金属凝固理论及应用技术

引言
第一篇凝固理论
1液态金属的结构和性质
1.1固体金属的加热、熔化
1.2液态金属的结构
1.2.1液态金属的热物理性质
1.2.2x射线结构分析
1.2.3液态金属的结构
1.2.4液态金属理论结构模型——刚球模型与PY理论
1.3液态金属的性质
1.3.1液态金属的黏滞性(黏度)
1.3.2表面张力
2液态金属凝固热力学及动力学
2.1纯金属的凝固
2.2二元合金的凝固平衡
2.3压力及界面曲率对凝固点的影响
2.4形核过程
2.5形核率
2.6固一液界面的结构
2.7晶体生长
3凝固过程中的溶质再分配
3.1溶质再分配与平衡分配系数
3.2非平衡凝固时的溶质再分配
3.2.1液相均匀混合时的溶质再分配
3.2.2液相中只考虑扩散时的溶质再分配
3.2.3液相部分混合时的溶质再分配
4单相合金凝固
4.1单相合金平衡凝固
4.2稳态凝固
4.3液态合金凝固过程中的“成分过冷”
4.3.1“成分过冷”产生的条件
4.3.2“成分过冷”的过冷度
4.4“成分过冷”对单相合金凝固过程的影响
4.4.1无“成分过冷”的平面生长
4.4.2窄成分过冷区的胞状生长
4.4.3较宽成分过冷区的柱状树枝晶生长
4.4.4宽成分过冷区的自由树枝晶生长
4.4.5树枝晶的生长方向和枝晶间距
4.4.6晶体形貌间的关系
5多相合金凝固
5.1共晶合金的凝固
5.1.1概述
5.1.2规则共晶凝固
5.1.3非规则共晶凝固
5.2偏晶合金和包晶合金的凝固
5.2.1偏晶合金的凝固
5.2.2包晶合金的凝固
第二篇凝固控制技术
6金属熔体控制
6.1合金熔体的净化
6.1.1非化学反应除气热力学
6.1.2非化学反应除气动力学
6.1.3有化学反应的除气热力学与动力学
6.1.4合金熔体的净化方法
6.2合金熔体的变质处理
6.2.1基本概念
6.2.2铝硅合金中共晶硅的变质处理
6.2.3变质剂的种类与效果
6.2.4变质处理工艺
6.2.5铸铁中石墨的球化
6.2.6其他变质方法
7铸件凝固组织控制与凝固方式
7.1铸件凝固组织的形成
7.1.1凝固条件与凝固方式
7.1.2铸件的典型凝固组织与形成过程
7.1.3等轴晶的形核
7.1.4铸件典型凝固组织形态的控制
7.2等轴晶的晶粒细化
7.2.1添加晶粒细化剂法
7.2.2动力学细化法
7.2.3熔炼及浇注过程的温度控制
7.3铸铁多相合金凝固过程控制
7.3.1影响铸铁组织的因素及控制
7.3.2化学成分的影响
7.3.3冷却速度的影响
7.3.4孕育处理的影响
7.3.5振动的影响
7.4铝合金多相合金凝固过程控制
7.4.1Al-Cu合金
7.4.2Al-Si合金
7.4.3Al-Cu-si合金
7.4.4振动能对铝及其合金凝固和组织的影响
7.4.5压力对铝合金凝固过程、组织及性能的影响
7.5凝固方式
7.5.1凝固区域的结构
7.5.2铸件的凝固方式
7.5.3影响凝固方式的因素
7.5.4铸件的凝固方式与铸件质量
8常见的凝固缺陷及控制
8.1成分偏析
8.1.1微观偏析
8.1.2宏观偏析
8.2凝固收缩及凝固组织致密度的控制
8.2.1凝固收缩率
8.2.2缩松的形成与控制
8.2.3强化补缩的方法——保温冒口与保温补贴
8.3裂纹的形成与控制
8.3.1铸造应力的形成
8.3.2热裂
8.3.3冷裂
8.4气孔的形成与控制
8.4.1气孔的分类
8.4.2气体的析出
8.4.3气孔的形成机理
8.4.4防止气孔产生的措施
8.5夹杂物的形成与控制
8.5.1夹杂物的来源及分类
8.5.2初生夹杂物
8.5.3二次氧化夹杂物
8.5.4次生氧化夹杂物
8.5.5焊缝中的夹杂物
9凝固新技术
9.1定向凝固
9.1.1定向凝固工艺
9.1.2定向凝固技术的应用
9.2优质铸件凝固
9.3深过冷凝固
9.4超常凝固
9.4.1微重力下的凝固
9.4.2声悬浮技术
9.4.3高压凝固
9.5快速凝固
9.5.1快速凝固方法
9.5.2快速凝固的特征
9.6半固态金属的特性及半固态铸造
9.6.1半固态金属的特性
9.6.2连续搅拌对半固态金属凝固的影响
9.6.3半固态铸造
10连续铸造技术
10.1连铸技术的发展现状
lO.1.1连铸技术的发展史
10.1.2我国连铸技术的发展现状
10.2连铸的基本方法
10.2.1立式连铸机
lO.2.2弧形连铸机
10.2.3水平连铸机
10.3连铸过程凝固组织特点及质量控制
10.3.1连铸过程凝固特点
10.3.2连铸凝固组织、缺陷
10.4连铸工艺过程的控制环节
10.4.1结晶器的结构设计
10.4.2结晶器振动-
10.4.3连铸速率的控制
10.4.4铸坯的弯曲与矫直
10.5连铸连轧新技术
10.5.1薄板坯连铸连轧技术
10.5.2连铸cSP新技术
10.5.3其他薄板连铸连轧技术
10.5.4我国薄板坯连铸连轧技术的发展现状
10.6其他合金的连铸技术
10.6.1铝合金的连续铸造
10.6.2其他合金的连铸
10.7O.C.C.连铸技术
10.7.1O.C.C.连铸技术的原理与特点
10.7.20.C.C.连铸方法
10.7.30.C.C.连铸的凝固过程与质量控制
11焊接技术
11.1焊接方法
11.2焊接设备
11.3焊接材料
11.3.1焊条
11.3.2焊丝
11.3.3焊剂
11.3.4焊接用气体
11.4焊接工艺
11.4.1手工电弧焊
11.4.2埋弧焊
11.4.3气体保护电弧焊
11.4.4等离子弧焊
11.4.5堆焊
11.4.6气焊
11.4.7电阻焊
11.4.8钎焊
11.5焊接构件的热处理
11.6焊接缺陷及质量检测
11.6.1焊接缺陷
11.6.2焊接质量的检验
11.7焊接新技术
11.7.1激光焊
11.7.2数字化焊接技术
11.7.3搅拌摩擦焊技术
11.8焊接新技术新工艺的发展及前景
11.8.1能源方面
11.8.2计算机在焊接中的应用
11.8.3焊接机器人和智能化
11.8.4提高焊接生产率
参考文献

本书为“材料加工工程”专业方向主干教材之一。全书以基本理论及应用技术为主，包括材料加工机械、冶金等多领域有关凝固原理及凝固技术的近期新成果及进展，体现新世纪材料加工学科中多领域交叉特色。
内容共分为11章，主要介绍了液态金属的结构和性质、液态金属凝固热力学及动力学、凝固过程中的溶质再分配、单相合金凝固、多相合金凝固、金属熔体控制、铸件凝固组织控制与凝固方式、常见的凝固缺陷及控制、凝固新技术，连续铸造技术及焊接技术等内容。

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