了得網工業技術_金屬熔體電脈衝處理理論及應用

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本書共五章。**章為研究綜述；第二章介紹了電脈衝發生裝置的電路組成及其電磁學特性；第三章闡述了電脈衝處理條件下鋼鐵材料的組織與性能變化；第四章介紹了電脈衝熔體處理技術在有色金屬中的應用；第五章探討了電脈衝處理技術的作用機理。本書是對作者在外場作用下金屬凝固理論與應用研究工作的總結與回顧。

內容簡介

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液態金屬是結晶的母相，金屬熔體結構對其凝固組織及性能具有重要影響。王建中等的《金屬熔體電脈衝處理理論及應用》介紹了電脈衝熔體處理技術的基本概念及其在金屬材料凝固組織控制方面的應用，討論了電脈衝處理條件下液態金屬的結構轉變特性及其對結晶過程的影響，建立了電脈衝孕育處理機制的微觀模型。


《金屬熔體電脈衝處理理論及應用》可供從事金屬凝固理論與應用的科技人員及材料、物理等相關專業的研究生和高校教師參考。

前言章金屬熔體結構及電脈衝處理概述 1.1 液態結構的認識 1.1.1 概述 1.1.2 液態金屬結構與氣、固兩態的相關性 1.1.3 液態金屬結構模型 1.1.4 液態金屬結構的理論描述 1.2 液態金屬結構的研究方法與進展 1.2.1 金屬熔體的物理性質研究 1.2.2 金屬熔體結構的實驗研究 1.2.3 金屬熔體結構的計算機模擬 1.3 液—液結構轉變特點 1.3.1 壓力誘導液—液結構轉變 1.3.2 溫度誘導液—液結構轉變 1.3.3 外場誘導液—液結構轉變 1.4 金屬熔體結構對其凝固組織及性能的影響 1.5 電脈衝作用下金屬凝固組織改善的研究 1.5.1 在固相區施加電脈衝對金屬組織及性能的影響 1.5.2 在凝固過程中施加電脈衝對金屬組織及性能的影響 1.5.3 金屬熔體的電脈衝處理技術及其作用機理參考文獻第二章電脈衝產生原理與基本特性 2.1 脈衝電路的用途和特點 2.1.1 產生電脈衝的多諧振蕩器 2.1.2 脈衝變換和整形電路 2.1.3 有記憶功能的雙穩電路 2.2 振蕩電路的工作原理及用途 2.2.1 LC振蕩器 2.2.2 RC振蕩器 2.2.3 調幅和檢波電路 2.2.4 調頻和鋻頻電路 2.3 電脈衝的電磁學特性 2.3.1 唯像模型描述 2.3.2 理論解析 2.4 電脈衝作用下熔體內部電磁場分布模擬 2.4.1 電磁場的數值計算研究 2.4.2 電磁場模擬基本理論與計算方法 2.4.3 脈衝電磁場在熔體內分布的模擬 2.4.4 模型的建立 2.4.5 熔體內部電磁場分布仿真研究參考文獻第三章電脈衝熔體處理對鋼鐵材料凝固組織與性能的影響 3.1 脈衝電壓對高碳鋼凝固組織的影響 3.1.1 實驗材料與方法 3.1.2 脈衝電壓對高碳鋼凝固組織的影響 3.1.3 脈衝電壓與形核率間的經驗公式 3.1.4 冷卻速率對電脈衝熔體處理T8鋼凝固組織的影響 3.1.5 不同脈衝電壓對T8鋼珠光體形態的影響 3.2 電脈衝處理時間對9Cr2MoV鋼凝固組織的影響 3.2.1 實驗材料與方法 3.2.2 小功率電脈衝處理時脈衝處理時間對9Cr2MoV凝固組織的影響 3.2.3 大功率電脈衝處理時脈衝處理時間對9Cr2MoV凝固組織的影響 3.2.4 電脈衝改善9Cr2MoV凝固組織過程中的衰退現像研究 3.2.5 電脈衝對鋼液結構的作用時間及衰退現像機理討論 3.2.6 電脈衝在碳鋼凝固過程中的作用 3.3 電脈衝處理對Q235連鑄鋼小方坯凝固組織的影響 3.3.1 實驗材料與方法 3.3.2 組織觀察 3.3.3 電脈衝處素偏析的影響 3.3.4 熱鍛之後的金相組織比較 3.3.5 力學性能 3.4 電脈衝處理條件下金屬結晶的原位觀察 3.4.1 高溫共聚焦設備概述 3.4.2 電脈衝處理條件下Al-5％Cu合金液固相變原位觀察的嘗試 3.4.3 電脈衝處理條件下Q235液固相變的原位觀察參考文獻第四章電脈衝熔體處理對有色金屬凝固組織與性能的影響 4.1 電脈衝熔體處理對純鋁凝固組織的影響 4.1.1 實驗材料與方法 4.1.2 電脈衝參數對純鋁凝固組織的影響 4.1.3 電脈衝處理頻率與時間參數對純鋁形核率的影響 4.1.4 鋁熔體電脈衝處理的孕育衰退現像 4.1.5 不同過熱度下鋁熔體電脈衝處理的鑄態組織特征 4.2 電脈衝作用下鋁熔體的遺傳性 4.2.1 概述 4.2.2 實驗材料與方法 4.2.3 試樣的宏觀組織與遺傳因子 4.2.4 試樣的DSC分析 4.2.5 不同脈衝電壓作用下的組織遺傳特征 4.2.6 鋁熔體電脈衝處理的遺傳改造思想及二次脈衝 4.2.7 鋁熔體電脈衝處理的遺傳消減 4.3 脈衝電場作用下鋁熔體的黏度測試與DSC分析 4.3.1 引言 4.3.2 實驗材料與方法 4.3.3 脈衝電場作用下鋁熔體的黏滯性研究 4.3.4 脈衝電場作用下鋁熔體的DSC分析 4.4 鋁銅合金的電脈衝熔體處理及其對凝固偏析的影響 4.4.1 實驗材料與方法 4.4.2 脈衝電壓對Al-5％Cu合金凝固組織的影響 4.4.3 脈衝處理時間對Al-5％Cu合金凝固組織的影響 4.4.4 熔體溫度對電脈衝處理Al-5％Cu合金凝固組織的影響 4.4.5 Al-5％Cu合金偏析特性 4.5 電脈衝熔體處理對鑄造鋁銅合金熱裂性能的影響 4.5.1 鑄造Al-Cu合金熱裂的萌生及評定 4.5.2 電脈衝處理對Al-5％Cu合金抗熱裂性能的影響 4.5.3 電脈衝處理改善Al-5％Cu合金熱裂傾向的機理 4.6 電脈衝熔體處理對Al-22％Si合金凝固組織的影響 4.6.1 不同參數電脈衝熔體處理對Al-22％Si合金凝固組織的影響 4.6.2 不同熔體處理方法對Al-22％Si合金凝固組織影響的比較 4.7 電脈衝作用下Al-22％Si合金組織遺傳性的研究 4.7.1 熱循環對Al-22％Si合金凝固組織的影響 4.7.2 電脈衝處理後熱循環對Al-22％Si合金凝固組織的影響 4.7.3 電脈衝作用下Al-22％Si合金衰退性的研究 4.8 電脈衝處理參數對Al-22％Si-1.5％Cu合金凝固組織的影響 4.8.1 脈衝電壓對過共晶Al-Si-Cu合金組織與性能的影響 4.8.2 脈衝頻率對過共晶Al-Si-Cu合金組織與性能的影響 4.8.3分析與討論 4.9 電脈衝預處理——反擠成型法制備高鋁硅合金缸套工藝研究 4.9.1 實驗工藝與方法 4.9.2 實驗結果與討論 4.10 電脈衝熔體處理對純銅凝固組織及傳導性能的影響 4.10.1 電脈衝頻率對純銅凝固組織的影響 4.10.2.電脈衝熔體處理條件對純銅凝固組織的影響 4.10.3 電脈衝熔體處理對純銅定向凝固組織細化行為的影響 4.10.4 電脈衝處理對純銅導電導熱性能的影響 4.11 電脈衝處理易切削硅黃酮的組織及其力學性能 4.11.1 電脈衝處理後H65Sil.5合金的組織特點 4.11.2 電脈衝處理後H65Sil.5合金的切削性能 4.11.3 電脈衝處理後H65Sil.5合金的力學性能參考文獻第五章電脈衝孕育處理機制探討 5.1 原子團簇的特征與研究手段 5.1.1 概述 5.1.2 團簇的性質 5.2 液態金屬團簇結構假說 5.2.1 純金屬液態團簇結構假說 5.2.2 純鋁熔體結構模型 5.2.3 電脈衝孕育處理機理 5.3 模型驗證 5.3.1 引言 5.3.2 鋁熔體結構的液態x射線衍射分析 5.3.3 鋁熔體結構的溫度變化特性 5.3.4 電脈衝作用下鋁熔體的結構轉變特性 5.3.5 鋁熔體結構對不同脈衝電場的響應特性 5.3.6 過熱與電脈衝聯合處理後的鋁熔體結構特征 5.3.7熔體的DSC分析 5.4 典型合金體繫電脈衝處理機理的探討 5.4.1 亞共晶鋁銅合金熔體結構模型 5.4.2 電脈衝處理亞共晶AlCu合金熔體結構模型 5.4.3 電脈衝處理改善Al-5％Cu合金偏析機理 5.4.4 電脈衝處理改善Al-5％Cu合金偏析機理驗證參考文獻


前言
章 金屬熔體結構及電脈衝處理概述
  1.1 液態結構的認識
    1.1.1 概述
    1.1.2 液態金屬結構與氣、固兩態的相關性
    1.1.3 液態金屬結構模型
    1.1.4 液態金屬結構的理論描述
  1.2 液態金屬結構的研究方法與進展
    1.2.1 金屬熔體的物理性質研究
    1.2.2 金屬熔體結構的實驗研究
    1.2.3 金屬熔體結構的計算機模擬
  1.3 液—液結構轉變特點
    1.3.1 壓力誘導液—液結構轉變
    1.3.2 溫度誘導液—液結構轉變
    1.3.3 外場誘導液—液結構轉變
  1.4 金屬熔體結構對其凝固組織及性能的影響
  1.5 電脈衝作用下金屬凝固組織改善的研究
    1.5.1 在固相區施加電脈衝對金屬組織及性能的影響
    1.5.2 在凝固過程中施加電脈衝對金屬組織及性能的影響
    1.5.3 金屬熔體的電脈衝處理技術及其作用機理
  參考文獻
第二章 電脈衝產生原理與基本特性
  2.1 脈衝電路的用途和特點
    2.1.1 產生電脈衝的多諧振蕩器
    2.1.2 脈衝變換和整形電路
    2.1.3 有記憶功能的雙穩電路
  2.2 振蕩電路的工作原理及用途
    2.2.1 LC振蕩器
    2.2.2 RC振蕩器
    2.2.3 調幅和檢波電路
    2.2.4 調頻和鋻頻電路
  2.3 電脈衝的電磁學特性
    2.3.1 唯像模型描述
    2.3.2 理論解析
  2.4 電脈衝作用下熔體內部電磁場分布模擬
    2.4.1 電磁場的數值計算研究
    2.4.2 電磁場模擬基本理論與計算方法
    2.4.3 脈衝電磁場在熔體內分布的模擬
    2.4.4 模型的建立
    2.4.5 熔體內部電磁場分布仿真研究
  參考文獻
第三章 電脈衝熔體處理對鋼鐵材料凝固組織與性能的影響
  3.1 脈衝電壓對高碳鋼凝固組織的影響
    3.1.1 實驗材料與方法
    3.1.2 脈衝電壓對高碳鋼凝固組織的影響
    3.1.3 脈衝電壓與形核率間的經驗公式
    3.1.4 冷卻速率對電脈衝熔體處理T8鋼凝固組織的影響
    3.1.5 不同脈衝電壓對T8鋼珠光體形態的影響
  3.2 電脈衝處理時間對9Cr2MoV鋼凝固組織的影響
    3.2.1 實驗材料與方法
    3.2.2 小功率電脈衝處理時脈衝處理時間對9Cr2MoV凝固組織的影響
    3.2.3 大功率電脈衝處理時脈衝處理時間對9Cr2MoV凝固組織的影響
    3.2.4 電脈衝改善9Cr2MoV凝固組織過程中的衰退現像研究
    3.2.5 電脈衝對鋼液結構的作用時間及衰退現像機理討論
    3.2.6 電脈衝在碳鋼凝固過程中的作用
  3.3 電脈衝處理對Q235連鑄鋼小方坯凝固組織的影響
    3.3.1 實驗材料與方法
    3.3.2 組織觀察
    3.3.3 電脈衝處素偏析的影響
    3.3.4 熱鍛之後的金相組織比較
    3.3.5 力學性能
  3.4 電脈衝處理條件下金屬結晶的原位觀察
    3.4.1 高溫共聚焦設備概述
    3.4.2 電脈衝處理條件下Al-5％Cu合金液固相變原位觀察的嘗試
    3.4.3 電脈衝處理條件下Q235液固相變的原位觀察
  參考文獻
第四章 電脈衝熔體處理對有色金屬凝固組織與性能的影響
  4.1 電脈衝熔體處理對純鋁凝固組織的影響
    4.1.1 實驗材料與方法
    4.1.2 電脈衝參數對純鋁凝固組織的影響
    4.1.3 電脈衝處理頻率與時間參數對純鋁形核率的影響
    4.1.4 鋁熔體電脈衝處理的孕育衰退現像
    4.1.5 不同過熱度下鋁熔體電脈衝處理的鑄態組織特征
  4.2 電脈衝作用下鋁熔體的遺傳性
    4.2.1 概述
    4.2.2 實驗材料與方法
    4.2.3 試樣的宏觀組織與遺傳因子
    4.2.4 試樣的DSC分析
    4.2.5 不同脈衝電壓作用下的組織遺傳特征
    4.2.6 鋁熔體電脈衝處理的遺傳改造思想及二次脈衝
    4.2.7 鋁熔體電脈衝處理的遺傳消減
  4.3 脈衝電場作用下鋁熔體的黏度測試與DSC分析
    4.3.1 引言
    4.3.2 實驗材料與方法
    4.3.3 脈衝電場作用下鋁熔體的黏滯性研究
    4.3.4 脈衝電場作用下鋁熔體的DSC分析
  4.4 鋁銅合金的電脈衝熔體處理及其對凝固偏析的影響
    4.4.1 實驗材料與方法
    4.4.2 脈衝電壓對Al-5％Cu合金凝固組織的影響
    4.4.3 脈衝處理時間對Al-5％Cu合金凝固組織的影響
    4.4.4 熔體溫度對電脈衝處理Al-5％Cu合金凝固組織的影響
    4.4.5 Al-5％Cu合金偏析特性
  4.5 電脈衝熔體處理對鑄造鋁銅合金熱裂性能的影響
    4.5.1 鑄造Al-Cu合金熱裂的萌生及評定
    4.5.2 電脈衝處理對Al-5％Cu合金抗熱裂性能的影響
    4.5.3 電脈衝處理改善Al-5％Cu合金熱裂傾向的機理
  4.6 電脈衝熔體處理對Al-22％Si合金凝固組織的影響
    4.6.1 不同參數電脈衝熔體處理對Al-22％Si合金凝固組織的影響
    4.6.2 不同熔體處理方法對Al-22％Si合金凝固組織影響的比較
  4.7 電脈衝作用下Al-22％Si合金組織遺傳性的研究
    4.7.1 熱循環對Al-22％Si合金凝固組織的影響
    4.7.2 電脈衝處理後熱循環對Al-22％Si合金凝固組織的影響
    4.7.3 電脈衝作用下Al-22％Si合金衰退性的研究
  4.8 電脈衝處理參數對Al-22％Si-1.5％Cu合金凝固組織的影響
    4.8.1 脈衝電壓對過共晶Al-Si-Cu合金組織與性能的影響
    4.8.2 脈衝頻率對過共晶Al-Si-Cu合金組織與性能的影響
    4.8.3分析與討論
  4.9 電脈衝預處理——反擠成型法制備高鋁硅合金缸套工藝研究
    4.9.1 實驗工藝與方法
    4.9.2 實驗結果與討論
  4.10 電脈衝熔體處理對純銅凝固組織及傳導性能的影響
    4.10.1 電脈衝頻率對純銅凝固組織的影響
    4.10.2.電脈衝熔體處理條件對純銅凝固組織的影響
    4.10.3 電脈衝熔體處理對純銅定向凝固組織細化行為的影響
    4.10.4 電脈衝處理對純銅導電導熱性能的影響
  4.11 電脈衝處理易切削硅黃酮的組織及其力學性能
    4.11.1 電脈衝處理後H65Sil.5合金的組織特點
    4.11.2 電脈衝處理後H65Sil.5合金的切削性能
    4.11.3 電脈衝處理後H65Sil.5合金的力學性能
  參考文獻
第五章 電脈衝孕育處理機制探討
  5.1 原子團簇的特征與研究手段
    5.1.1 概述
    5.1.2 團簇的性質
  5.2 液態金屬團簇結構假說
    5.2.1 純金屬液態團簇結構假說
    5.2.2 純鋁熔體結構模型
    5.2.3 電脈衝孕育處理機理
  5.3 模型驗證
    5.3.1 引言
    5.3.2 鋁熔體結構的液態x射線衍射分析
    5.3.3 鋁熔體結構的溫度變化特性
    5.3.4 電脈衝作用下鋁熔體的結構轉變特性
    5.3.5 鋁熔體結構對不同脈衝電場的響應特性
    5.3.6 過熱與電脈衝聯合處理後的鋁熔體結構特征
    5.3.7熔體的DSC分析
  5.4 典型合金體繫電脈衝處理機理的探討
    5.4.1 亞共晶鋁銅合金熔體結構模型
    5.4.2 電脈衝處理亞共晶AlCu合金熔體結構模型
    5.4.3 電脈衝處理改善Al-5％Cu合金偏析機理
    5.4.4 電脈衝處理改善Al-5％Cu合金偏析機理驗證
  參考文獻

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