凝固技術

     目 錄
   前言
   符號表
   第1章 概論
    1凝固過程的研究對象
    2凝固過程的研究方法
    3凝固過程理論研究的進展
    4凝固技術
    參考文獻
   第2章 凝固過程的基本原理
    第1節(jié) 相圖與凝固
    1二元合金的凝固方式
    2二元合金凝固過程的溶質再分配
    3多元合金的凝固
    第2節(jié) 晶體的形核
    1均質形核的基本理論
    2異質形核
    3形核的影響因素與形核控制
    第3節(jié) 晶體的長大
    1晶體的生長方式與生長速率
    2晶體生長形態(tài)
    第4節(jié) 單相合金的凝固
    1單相合金凝固組織的表征與控制參數(shù)
    2凝固組織研究的新進展
    第5節(jié) 共晶合金的凝固
    1規(guī)則共晶生長
    2共晶生長的其他問題
    第6節(jié) 偏晶合金和包晶合金的凝固
    1偏晶合金的凝固
    2包晶合金的凝固
    參考文獻
   第3章 凝固過程的傳熱 傳質與液體流動
    第1節(jié) 凝固過程的傳熱
    1傳熱條件與凝固方式
    1.1定向凝固過程
    1.2體積凝固過程
    2凝固過程傳熱的方式與特點
    3凝固過程傳熱的研究方法
    4溫度場與凝固過程的分析
    4.1鑄件凝固時間的確定
    4.2鑄件傳熱條件的簡化
    第2節(jié) 凝固過程中的傳質
    1凝固過程中的溶質平衡
    2傳質過程的控制方程
    3平界面一維凝固過程溶質的擴散與再分配
    4枝晶凝固過程中的溶質傳輸
    第3節(jié) 凝固過程的液體流動
    1凝固過程液體流動的分類
    1.1自然對流
    1.2強迫對流
    1.3亞傳輸過程引起的流動
    2凝固過程液相區(qū)的液體流動
    3液相流動對傳熱和傳質過程的影響
    4液相區(qū)的對流對凝固組織的影響
    5枝晶凝固過程兩相區(qū)中的液體流動
    6兩相區(qū)內溫度場 濃度場與流場的耦合
    參考文獻
   第4章 鑄件凝固組織控制
    第1節(jié) 鑄件凝固組織的形成
    1凝固條件與凝固方式
    2鑄件的典型凝固組織與形成過程
    3等軸晶的形核
    4鑄件典型凝固組織形態(tài)的控制
    第2節(jié) 等軸晶的晶粒細化
    1添加晶粒細化劑法
    2動力學細化法
    3熔煉及澆注過程的溫度控制
    第3節(jié) 多相合金凝固過程的變質處理
    第4節(jié) 凝固組織中的偏析及其控制
    1枝晶凝固組織中的微觀偏析及其控制
    2定向凝固組織中的宏觀偏析
    3鑄錠中的宏觀偏析
    第5節(jié) 凝固收縮及凝固組織致密度的控制
    1凝固收縮率
    2縮松的形成與控制
    3強化補縮的方法——保溫冒口與保溫補貼
    第6節(jié) 合金液的凈化
    1合金液凈化的主要方法
    2合金液過濾處理的基本方法和原理
    3泡沫陶瓷過濾片型內過濾的工藝設計
    第7節(jié) 半固態(tài)金屬的特性及半固態(tài)鑄造
    1半固態(tài)金屬的特性
    2連續(xù)攪拌對半固態(tài)金屬凝固的影響
    3半固態(tài)鑄造
    第8節(jié) 部分凝固提純技術
    參考文獻
   第5章 定向凝固與單晶生長
    第1節(jié) 定向凝固的理論基礎
    1固液界面形態(tài)選擇
    1.1成分過冷理論
    1.2絕對穩(wěn)定理論
    2定向凝固時的枝晶生長
    2.1特征長度
    2.2等溫界面下的枝晶生長
    2.3不等溫界面的枝晶生長
    第2節(jié) 非平衡凝固
    1分形理論的應用
    2微量元素對定向凝固的影響
    3超高溫度梯度下的定向凝固
    4側向約束下的定向凝固
    5對流下的定向凝固
    第3節(jié) 定向凝固工藝
    1發(fā)熱劑法（EP法）
    2功率降低法（PD法）
    3高速凝固法（HRS法）
    4液態(tài)金屬冷卻法（LMC法）
    5流態(tài)床冷卻法（FBQ法）
    6區(qū)域熔化液態(tài)金屬冷卻法（ZMLMC法）
    7定向凝固過程的模擬
    8單晶制備
    參考文獻
   第6章 快速凝固
    第1節(jié) 實現(xiàn)快速凝固的條件及凝固特征
    1快速凝固方法
    2快速凝固的特征
    第2節(jié) 快速凝固過程的動力學與熱力學
    1單相合金快速凝固
    2共晶合金的快速凝固組織
    3亞穩(wěn)定相與非晶態(tài)的形成
    第3節(jié) 粉末材料快速凝固制備技術
    1液態(tài)合金液滴的形成與凝固
    2流體霧化法
    2.1亞音速氣體霧化法
    2.2音速氣體霧化法
    2.3超音速氣體霧化法
    2.4水霧化法
    3離心霧化法
    3.1旋轉電極法
    3.2旋轉圓杯/盤法
    第4節(jié) 低維材料的快速凝固
    1金屬碎片的快速凝固
    2金屬帶材的快速凝固
    2.1單輥法
    2.2雙輥法
    2.3溢流法
    2.4甩出法
    2.5復合夾層帶材的快速凝固技術
    3線材的快速凝固
    3.1玻璃涂覆熔液紡績法（Taylor法）
    3.2合金液流注入液體冷卻液法（Kavesh法）
    3.3旋轉水紡績法
    3.4傳送帶法
    第5節(jié) 體材料的快速凝固
    1液態(tài)金屬深過冷法
    1.1熔融玻璃凈化法
    1.2懸浮熔煉法
    2噴射沉積法
    2.1噴射沉積法的技術基礎
    2.2噴射沉積法的工藝過程控制
    第6節(jié) 激光表面處理技術
    1激光表面處理技術的發(fā)展
    2激光的輻射與吸收
    3材料表面的加熱 熔化與快速凝固
    4激光表面熔凝處理工藝
    參考文獻
   第7章 連續(xù)鑄造
    第1節(jié) 連鑄技術的發(fā)展
    第2節(jié) 鋼錠的連鑄技術
    1鋼錠連鑄的基本方法與凝固特性
    2鋼錠連鑄工藝過程的控制環(huán)節(jié)
    2.1結晶器的結構設計
    2.2結晶器振動
    2.3連鑄速率的控制
    2.4鋼錠的彎曲與矯直
    3連鑄鋼錠凝固組織 缺陷及其形成原理
    3.1連鑄鋼錠的凝固過程與組織
    3.2連鑄鋼錠中的偏析
    3.3連鑄鋼錠的變形與裂紋
    4連鑄鋼錠凝固組織與缺陷的控制措施
    4.1控制凝固組織的化學方法
    4.2溫度控制
    4.3澆注過程的控制
    4.4電磁攪拌技術
    第3節(jié) 其他合金的連鑄技術
    1鋁合金的連續(xù)鑄造
    1.1鋁合金連鑄過程的導熱特性
    1.2凝固組織的控制
    1.3氧化夾渣的防止
    2其他合金的連鑄
    2.1銅合金
    2.2金屬間化合物及鈦合金
    2.3鑄鐵
    第4節(jié) 薄板的連鑄技術
    1鋼錠的液芯軋制
    2薄板連鑄連軋技術
    3其他薄板連鑄技術
    3.1單帶激冷連鑄技術
    3.2噴射沉積帶材連鑄技術
    3.3反鑄造法
    第5節(jié) OCC連鑄技術
    1OCC連鑄技術的原理與特點
    2OCC連鑄方法
    3OCC連鑄的凝固過程與質量控制
    3.1OCC連鑄過程傳熱條件的分析
    3.2凝固界面的控制
    3.3凝固組織的形成過程
    參考文獻
   第8章 金屬基復合材料制備中的凝固問題
    第1節(jié) 復合材料的發(fā)展
    第2節(jié) 長纖維增強金屬基復合材料液相制備
    1增強纖維與基體材料的界面特性
    1.1界面特性對材料性能的影響
    1.2增強纖維與合金液的化學作用
    1.3合金液對纖維的潤濕特性
    1.4纖維的保護與預處理
    2纖維預制體中合金液的浸滲過程
    2.1浸滲工藝
    2.2纖維預制體中孔隙結構的分析
    2.3合金液浸滲過程的動力學分析
    2.4合金液浸滲過程的熱平衡
    3合金液在纖維預制體中的凝固過程
    3.1自由凝固
    3.2定向凝固
    第3節(jié) 顆粒增強復合材料的制備
    1攪拌混合法制備技術
    1.1合金液與增強顆粒的界面特性
    1.2合金液與增強顆粒的攪拌混合
    1.3增強顆粒與合金液混合物的凝固
    2浸滲法制備技術
    3共噴射沉積法制備技術
    3.1基本方法
    3.2增強顆粒與合金液滴的相互作用
    3.3共噴射沉積復合材料的凝固特性
    第4節(jié) 自生復合材料的凝固
    1固液相反應法自生復合材料制備技術
    1.1基本原理和方法
    1.2化學平衡條件的分析
    1.3化學反應動力學過程分析
    2自蔓延法復合材料制備技術
    參考文獻
   第9章 特殊條件下的凝固
    第1節(jié) 微重力凝固
    1重力引起的不完整性
    2Marangoni對流
    3微重力條件下的過冷與形核
    4凝固時的對流效應
    5微重力下的定向凝固
    6難混溶液態(tài)合金的凝固
    7微重力研究設備
    第2節(jié) 超重力凝固
    1重新層流化
    2超重力下的形核
    第3節(jié) 電脈沖作用下的凝固特性
    1電脈沖驅動下的非平衡相變理論
    2電脈沖對合金組織結構的影響
    第4節(jié) 電磁場中的凝固
    1三傳效應的數(shù)學分析及數(shù)值模擬
    1.1流體流動下的傳熱數(shù)學模型
    1.2流體流動下的傳質數(shù)學模型
    1.3流體流動下的動量傳遞數(shù)學模型
    1.4電磁離心鑄造速度場的理論推導及計算結果
    2環(huán)境做功對溶質有效分配因數(shù)的影響
    3環(huán)境做功對溫度梯度的影響
    4磁場對對流的影響
    5電磁鑄造的應用
    5.1電磁鑄造對結晶形態(tài)的影響
    5.2電磁離心鑄造HK40鋼的組織和性能
    第5節(jié) 高壓下的凝固
    1高壓下凝固的發(fā)展
    2壓力對熔體粘度 密度及相圖的影響
    3壓力對非晶態(tài)形成溫度和能力的影響
    4壓力對形核速率和生長速率的影響
    5Cu Ti非晶合金的形成
    6高壓下制備納米晶材料
    參考文獻