目 录 1
绪论 1
第一章液态金属的结构与性质 6
§1-1液态金属的结构 6
一、金属原子的热运动 6
二、金属的熔化 8
三、金属的液态结构 9
四、实际金属的液态结构 12
一、液态金属的基本物理性质 14
§1-2液态金属的性质 14
二、液态金属的粘滞性 15
三、液态金属的表面现象 20
第二章液态金属在铸型中的流动 27
§2-1 液态金属的水力学特点和充型过程的水力学计算 27
一、水力学特点 27
二、充型过程的水力学计算 28
§2-2液态金属充型能力的基本概念 31
§2-3液态金属的停止流动机理及充型能力的计算 33
一、液态金属的停止流动机理 33
二、液态金属充型能力的计算 35
§2-4影响充型能力的因素及提高充型能力的措施 38
一、金属性质方面的因素 39
二、铸型性质方面的因素 45
三、浇注条件方面的因素 46
四、铸件结构方面的因素 48
第三章铸件的凝固 50
§3-1铸件与铸型的热交换特点 50
§3-2铸件的温度场 54
一、数学分析法 54
二、数值计算法 57
三、铸件温度场的测定 69
四、影响铸件温度场的因素 72
§3-3铸件的凝固方式 75
一、凝固动态曲线 75
二、凝固区域及其结构 76
三、铸件的凝固方式及其影响因素 77
§3-4金属的凝固方式与铸件质量的关系 81
一、窄结晶温度范围的合金 81
二、宽结晶温度范围的合金 82
三、中等结晶温度范围的合金 84
四、灰铸铁和球墨铸铁 85
§3-5铸件的凝固时间 86
一、凝固时间的理论计算 86
二、经验计算法 89
第四章液态金属结晶的基本原理 94
§4-1液态金属的结晶过程 94
一、液态金属结晶对铸件质量的影响 94
二、液态金属的结晶过程 94
三、铸件的晶粒组织 95
二、自发生核（均质生核） 98
一、结晶过程的热力学条件 98
§4-2生核过程 98
三、非自发生核（异质生核） 102
§4-3晶体生长 107
一、晶体生长的原子过程 107
二、晶体的生长速度 108
三、晶体的生长表面 109
四、固—液界面的结构 109
五、界面的稳定性 112
六、晶体的生长方式 113
一、固—液界面前沿的溶质再分配 116
§4-4单相合金的结晶 116
二、成分过冷 123
§4-5多相合金的结晶 137
一、共晶合金的结晶 137
二、包晶合金的结晶 149
三、偏晶合金的结晶 151
§4-6液体流动对结晶过程的影响 152
一、浇注和凝固过程中液体的流动 152
二、液体流动对铸件结晶过程的影响 153
一、表面细晶粒区的形成 157
§5-1 铸件典型晶粒组织的形成及其影响因素 157
第五章铸件晶粒组织的形成和控制 157
二、内部柱状晶区的形成 158
三、中心等轴晶区的形成 158
§5-2铸件晶粒组织的控制 160
一、等轴晶组织的获得及细化 160
二、铸件晶粒的局部细化 164
三、单向结晶 166
第六章铸件的化学成分不均匀性 172
§6-1概述 172
一、晶内偏析（技晶偏析） 173
§6-2微观偏析 173
二、晶间偏析 176
§6-3宏观偏析 178
一、正偏析 178
二、逆偏析 182
三、V型偏析和逆V型偏析 183
四、带状偏析 184
五、重力偏析 186
二、气体来源 187
一、气体存在的形态 187
§7-1概述 187
第七章铸件中的气体 187
三、气体对铸件质量的影响 188
§7-2气体溶解与析出 188
一、金属吸收气体的过程 188
二、气体在金属中的溶解度 189
§7-3析出性气孔 194
一、特征 194
二、析出性气孔的形成 194
三、防止析出性气孔的途径 197
二、金属与铸型间反应性气孔 198
§7-4反应性气孔 198
一、特征 198
三、金属液内反应性气孔 204
第八章铸件中非金属夹杂物 206
§8-1概述 206
一、非金属夹杂物的来源和分类 206
二、非金属夹杂物对铸件质量的影响 207
§8-2一次非金属夹杂物 209
一、形成条件 209
二、夹杂物的偏晶结晶 211
三、一次夹杂物的长大与粗化 212
四、排除金属液中一次夹杂物的途径 213
五、夹杂物的分布 213
§8-3二次氧化夹杂物 214
一、二次氧化夹杂物的形成机理 214
二、影响二次氧化夹杂物的因素 215
三、防止和减少二次氧化夹杂物的途径 216
§8-4合金凝固时产生的非金属夹杂物 217
一、凝固时夹杂物的形成 217
二、夹杂物的形状 219
三、夹杂物的大小 220
四、夹杂物的分布 221
第九章铸件的收缩 222
§9-1铸造合金的收缩 222
一、收缩的基本概念 222
二、铸钢的收缩 225
三、铸铁的收缩 227
四、铸件的收缩 230
一、缩孔 232
§9-2铸件中的缩孔和缩松 232
二、缩松 236
三、灰铸铁和球铁铸件的缩孔和缩松 239
§9-3防止铸件产生缩孔和缩松的途径 241
一、顺序凝固和同时凝固 241
二、浇注系统的引入位置及浇注工艺 245
三、冒口、补贴和冷铁的应用 246
四、加压补缩 248
第十章铸件的热裂 250
§10-1概述 250
一、热裂形成的温度范围 251
§10-2热裂形成的温度范围及形成机理 251
二、热裂形成机理 253
§10-3影响热裂形成的因素 256
一、铸造合金性质的影响 256
二、铸型性质的影响 259
三、浇注条件的影响 261
四、铸件结构的影响 261
§10-4防止铸件产生热裂的途径 262
一、热应力产生过程 264
§11-2铸件在冷却过程中产生的热应力 264
§11-1概述 264
第十一章铸造应力、变形及冷裂 264
二、影响残余热应力的因素 266
§11-3铸件在冷却过程中产生的 269
相变应力 269
§11-4 铸件在冷却过程中产生的机械阻碍应力 270
§11-5减小及消除铸造应力的途径 270
§11-6铸件的变形 272
§11-7铸件的冷裂 274
§11-8防止铸件产生变形和冷裂的途径 275
附录：国际单位制（SI）及其换算 277