金屬凝固理論與技術(shù)（第2版）

1 緒論
0．1 金屬材料的重要性
0．2 凝固科學(xué)的形成及凝固科學(xué)技術(shù)與材料發(fā)展
0．2．1 凝固科學(xué)的形成
0．2．2 凝固理論的發(fā)展
0．2．3 凝固科學(xué)技術(shù)與材料發(fā)展
0．3 凝固科學(xué)技術(shù)發(fā)展展望
0．4 金屬凝固過程的研究方法和基本問題
0．5 本課程的性質(zhì)和任務(wù)
1 金屬液態(tài)成型基礎(chǔ)
1．1 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1．1．1 固體金屬的加熱、膨脹及熔化
1．1．2 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)
1．1．3 液態(tài)金屬的性質(zhì)
1．2 液態(tài)金屬的充型能力及其影響因素
1．2．1 基本概念
1．2．2 液態(tài)金屬的停止流動機理
1．2．3 液態(tài)金屬的充型能力的計算
1．2．4 影響充型能力的因素
1．3 金屬凝固過程中的傳熱
1．3．1 鑄件的溫度場及計算
1．3．2 鑄件溫度場的測定及凝固動態(tài)曲線
1．3．3 影響金屬凝固溫度場的因素
1．3．4 不同界面熱阻條件下的溫度場
1．3．5 鑄件的凝固方式
1．3．6 鑄件的凝固時間
1．4 金屬凝固過程中的傳質(zhì)
1．4．1 溶質(zhì)再分配與平衡分配系數(shù)
1．4．2 近平衡凝固時的溶質(zhì)再分配
1．4．3 非平衡凝固時的溶質(zhì)再分配
1．4．4 液體金屬的流動
2 液態(tài)金屬的凝固及其組織與控制
2．1 液態(tài)金屬凝固過程的熱力學(xué)
2．1．1 凝固過程的熱力學(xué)條件
2．1．2 液態(tài)金屬凝固過程中的能量變化
2．1．3 液態(tài)金屬的形核過程
2．2 凝固過程的動力學(xué)
2．2．1 晶體生長界面動力學(xué)過程
2．2．2 溫度梯度對晶體生長的影響
2．3 單相合金的凝固
2．3．1 固一液界面前方熔體的過冷狀態(tài)
2．3．2 界面前方過冷狀態(tài)對結(jié)晶過程的影響
2．4 多相合金的凝固
2．4．1 共晶合金的凝固
2．4．2 偏晶合金的凝固
2．4．3 包晶合金的凝固
2．5 金屬凝固的結(jié)晶組織與控制
2．5．1 鑄件宏觀結(jié)晶組織的形成及其影響因素
2．5．2 鑄件組織對性能的影響及獲得和細(xì)化等軸晶的措施
2．5．3 共晶合金鑄件凝固組織的控制
2．5．4 合金熔體的變質(zhì)處理
2．6 金屬基復(fù)合材料的凝固
2．6．1 金屬基人工復(fù)合材料的凝固
2．6．2 自生復(fù)合材料的凝固
3 鑄件凝固缺陷及控制
3．1 化學(xué)成分的不均勻性
3．1．1 概述
3．1．2 微觀偏析
3．1．3 宏觀偏析
3．2 氣孔和夾雜物
3．2．1 氣孔的來源、種類與存在形態(tài)
3．2．2 氣體在金屬中的溶解和析出
3．2．3 氣孔的種類及形成機理
3．2．4 夾雜物
3．2．5 非金屬夾雜物的生成、長大、分布和形狀
3．2．6 氣體和夾雜物對鑄件質(zhì)量的影響
3．2．7 合金熔體的凈化原理
3．2．8 防止和減少氣孔與夾雜物的措施
3．3 縮孑L與縮松
3．3．1 鑄件的收縮
3．3．2 鑄件中的縮孔和縮松
3．3．3 防止鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的途徑
3．4 熱裂
3．4．1 概述
3．4．2 熱裂形成的溫度范圍及形成機理
3．4．3 熱裂的影響因素及防止措施
3．5 應(yīng)力、變形與裂紋
3．5．1 鑄造內(nèi)應(yīng)力
3．5．2 鑄件的變形
3．5．3 鑄件的冷裂
4 鑄件凝固過程數(shù)值模擬
4．1 鑄件凝固過程數(shù)值模擬概述
4．1、．1 鑄件凝固過程數(shù)值模擬的發(fā)展
4．1．2 鑄造過程數(shù)值模擬的基本原理
4．1．3 數(shù)值計算的優(yōu)點及局限性
4．1．4 常用數(shù)值計算方法
4．1．5 國內(nèi)外鑄件凝固數(shù)值模擬軟件概況
4．2 ProCAST凝固模擬軟件簡介
4．2．1 概述
4．2．2 ProCAST的適用范圍
4．2．3 ProCAST的分析能力
4．2．4 ProCAST的組成模塊
4．2．5 ProCAST的系統(tǒng)框架
4．3 鑄件凝固過程溫度場的數(shù)值模擬
4．3．1 凝固過程的傳熱方程
4．3．2 導(dǎo)熱微分方程的數(shù)值解法
4．3．3 初始條件、邊界條件和潛熱處理
4．4 鑄件充型過程的數(shù)值模擬
4．4．1 充型過程數(shù)值模擬的數(shù)學(xué)描述
4．4．2 充型過程數(shù)值模擬的步驟
4．4．3 ProCAST的數(shù)值模擬過程
4．5 鑄造應(yīng)力的模擬計算
4．5．1 鑄造應(yīng)力計算的基本模型和原理
4．5．2 邊界條件的處理
4．5．3 ProCAST鑄造應(yīng)力模擬的一般過程和應(yīng)力模塊
4．6 鑄件缺陷的模擬計算
4．6．1 縮孔的推斷方法
4．6．2 應(yīng)用案例——銅斜楔鑄件的工藝優(yōu)化
5 凝固技術(shù)
5．1 優(yōu)質(zhì)鑄件凝固
5．2 定向凝固
5．2．1 定向凝固的理論基礎(chǔ)
5．2．2 定向凝固工藝
5．2．3 定向凝固技術(shù)的應(yīng)用
5．2．4 定向凝固合金的力學(xué)行為
5．3 快速凝固
5．3．1 快速凝固的基本原理
5．3．2 快速凝固方法
5．3．3 快速凝固的特征
5．3．4 深過冷凝固
5．4 電磁凝固
5．4．1 電場中的凝固技術(shù)
5．4．2 電磁成形
5．4．3 電磁力驅(qū)動熔體流動
5．4．4 電磁制動
5．4．5 電磁懸浮
5．4．6 電磁霧化
5．5 超常凝固
5．5．1 微重力下的凝固（失重條件下的凝固）
5．5．2 聲懸浮技術(shù)
5．5．3 高壓凝固
5．6 半固態(tài)凝固
5．6．1 半固態(tài)金屬的特性
5．6．2 連續(xù)攪拌對半固態(tài)金屬凝固的影響
5．6．3 半固態(tài)鑄造
5．7 連續(xù)鑄造
5．7．1 鋼錠連鑄的基本方法與凝固特性
5．7．2 鋼錠連鑄工藝的控制環(huán)節(jié)
5．8 金屬3D打印技術(shù)
5．8．1 金屬3D打印技術(shù)的分類及原理
5．8．2 3D打印鑄件的優(yōu)缺點
5．8．3 金屬材料3D打印技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
參考文獻(xiàn)