金属液态成型原理

介绍金属液态成型的原理、设备、工艺等。

金属液态成型原理

内容简介

《金属液态成型原理》共10章，书中系统阐述了材料热加工过程中金属液态成形的基本原理。第1章是液态金属的结构和性质，第2章是金属凝固过程的传热，第3章是液态金属凝固热力学及动力学，第4章是单相及多相合金的结晶，第5章是金属凝固组织的控制，第6章是凝固新技术，第7章是合金中的成分偏析，第8章是气孔与夹杂，第9章是缩孔与缩松，第10章是铸造应力、变形及裂纹。 《金属液态成型原理》是普通高等学校 “材料成形与控制工程专业”液态成形（铸造）方向本科生用的教材，同时也可作为材料加工液态成形方向研究生的参考书，还可作为金属材料工程、热加工以及机械等工程专业师生和工程技术人员的参考用书。

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目录

0 绪论1

0.1 金属的液态成形与凝固的关系1

0.2 凝固过程研究的对象1

0.3 凝固理论的研究进展2

第1章 液态金属的结构和性质4

1.1 固体金属的加热、熔化4

1.1.1 晶体的定义与结构4

1.1.2 金属的加热膨胀4

1.1.3 金属的熔化6

1.2 液态金属的结构6

1.2.1 液态金属的热物理性质7

1.2.1.1 体积和熵值的变化7

介绍金属液态成型的原理、设备、工艺等。

1.2.1.2 熔化潜热与汽化潜热7

1.2.2 X射线结构分析7

1.2.3 液态金属的结构8

1.2.3.1 纯金属液态结构8

1.2.3.2 实际金属液态结构9

1.2.4 液态金属理论结构模型钢球模型与PY理论10

1.3 液态金属的性质12

1.3.1 液态金属的黏滞性12

1.3.1.1 液态金属黏滞性的基本概念13

1.3.1.2 黏滞性（黏度）在材料成形过程中的意义14

1.3.2 液态金属的表面张力15

1.3.2.1 表面张力的基本概念和实质15

1.3.2.2 影响表面张力的因素17

1.3.2.3 毛细现象及表面张力引起的附加压力19

1.3.2.4 表面张力在材料成形中的意义20

1.4 液态金属的充型能力21

1.4.1 液态金属充型能力的基本概念21

1.4.1.1 充型能力的定义及其他相关名词21

1.4.1.2 液态金属流动性测试方法22

1.4.2 液态金属停止流动的机理与充型能力22

1.4.2.1 液态金属停止流动的机理22

1.4.2.2 液态金属的充型能力24

1.4.3 影响充型能力的因素27

1.4.3.1 金属性质方面的因素27

1.4.3.2 铸型性质方面的因素29

1.4.3.3 浇注条件方面的因素30

1.4.3.4 铸件结构方面的因素31

1.5 液体金属中的流动31

1.5.1 自然对流和强迫对流31

介绍金属液态成型的原理、设备、工艺等。

1.5.2 凝固过程液相区液态金属的流动32

1.5.3 液态金属对流对凝固组织的

影响33

习题与思考题34

第2章 金属凝固过程的传热35

2.1 概述35

2.1.1 热量传递的基本方式35

2.1.2 铸造过程中的热交换35

2.2 导热基本定律36

2.2.1 温度场36

2.2.1.1 概念36

2.2.1.2 等温面及等温线36

2.2.2 傅里叶定律36

2.2.3 导热微分方程37

2.3 凝固温度场的求解方法39

2.3.1 方法介绍39

2.3.2 铸件凝固温度场的解析解法39

2.3.3 半无限大物体的非稳态导热解析法41

2.3.4 测温法43

2.3.5 影响铸件温度场的因素43

2.3.5.1 金属性质的影响43

2.3.5.2 铸型性质的影响43

2.3.5.3 浇注条件t浇44

2.3.5.4 铸件结构的影响44

2.4 不同界面热阻条件下温度场46

2.4.1 概述46

2.4.1.1 热阻46

2.4.1.2 多层板的热阻46

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2.4.2 铸件在非金属型中凝固48

2.4.3 金属型铸造凝固48

2.5 铸件的凝固方式及其对铸件质量的影响49

2.5.1 凝固动态曲线49

2.5.2 凝固区域及其结构49

2.5.3 铸件的凝固方式及其影响因素51

2.5.3.1 凝固方式51

2.5.3.2 影响凝固方式的因素52

2.6 合金凝固方式与铸件质量的关系52

2.6.1 窄结晶温度范围的合金52

2.6.2 宽结晶温度范围的合金53

2.6.3 中等结晶温度范围的合金54

2.7 无限大平板铸件的凝固时间计算54

2.7.1 理论计算法54

2.7.2 经验公式法55

习题与思考题56

第3章 液态金属凝固热力学及动力学57

3.1 凝固热力学57

3.1.1 液固相变驱动力57

3.1.2 曲率、压力对金属平衡结晶温度的影响59

3.1.2.1 曲率对金属平衡结晶温度的影响59

3.1.2.2 压力对物质熔点的影响59

3.2 自发形核过程60

3.2.1 液态金属的结晶过程60

3.2.2 自发形核形核功61

3.2.3 自发形核形核率62

3.3 非自发形核过程64

3.3.1 非自发形核形核功64

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3.3.2 非自发形核的形核条件66

3.4 晶核的生长67

3.4.1 液固界面的结构及其影响因素68

3.4.2 粗糙界面与光滑界面69

3.5 晶体的生长方式及生长速度70

3.5.1 晶体的生长方式70

3.5.2 晶体的生长速度70

3.5.2.1 连续生长71

3.5.2.2 二维生核生长72

3.5.2.3 沿螺型位错生长72

3.5.3 晶体的生长方向和生长表面73

习题与思考题74

第4章 单相及多相合金的结晶75

4.1 凝固过程中的质量传输75

4.1.1 溶质分配方程75

4.1.1.1 扩散第一定律75

4.1.1.2 扩散第二定 …… 此处隐藏：4606字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……