金属材料半固态加工理论与技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 半固态加工的概念与特点 1

1.1.1 半固态加工的概念 1

1.1.2 半固态金属的特点 2

1.2 半固态加工的基本工艺方法 5

1.3 半固态加工的研究及发展 6

1.3.1 国外研究现状 6

1.3.2 国内研究现状 9

参考文献 10

第2章 半固态金属的物理特性与流变理论 13

2.1 半固态金属的流变性与触变性 13

2.2 表观黏度 14

2.3 半固态金属的黏性行为 21

2.4 半固态金属的流变理论 25

2.5 半固态金属浆料的微结构 26

2.6 半固态金属浆料的微结构模型 28

2.6.1 微结构模型 28

2.6.2 固体颗粒形态（morphology）对表观黏度的影响 29

2.6.3 聚集体（agglomerates）的结构对表观黏度的影响 30

2.6.4 微结构与流变性的关系 30

2.7 半固态金属浆料的流变学行为 30

2.7.1 稳态流变行为 30

2.7.2 暂态流变行为 34

2.7.3 连续冷却行为 40

参考文献 41

第3章 半固态金属的搅拌组织特性与形成机制 46

3.1 金属凝固组织的形成机制 46

3.1.1 金属的传统枝晶凝固组织与形成机制 46

3.1.2 金属的半固态非枝晶凝固组织与形成机制 50

3.2 铝合金的半固态凝固组织及影响因素 63

3.2.1 机械搅拌的半固态铝合金凝固组织 63

3.2.2 电磁搅拌的半固态铝合金凝固组织 66

3.3 镁合金的半固态凝固组织及影响因素 70

3.3.1 机械搅拌的半固态镁合金凝固组织 70

3.3.2 电磁搅拌的半固态镁合金凝固组织 72

3.4 高熔点金属及合金的半固态凝固组织及影响因素 74

3.4.1 半固态铸铁的凝固组织 74

3.4.2 钢及高温合金的半固态凝固组织 77

3.4.3 铜合金的半固态凝固组织 81

3.5 其他低熔点合金的半固态凝固组织及影响因素 82

3.5.1 锡铅合金的半固态凝固组织 82

3.5.2 金属基复合材料的半固态凝固组织 83

参考文献 85

第4章 半固态金属的力学行为 90

4.1 半固态金属的变形特性 90

4.2 半固态铝、镁合金的力学行为 97

4.3 半固态钢铁材料的力学行为 101

4.4 半固态金属的数学力学模型 109

4.4.1 固-液两相的塑性流动规律 109

4.4.2 半固态浆料的物理模型 110

4.4.3 流变应力模型 111

4.4.4 塑性变形的微观机制 113

参考文献 118

第5章 半固态金属浆料或坯料的电磁搅拌制备工艺 120

5.1 交流感应旋转电磁场搅拌制备半固态金属浆料或坯料 120

5.1.1 交流感应旋转电磁场搅拌工作原理 120

5.1.2 低熔点半固态金属浆料或坯料的制备 126

5.1.3 高熔点半固态金属浆料或坯料的制备 139

5.2 交流感应行波电磁场搅拌制备半固态金属浆料或坯料 143

5.3 永久磁铁旋转法搅拌制备半固态金属浆料或坯料 146

5.4 无芯感应熔化法搅拌制备半固态金属浆料或坯料 149

参考文献 150

第6章 半固态金属浆料或坯料的其他制备工艺 153

6.1 机械搅拌方法制备半固态金属浆料或坯料 153

6.1.1 非连续机械搅拌法 153

6.1.2 连续机械搅拌法 155

6.2 变形诱变激活方法制备半固态金属坯料 159

6.3 超声振动方法制备半固态金属浆料或坯料 161

6.4 单辊旋转方法制备半固态金属浆料或坯料 165

6.5 晶粒细化及半固态重熔方法制备半固态金属浆料或坯料 168

6.5.1 ZA12合金的晶粒细化及半固态重熔组织变化 168

6.5.2 AlSi7Mg合金的晶粒细化及半固态重熔组织变化 169

6.6 喷射沉积方法制备半固态金属坯料 173

6.7 粉末冶金方法制备半固态金属坯料 178

6.8 低过热度浇注方法制备半固态金属浆料或坯料 182

6.8.1 低过热度浇注制备AlSi7Mg合金半固态坯料 182

6.8.2 低过热度浇注制备变形铝合金半固态坯料 188

6.9 紊流效应方法制备半固态金属浆料或坯料 191

6.10 用倾斜冷却板制备半固态铝合金坯料的方法与组织 191

参考文献 193

第7章 半固态金属的触变成形 198

7.1 金属坯料的半固态重熔加热 199

7.1.1 坯料的半固态重熔加热方法 199

7.1.2 半固态重熔加热坯料的组织演变 221

7.1.3 半固态重熔加热时固相分数的测控 234

7.2 半固态金属的触变压铸成形 242

7.2.1 半固态金属触变压铸工艺与设备 242

7.2.2 半固态金属触变压铸工艺参数的控制规律 251

7.3 Thixomolding成形工艺、设备及产品组织性能 262

7.4 其他半固态触变成形工艺、设备及产品 266

7.4.1 触变锻造 266

7.4.2 触变挤压 266

7.4.3 触变轧制 268

参考文献 269

第8章 半固态金属的流变成形 275

8.1 双螺旋式半固态流变成形技术 275

8.2 锥桶式半固态流变成形技术 277

8.2.1 锥桶式半固态流变成形装置的构造 278

8.2.2 工作原理、特点及技术参数 280

8.2.3 试验结果 280

8.3 半固态金属直接轧制成形 282

8.3.1 半固态金属直接轧制成形工艺及设备 282

8.3.2 半固态钢铁材料流变轧制的组织与性能 288

8.4 其他几种半固态流变成形技术 306

8.4.1 单螺旋流变注射成形机 306

8.4.2 水平式单螺旋流变注射成形机 307

8.4.3 半固态流变铸造成形 308

参考文献 309

第9章 铁基半固态合金的制备和性能 312

9.1 电磁搅拌制备铁基半固态合金及其性质 313

9.1.1 感应电磁搅拌及影响因素 315

9.1.2 FC20半固态合金的研究 319

9.2 液相线铸造制备铁基超微细粒状组织合金 337

9.2.1 高频感应悬浮熔炼及循环过热的合金净化 341

9.2.2 浇铸温度、冷却速度及合金体系对合金显微组织的影响 341

参考文献 350

第10章 铁基／铜基复合材料的半固态制备和性能 352

10.1 Fe-Cr-Ni/SiC复合材料的制备 352

10.1.1 电磁搅拌工艺制备Fe-Cr-Ni/SiC复合材料 354

10.1.2 Ni-SiC的球磨工艺对制备Fe-Cr-Ni/SiC复合材料的影响 355

10.1.3 合金在凝固过程中增强颗粒与凝固界面的交互作用 359

10.1.4 SiC增强颗粒加入时间对制备Fe-Cr-Ni-SiC复合材料的影响 361

10.2 Fe-Cr-Ni/SiC复合材料的性能 362

10.3 铜基颗粒强化复合材料的制备和性能 367

参考文献 370

第11章 金属半固态加工技术的工业应用 373

11.1 半固态加工应用的金属材料 373

11.1.1 铝合金材料 373

11.1.2 镁合金材料 375

11.1.3 钢铁材料 376

11.2 半固态加工技术在汽车工业中的应用 377

11.3 半固态加工技术在其他工业中的应用 380

11.3.1 镁合金半固态加工技术的应用 380

11.3.2 铝合金半固态加工技术的应用 382

11.3.3 高熔点金属材料半固态加工技术的应用 382

参考文献 387