提高塑性的途径
5.2.1 金属的自然性质
5.2.2 变形温度对塑性的影响
5.2.3 变形速度对塑性的影响
5.2.4 变形力学条件对塑性的影响
5.2.5 其他因素对塑性的影响
5.2.6 提高塑性的途径
5.3 变形抗力
5.3.1 变形抗力的概念
5.3.2 测定方法
5.3.3 变形抗力的确定
5.4 影响变形抗力的因素
5.4.1 化学成分与组织结构的影响
5.4.2 变形温度的影响
5.4.3 变形速度的影响
5.4.4 变形程度的影响
……
6 轧制变形的基本问题
7 液态金属成型基本原理
8 激光加工的基本原理
9 专业基础课实验
10 轧钢（专业模块一）实验
11 材料加工（专业模块二）实验
12 专业选修课实验
参考文献