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| 內容簡介： |
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本书是为适应普通高等学校材料成型及控制工程专业和材料加工工程学科的培养目标要求而编写的基础理论教材。本书着重阐明金属凝固成形（也称液态成形）的内在规律和物理本质，主要介绍熔融金属及其充型、凝固传热、凝固形核与晶体生长、合金的凝固及其凝固组织、凝固偏析、气孔与夹杂物、凝固收缩与缩孔、热裂铸造应力、变形与冷裂等。本书既注重基础理论的阐述，又注重凝固理论的工程应用，意在使读者通过学习，能够对金属凝固成形过程及基本原理有较深入和系统的理解，并能针对金属凝固成形过程中产生的实际问题提出有效的对策和解决方案。本书可作为普通高等学校材料成型及控制工程专业的本科生教材和材料加工工程学科的研究生教材，也可作为铸造、冶金、材料、机械等领域工程技术人员的参考用书。
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| 目錄：
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前言第1章熔融金属11.1熔融金属的结构11.1.1液、固、气三态的特性对比11.1.2理想纯金属的液态结构21.1.3实际金属的液态结构31.2熔融金属的性质31.2.1熔融金属的黏度31.2.2熔融金属的表面张力61.3熔融金属与环境的交互作用111.3.1金属液与水蒸气的反应111.3.2常见金属液的气体反应11习题13第2章充型152.1充型能力的度量方法152.2熔融金属的停止流动机理与充型能力表征172.2.1熔融金属的停止流动机理172.2.2充型能力的简化计算182.3充型能力的影响因素及提高措施192.3.1影响充型能力的因素202.3.2提高充型能力的措施272.4连续流动性28习题29第3章凝固传热303.1凝固传热的特点303.2凝固系统温度场的研究方法323.2.1温度场的实际测定323.2.2温度场的数学解析353.2.3温度场的数值计算383.3不同热阻条件下凝固系统的温度分布393.4铸件温度场的影响因素403.5凝固时间423.5.1平方根定律423.5.2折算厚度法则443.5.3热流发散效应463.5.4不同热阻条件下铸件的凝固时间473.6凝固方式493.6.1凝固动态曲线493.6.2凝固区域及其结构493.6.3凝固方式及其影响因素513.6.4凝固方式与铸件质量的关系543.6.5凝固方式的控制553.7凝固方向563.7.1顺序凝固与同时凝固563.7.2凝固方向的控制57习题57第4章凝固形核与晶体生长604.1金属结晶的热力学条件604.2形核过程614.2.1均质形核624.2.2异质形核664.3生长过程704.3.1晶体生长的动力学过冷度704.3.2液-固界面的微观结构714.3.3液-固界面的生长机理和生长速度734.3.4过冷度对界面性质及动力学过程的影响764.3.5晶体的生长方向和生长界面76习题77第5章合金的凝固795.1单相合金的平衡凝固795.1.1平衡分配系数795.1.2平衡凝固时的溶质再分配805.2单相合金的非平衡凝固815.2.1凝固界面区域平衡假设815.2.2固相无扩散、液相均匀混合时的溶质再分配825.2.3固相无扩散、液相只有有限扩散而无对流或搅拌时的溶质再分配835.2.4固相无扩散、液相存在部分混合时的溶质再分配875.3单相合金固-液界面前沿液相的过冷状态 905.3.1热过冷905.3.2成分过冷915.4液相过冷对单相合金凝固过程的影响 935.4.1热过冷对纯金属界面稳定性、界面形貌及结晶形态的影响935.4.2成分过冷对单相合金界面稳定性、界面形貌及结晶形态的影响 945.4.3枝晶间距995.5共晶合金的凝固1015.5.1共晶组织的形态及分类 1025.5.2共生区1025.5.3共晶合金的结晶方式 1045.5.4非小平面-非小平面规则共晶的凝固 1075.5.5非小平面-小平面非规则共晶的凝固 111习题114第6章凝固组织1176.1铸件凝固组织及其对性能的影响1176.1.1铸件的宏观凝固组织 1176.1.2宏观凝固组织对铸件性能的影响 1186.2液相流动对凝固过程的影响 1186.2.1液相流动对凝固前沿的影响 1186.2.2液相流动对晶体游离与晶核增殖的影响 1196.3铸件凝固组织的形成机理 1216.3.1表面细晶粒区的形成 1216.3.2柱状晶区的形成 1226.3.3中心等轴晶区的形成 1236.3.4宏观凝固组织的影响因素 1246.4铸件宏观凝固组织的控制 1266.4.1等轴晶组织的获得和细化 1266.4.2定向凝固与柱状晶及单晶组织的获得 129习题132第7章凝固偏析1337.1宏观偏析1337.1.1正常偏析1337.1.2反常偏析1357.1.3重力偏析 1367.2微观偏析1377.2.1枝晶偏析 1387.2.2胞状偏析与晶界偏析 1397.2.3微观偏析产生的非平衡第二相 1397.2.4微观偏析的度量与消除 1407.3镇静钢锭中的宏观偏析 141习题142目录第8章气孔与夹杂物1438.1概述 1448.1.1气体的来源1448.1.2气体的存在形态1448.1.3非金属夹杂物的来源 1448.1.4非金属夹杂物的分类 1458.2气体的溶解1458.2.1气体在金属中的溶解过程 1458.2.2气体溶解度的影响因素 1468.2.3气体在金属液中的传输 1498.3气体的析出1508.3.1气体的扩散析出1508.3.2气体以气泡形式从金属液中析出 1508.4铸件中的气孔1548.4.1析出性气孔1548.4.2反应性气孔1578.4.3侵入性气孔 1618.5非金属夹杂物的生成 1638.5.1浇注前形成的非金属夹杂物 1638.5.2浇注充型时形成的非金属夹杂物 1648.5.3凝固过程中形成的非金属夹杂物 1658.6夹杂物的长大、形状和分布 1658.6.1夹杂物的聚合长大 1658.6.2夹杂物的形状 1668.6.3夹杂物的分布 1678.7预防、减少和去除夹杂物的途径 167习题169第9章凝固收缩与缩孔 1709.1收缩的基本概念1719.1.1体收缩和线收缩 1719.1.2金属收缩的三个阶段1719.1.3铸件的收缩1739.2缩孔的形成机制1749.2.1金属液中的静水张力 1749.2.2缩孔的形核与生长 1749.2.3气缩孔的形核与生长 1759.3缩孔及缩松的形成过程 1769.3.1缩孔的形成过程 1769.3.2缩松的形成过程 1789.4石墨铸铁的缩孔 1799.4.1凝固动态曲线及凝固过程 1799.4.2缩孔和缩松的形成特点 1809.5补缩准则与补缩机制1819.5.1补缩准则1819.5
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金属凝固成形是材料成形的主要方法之一，又称为金属液态成形，常称为铸造。铸造是机械制造业的支柱产业之一。凝固是铸件成形过程的核心，它决定着铸件的组织和铸造缺陷的形成，因而也决定了铸件的性能。近年来，金属凝固理论有了很大的发展，也为优化铸造工艺参数以控制铸件组织与力学性能创造了条件，控制凝固过程已成为开发新型材料和提高铸件质量的重要途径。本书是为适应新形势下高等院校材料成型及控制工程专业金属液态成形（铸造）方向的专业培养目标要求而编写的基础理论教材。本书全面阐述熔融金属在铸型中形成铸件的基本规律、铸件凝固组织的形成机制、影响金属性能和铸件质量的基本因素及控制措施。通过学习，读者可以比较全面地掌握金属液态成形过程中的基本规律和内在联系，以及从液态到固态转变过程中影响金属性能和铸件质量的基本因素，从而对铸件形成过程的实质有深入的理解，并能从理论上高度认识和分析铸件形成过程所产生的一系列实际问题，提出解决途径。本书既注重凝固基础理论的阐述，又注重凝固理论的工程应用。编写过程中，着重阐明凝固基本原理及其应用，大力简化数学原理的叙述，重在提供解决问题的思路，使读者在深入理解铸件形成过程的实质和产生的实际问题的基础上，能够找出问题产生的原因，并提出解决问题的途径与方案，从而锻炼和培养综合分析和解决实际铸造问题的能力。本书可作为高等工科院校材料成型及控制工程专业铸造专业方向的本科生教材与材料加工工程学科的研究生教材，也可作为铸造、冶金、材料、机械等领域工程技术人员的参考书。本书作者来自西安理工大学、西北工业大学和沈阳铸造研究所有限公司。西安理工大学张忠明任主编，西北工业大学林鑫任主审。本书编写分工如下：第2章和第7章由西北工业大学杨长林编写，第3章和第6章由西北工业大学王锦程编写，第4章由西安理工大学徐春杰编写，第8章由沈阳铸造研究所有限公司荣福杰编写，第10章由西北工业大学李俊杰编写，其余部分由张忠明编写。本书的编写得到、陕西省一流专业建设项目、西安理工大学教材建设项目及研究生教育教学改革研究项目的资助。机械工业出版社为本书的出版付出了辛勤的劳动，在此一并表示感谢。本书的编写参考了许多相关文献资料，特别是安阁英主编的《铸件形成理论》和约翰·坎贝尔著、李殿中与李依依等译的《铸造原理》，其他参考文献由于篇幅所限无法详细列举。在此向文献资料的作者表示诚挚的谢意。由于编者水平有限，书中疏漏和不当之处在所难免，恳切希望读者批评指正。
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