【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第六章固体的性质

【山话||  本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳；热量的单位卡路里等于4.186焦耳。另外这套老教材中的力的单位常用公斤，如今是不允许的，力是不能使用公斤为单位的。】   

§6-10固体材料性能的应用

【01】跟其他材料相比，金属具有较大的极限强度，所以机器的零件和建筑物的构件一般都用金属材料来制造。

【02】切削工具和其他工具是用特殊的工具钢制造的。这种钢里含有铬、镍、钼、锰等元素，并且具有很高的极限强度和硬度。

【03】材料的弹性在机器制造业中有着极为重要的意义。机器工作时，它的零件受到各种力的作用，并产生各种形变。显然，这些形变都只能是弹性形变而不能是范性形变，否则机器的正常工作就要受到破坏。

【04】金属的范性被广泛地应用在金属的压力加工中，主要的压力加工方法有锻造、拉制和轧制。

【05】利用压力来使金属改变形状的加工方法叫做锻造。锻造又分为自由锻造和模型锻造（又叫做冲压）。一般用手工来制造农具的方法就是自由锻造的一种。

1、冲压

【06】用金属板来制造各种零件或制品时常常采用冲压法。图6·24是冲压法的示意图。先将金属板放在冲模和底模之间，然后用水压机或其他压力机把冲模压下，这时金属板弯曲，发生范性形变，成为所需要的形状。

【07】可以进行冲压的材料有：钢、铜、铝、塑料等。用冲压法能够制造形状相当复杂的制品：象铝锅、表的齿轮、汽车和飞机的外壳等等。

【08】为了充分利用金属的范性，减少冲压加工时的困难，在冲压比较厚（8毫米以上）的金属板之前，先要把金属板加热到较高的温度。这种冲压方法叫做热冲压。在普通温度下进行的叫做冷冲压。

2、拉制

【09】在这种加工方法中，要加工的金属被拉引着通过一系列在金属板（拉模）上的小孔，这些孔一个比一个小，所以金属线的直径可以变得很细。这种孔是由很硬的钢或硬质合金制成的，一般做成圆锥形，叫做拉模孔。

【10】用拉制的方法可以制造各种金属线、小直径的管子和各种截面的棒状材料（尺寸精确的）。

【11】图6·25是拉制的示意图和拉模孔的简图。

3、轧制

【12】利用这种加工方法可以把钢、有色金属以及合金的锭制成金属板或各种横截面的金属材料（例如丁字梁、铁轨等等）。

【13】轧制的产品除了上述制成品以外，还可以作为进行下一步加工的毛坯。

【14】轧制方法的原理是使金属毛坯从两个转动方向相反的轧辊中通过，这时金属毛坯的形状改变，截面积减小，长度增加。图6·26是轧制金属板的示意图。

【15】为了便于轧制过程的进行，实际上绝大多数的金属坯都是在热状态下进行轧制的。

【16】木材也是一种非常有用的建筑材料，它的优点是比重小、极限强度较大，缺点是耐久性差，而且一般木材的结构都比较笨重。

【17】近几年来塑料已经得到了广泛的应用。塑料制品的主要加工方法是压制。塑料受热时，有很大的范性；冷却后却很坚固。

习题6-10

1、材料的弹性和范性对于材料在工程技术中的应用各有什么意义？

2、说明材料在各种加工方法中发生什么形变。