前言

模拟是对真实事件或者过程的虚拟或物拟。现代的材料加工物理模拟，主要指采用热模拟试验机进行物理模拟。热模拟试验机出现在第二次世界大战之后，在现代材料研发机构和加工、制造等行业得到广泛应用。热模拟试验机是一种提供了高温环境的动态材料试验机，它可以动态地对材料受热和成形过程全生命周期地进行物理模拟。其模拟功能齐全，应用广泛，可以进行包括连铸冶炼工艺、轧制锻压工艺、焊接工艺、金属热处理工艺和机械热疲劳等方面内容在内的动态过程模拟试验，可以测定金属高温力学性能、应力应变曲线、金属热物性及CCT曲线等。材料加工的物理模拟是在实验室里使用真实的材料，经历实际制造工艺或最终服役工况来精确地再现其受热和受力作用的过程。在该模拟过程中使用一个小的真实材料样品，而该样品与全尺寸制品在制造工艺或最终服役工况中具有相同或相似的受热和受力条件。在现代热模拟试验机中模拟的结果将非常具有实用价值，因此，实验室中的模拟结果可以直接应用到全尺寸的生产实践中。

本书系统介绍了基于热模拟试验机的现代金属材料加工和物理特性表征的物理模拟的基本概念和意义、现代材料加工的物理模拟技术、材料加工物理模拟的常用试验方法，如高温拉伸试验、高温压缩试验、高温扭转试验和测定CCT曲线试验，进行了介绍和应用举例；对热加工理论基础、金属材料热加工的热模拟试验技术及数据处理进行了详细介绍，内容涉及热模拟试验参数的确定原则、真应力-真应变曲线、基于动态材料学模型本构方程构建的数据处理步骤、 Z 参数的确定、动态再结晶临界条件与热加工图的构建及应用等。本书特别对河南科技大学及有色金属共性技术河南省协同创新中心电子铜合金研究团队自1995年以来，就有关高性能铜合金和电接触材料等铜基材料的热变形行为的热模拟研究成果进行了总结与概括，涉及的材料包括多元微合金化高性能IC框架铜合金、微纳结构混杂氧化物弥散强化铜、弥散铜-W/Mo/WC/TiC电接触复合材料，制备方法涉及大气熔铸、真空熔铸、传统粉末冶金、真空热压烧结、放电等离子烧结（SPS）等多种技术，研究成果已在相关产品中得到应用或作为技术储备。

本书由张毅、安俊超、贾延琳、周旭东、付明、田保红、刘勇、殷婷、高直、王智勇、高颖颖、孙慧丽撰写完成，其中第1、2章由河南科技大学周旭东教授撰写；第3、4章由河南科技大学张毅教授、北京机电研究所有限公司高直工程师、河南科技大学孙慧丽撰写，第5章由北京工业大学贾延琳博士和河南科技大学张毅教授、河南工业技师学院高颖颖撰写；第6章由洛阳理工学院安俊超博士撰写；第7章由河南科技大学殷婷实验师、刘勇教授及中国空空导弹研究院付明研究员撰写；第8章由田保红教授、安俊超博士、洛阳轴承研究所有限公司王智勇高级工程师撰写。全书由张毅和田保红教授统稿。河南科技大学材料分析实验中心李炎教授、祝要民教授、刘玉亮博士、李武会博士，金属材料工程系王顺兴教授、贾淑果教授、任凤章教授，材料学实验中心张兴渊工程师，材料加工实验中心刘亚民高级工程师、郜建新高级工程师、赵培峰副教授、王要利实验师、刘重喜高级技师，河南省工程材料实验教学示范中心李红霞高级工程师、朱宏喜副教授、殷婷实验师等教师参与了部分研究工作。有关研究工作还得到有色金属共性技术河南省协同创新中心、河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室的谢敬佩教授、李全安教授、宋克兴教授、黄金亮教授、王文焱教授等教师的帮助与支持。河南科技大学材料科学与工程学院硕士研究生李瑞卿、许倩倩、李艳、孙慧丽、田卡、孙永伟、张晓伟、冯江、杨志强、杨雪瑞、程新乐、殷婷、赵瑞龙、朱顺新等和部分本科毕业生也参与完成了部分研究工作。在此向他们表示衷心的感谢。本书的撰写得到孙慧丽、李国辉、王冰洁等硕士的大力协助，感谢他们的辛勤劳动。

本书的有关项目研究得到国家自然科学基金（51101052、U1704143）、河南省科技开放合作项目（172106000058）、河南省高校科技创新人才支持计划（18HASTIT024）、河南省高校科技创新团队计划（2012IRTSTHN008）、河南省杰出青年基金项目（0521001200）、河南省高等学校青年骨干教师资助计划（2012GGJS-073）、河南省重点攻关项目（152102210074、162102410022）、河南省教育厅自然科学研究资助项目（2011QN48、14B430015、15A430006）和河南科技大学青年学术带头人启动基金（13490001）、洛阳市科技计划项目（020902）等项目的资助。

感谢有色金属共性技术河南省协同创新中心与河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室对有关研究的资助。感谢河南科技大学材料科学与工程学院、洛阳理工学院材料科学与工程学院、北京工业大学材料科学与工程学院和化学工业出版社对本书的撰写和出版给予的支持。

书中的主要内容是作者研究团队近年来研究工作的总结，本书在撰写过程中参考了部分相关文献，在书中都尽可能以参考文献形式列出，特向有关作者表示由衷的感谢。由于作者水平有限，恳请读者不吝批评指正。

作者
2018年2月于洛阳