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    【作者】 張忠明 
    【所屬類別】 圖書  教材  研究生/本科/專科教材  工學 
    【出版社】機械工業出版社 
    【ISBN】9787111699255
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    內容介紹



    開本:16開
    紙張:膠版紙
    包裝:平裝-膠訂

    是否套裝:否
    國際標準書號ISBN:9787111699255
    叢書名:普通高等教育繫列教材

    作者:張忠明
    出版社:機械工業出版社
    出版時間:2022年05月 


        
        
    "
    內容簡介
    本書是為適應普通高等學校材料成型及控制工程專業和材料加工工程學科的培養目標要求而編寫的基礎理論教材。本書著重闡明金屬凝固成形(也稱液態成形)的內在規律和物理本質,主要介紹熔融金屬及其充型、凝固傳熱、凝固形核與晶體生長、合金的凝固及其凝固組織、凝固偏析、氣孔與夾雜物、凝固收縮與縮孔、熱裂鑄造應力、變形與冷裂等。本書既注重基礎理論的闡述,又注重凝固理論的工程應用,意在使讀者通過學習,能夠對金屬凝固成形過程及基本原理有較深入和繫統的理解,並能針對金屬凝固成形過程中產生的實際問題提出有效的對策和解決方案。本書可作為普通高等學校材料成型及控制工程專業的本科生教材和材料加工工程學科的研究生教材,也可作為鑄造、冶金、材料、機械等領域工程技術人員的參考用書。
    目錄
    前言
    第1章熔融金屬1
    1.1熔融金屬的結構1
    1.1.1液、固、氣三態的特性對比1
    1.1.2理想純金屬的液態結構2
    1.1.3實際金屬的液態結構3
    1.2熔融金屬的性質3
    1.2.1熔融金屬的黏度3
    1.2.2熔融金屬的表面張力6
    1.3熔融金屬與環境的交互作用11
    1.3.1金屬液與水蒸氣的反應11
    1.3.2常見金屬液的氣體反應11
    習題13
    第2章充型15前言
    第1章熔融金屬1
    1.1熔融金屬的結構1
    1.1.1液、固、氣三態的特性對比1
    1.1.2理想純金屬的液態結構2
    1.1.3實際金屬的液態結構3
    1.2熔融金屬的性質3
    1.2.1熔融金屬的黏度3
    1.2.2熔融金屬的表面張力6
    1.3熔融金屬與環境的交互作用11
    1.3.1金屬液與水蒸氣的反應11
    1.3.2常見金屬液的氣體反應11
    習題13
    第2章充型15
    2.1充型能力的度量方法15
    2.2熔融金屬的停止流動機理與充型能力
    表征17
    2.2.1熔融金屬的停止流動機理17
    2.2.2充型能力的簡化計算18
    2.3充型能力的影響因素及提高措施19
    2.3.1影響充型能力的因素20
    2.3.2提高充型能力的措施27
    2.4連續流動性28
    習題29
    第3章凝固傳熱30
    3.1凝固傳熱的特點30
    3.2凝固繫統溫度場的研究方法32
    3.2.1溫度場的實際測定32
    3.2.2溫度場的數學解析35
    3.2.3溫度場的數值計算38
    3.3不同熱阻條件下凝固繫統的溫度
    分布39
    3.4鑄件溫度場的影響因素40
    3.5凝固時間42
    3.5.1平方根定律42
    3.5.2折算厚度法則44
    3.5.3熱流發散效應46
    3.5.4不同熱阻條件下鑄件的凝固
    時間47
    3.6凝固方式49
    3.6.1凝固動態曲線49
    3.6.2凝固區域及其結構49
    3.6.3凝固方式及其影響因素51
    3.6.4凝固方式與鑄件質量的關繫54
    3.6.5凝固方式的控制55
    3.7凝固方向56
    3.7.1順序凝固與同時凝固56
    3.7.2凝固方向的控制57
    習題57
    第4章凝固形核與晶體生長60
    4.1金屬結晶的熱力學條件60
    4.2形核過程61
    4.2.1均質形核62
    4.2.2異質形核66
    4.3生長過程70
    4.3.1晶體生長的動力學過冷度70
    4.3.2液-固界面的微觀結構71
    4.3.3液-固界面的生長機理和生長
    速度73
    4.3.4過冷度對界面性質及動力學過程的
    影響76
    4.3.5晶體的生長方向和生長界面76
    習題77
    第5章合金的凝固79
    5.1單相合金的平衡凝固79
    5.1.1平衡分配繫數79
    5.1.2平衡凝固時的溶質再分配80
    5.2單相合金的非平衡凝固81
    5.2.1凝固界面區域平衡假設81
    5.2.2固相無擴散、液相均勻混合時的
    溶質再分配82
    5.2.3固相無擴散、液相隻有有限擴散而
    無對流或攪拌時的溶質再分配83
    5.2.4固相無擴散、液相存在部分混合
    時的溶質再分配87
    5.3單相合金固-液界面前沿液相的過冷
    狀態 90
    5.3.1熱過冷90
    5.3.2成分過冷91
    5.4液相過冷對單相合金凝固過程的
    影響 93
    5.4.1熱過冷對純金屬界面穩定性、界面
    形貌及結晶形態的影響93
    5.4.2成分過冷對單相合金界面穩定性、
    界面形貌及結晶形態的影響 94
    5.4.3枝晶間距99
    5.5共晶合金的凝固101
    5.5.1共晶組織的形態及分類 102
    5.5.2共生區102
    5.5.3共晶合金的結晶方式 104
    5.5.4非小平面-非小平面規則共晶的
    凝固 107
    5.5.5非小平面-小平面非規則共晶的
    凝固 111
    習題114
    第6章凝固組織117
    6.1鑄件凝固組織及其對性能的影響117
    6.1.1鑄件的宏觀凝固組織 117
    6.1.2宏觀凝固組織對鑄件性能的
    影響 118
    6.2液相流動對凝固過程的影響 118
    6.2.1液相流動對凝固前沿的影響 118
    6.2.2液相流動對晶體遊離與晶核增殖的
    影響 119
    6.3鑄件凝固組織的形成機理 121
    6.3.1表面細晶粒區的形成 121
    6.3.2柱狀晶區的形成 122
    6.3.3中心等軸晶區的形成 123
    6.3.4宏觀凝固組織的影響因素 124
    6.4鑄件宏觀凝固組織的控制 126
    6.4.1等軸晶組織的獲得和細化 126
    6.4.2定向凝固與柱狀晶及單晶組織的
    獲得 129
    習題132
    第7章凝固偏析133
    7.1宏觀偏析133
    7.1.1正常偏析133
    7.1.2反常偏析135
    7.1.3重力偏析 136
    7.2微觀偏析137
    7.2.1枝晶偏析 138
    7.2.2胞狀偏析與晶界偏析 139
    7.2.3微觀偏析產生的非平衡第
    二相 139
    7.2.4微觀偏析的度量與消除 140
    7.3鎮靜鋼錠中的宏觀偏析 141
    習題142
    目錄第8章氣孔與夾雜物143
    8.1概述 144
    8.1.1氣體的來源144
    8.1.2氣體的存在形態144
    8.1.3非金屬夾雜物的來源 144
    8.1.4非金屬夾雜物的分類 145
    8.2氣體的溶解145
    8.2.1氣體在金屬中的溶解過程 145
    8.2.2氣體溶解度的影響因素 146
    8.2.3氣體在金屬液中的傳輸 149
    8.3氣體的析出150
    8.3.1氣體的擴散析出150
    8.3.2氣體以氣泡形式從金屬液中
    析出 150
    8.4鑄件中的氣孔154
    8.4.1析出性氣孔154
    8.4.2反應性氣孔157
    8.4.3侵入性氣孔 161
    8.5非金屬夾雜物的生成 163
    8.5.1澆注前形成的非金屬夾雜物 163
    8.5.2澆注充型時形成的非金屬夾
    雜物 164
    8.5.3凝固過程中形成的非金屬夾
    雜物 165
    8.6夾雜物的長大、形狀和分布 165
    8.6.1夾雜物的聚合長大 165
    8.6.2夾雜物的形狀 166
    8.6.3夾雜物的分布 167
    8.7預防、減少和去除夾雜物的途徑 167
    習題169
    第9章凝固收縮與縮孔 170
    9.1收縮的基本概念171
    9.1.1體收縮和線收縮 171
    9.1.2金屬收縮的三個階段171
    9.1.3鑄件的收縮173
    9.2縮孔的形成機制174
    9.2.1金屬液中的靜水張力 174
    9.2.2縮孔的形核與生長 174
    9.2.3氣縮孔的形核與生長 175
    9.3縮孔及縮松的形成過程 176
    9.3.1縮孔的形成過程 176
    9.3.2縮松的形成過程 178
    9.4石墨鑄鐵的縮孔 179
    9.4.1凝固動態曲線及凝固過程 179
    9.4.2縮孔和縮松的形成特點 180
    9.5補縮準則與補縮機制181
    9.5.1補縮準則181
    9.5
    前言
    金屬凝固成形是材料成形的主要方法之一,又稱為金屬液態成形,常稱為鑄造。鑄造是機械制造業的支柱產業之一。凝固是鑄件成形過程的核心,它決定著鑄件的組織和鑄造缺陷的形成,因而也決定了鑄件的性能。近年來,金屬凝固理論有了很大的發展,也為優化鑄造工藝參數以控制鑄件組織與力學性能創造了條件,控制凝固過程已成為開發新型材料和提高鑄件質量的重要途徑。本書是為適應新形勢下高等院校材料成型及控制工程專業金屬液態成形(鑄造)方向的專業培養目標要求而編寫的基礎理論教材。本書全面闡述熔融金屬在鑄型中形成鑄件的基本規律、鑄件凝固組織的形成機制、影響金屬性能和鑄件質量的基本因素及控制措施。通過學習,讀者可以比較全面地掌握金屬液態成形過程中的基本規律和內在聯繫,以及從液態到固態轉變過程中影響金屬性能和鑄件質量的基本因素,從而對鑄件形成過程的實質有深入的理解,並能從理論上高度認識和分析鑄件形成過程所產生的一繫列實際問題,提出解決途徑。本書既注重凝固基礎理論的闡述,又注重凝固理論的工程應用。編寫過程中,著重闡明凝固基本原理及其應用,大力簡化數學原理的敘述,重在提供解決問題的思路,使讀者在深入理解鑄件形成過程的實質和產生的實際問題的基礎上,能夠找出問題產生的原因,並提出解決問題的途徑與方案,從而鍛煉和培養綜合分析和解決實際鑄造問題的能力。本書可作為高等工科院校材料成型及控制工程專業鑄造專業方向的本科生教材與材料加工工程學科的研究生教材,也可作為鑄造、冶金、材料、機械等領域工程技術人員的參考書。本書作者來自西安理工大學、西北工業大學和瀋陽鑄造研究所有限公司。西安理工大學張忠明任主編,西北工業大學林鑫任主審。本書編寫分工如下:第2章和第7章由西北工業大學楊長林編寫,第3章和第6章由西北工業大學王錦程編寫,第4章由西安理工大學徐春傑編寫,第8章由瀋陽鑄造研究所有限公司榮福傑編寫,第10章由西北工業大學李俊傑編寫,其餘部分由張忠明編寫。本書的編寫得到、陝西省一流專業建設項目、西安理工大學教材建設項目及研究生教育教學改革研究項目的資助。機械工業出版社為本書的出版付出了辛勤的勞動,在此一並表示感謝。本書的編寫參考了許多相關文獻資料,特別是安閣英主編的《鑄件形成理論》和約翰·坎貝爾著、李殿中與李依依等譯的《鑄造原理》,其他參考文獻由於篇幅所限無法詳細列舉。在此向文獻資料的作者表示誠摯的謝意。由於編者水平有限,書中疏漏和不當之處在所難免,懇切希望讀者批評指正。


     
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