金屬半固態(tài)成形理論與技術(shù)

1 概述 (1)
1.1 金屬半固態(tài)成形的概念 (1)
1.2 金屬半固態(tài)成形的基本工藝路線 (2)
1.2.1 流變成形 (2)
1.2.2 觸變成形 (3)
1.3 金屬半固態(tài)成形的優(yōu)缺點(diǎn) (4)
1.4 金屬半固態(tài)成形技術(shù)的發(fā)展歷史 (8)
1.5 金屬半固態(tài)成形對(duì)金屬成形技術(shù)進(jìn)步的意義 (11)
1.6 金屬半固態(tài)成形技術(shù)的適用范圍 (14)
2 金屬半固態(tài)成形基礎(chǔ) (15)
2.1 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) (15)
2.1.1 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)理論 (15)
2.1.2 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (17)
2.1.3 液態(tài)金屬的性質(zhì) (19)
2.2 液態(tài)金屬的凝固 (30)
2.2.1 液態(tài)金屬凝固的熱力學(xué)條件 (30)
2.2.2 液態(tài)金屬凝固的動(dòng)力學(xué)條件 (31)
2.2.3 液一固界面的結(jié)構(gòu)與行為 (36)
2.2.4 液一固界面前沿液體中的溫度梯度與晶體形態(tài) (38)
2.2.5 凝固過(guò)程中液一固界面形態(tài)的穩(wěn)定性判據(jù) (39)
2.3 半固態(tài)區(qū)金屬的行為 (43)
2.3.1 基本概念 (43)
2.3.2 金屬凝固過(guò)程中半固態(tài)區(qū)的行為 (44)
2.3.3 攪拌、振動(dòng)、剪切作用下半固態(tài)區(qū)金屬的凝固行為 (51)
2.4 半固態(tài)金屬固相率的測(cè)算 (57)
3 半固態(tài)金屬材料的制備原理與方法 (65)
3.1 外場(chǎng)作用下枝晶破碎球化技術(shù) (65)
3.1.1 單輥剪切冷卻技術(shù) (66)
3.1.2 傾斜式冷卻剪切技術(shù) (83)
3.1.3 機(jī)械攪拌技術(shù) (96)
3.1.4 電磁攪拌技術(shù) (100)
3.1.5 噴射沉積技術(shù) (116)
3.1.6 紊流效應(yīng)技術(shù) (120)
3.1.7 超聲波振動(dòng)技術(shù) (120)
3.1.8 應(yīng)變誘導(dǎo)熔體活化技術(shù) (121)
3.1.9 其他技術(shù) (122)
3.2 合金內(nèi)部物理化學(xué)作用下的枝晶抑制生長(zhǎng)技術(shù) (123)
3.2.1 細(xì)化劑技術(shù) (123)
3.2.2 等溫處理技術(shù) (124)
3.2.3 低溫液相線鑄造技術(shù) (125)
3.2.4 粉末冶金技術(shù) (125)
4 半固態(tài)金屬組織的形成機(jī)理 (126)
4.1 經(jīng)典的半固態(tài)組織形成機(jī)理：枝晶破碎-磨圓、熟化-球化機(jī)制 (126)
4.1.1 枝晶臂機(jī)械剪切斷裂機(jī)制 (127)
4.1.2 枝晶臂塑性彎曲誘導(dǎo)晶界上的液相浸潤(rùn)機(jī)制 (128)
4.1.3 枝晶生長(zhǎng)熟化過(guò)程引起的枝晶根部熔斷機(jī)制 (132)
4.2 熔體整體爆發(fā)形核與枝晶抑制生長(zhǎng)機(jī)制 (134)
4.3 半固態(tài)溫度條件下熱作用球化機(jī)制 (138)
4.4 單輥剪切冷卻技術(shù)條件下的組織形成機(jī)理 (139)
4.4.1 形核與凝臥過(guò)程 (144)
4.4.2 自由晶形成機(jī)理 (145)
4.4.3 自由晶球化機(jī)理 (147)
5 半固態(tài)金屬的性能 (150)
5.1 半固態(tài)金屬的流變性能 (150)
5.1.1 半固態(tài)金屬流變性能的研究方法 (151)
5.1.2 半固態(tài)金屬的流變行為 (157)
5.2 半固態(tài)金屬的塑性 (172)
5.2.1 半固態(tài)鋁合金的塑性 (173)
5.2.2 半固態(tài)二元鋁合金的塑性 (178)
5.2.3 半固態(tài)三元鋁合金的塑性 (179)
6 半固態(tài)金屬坯料的二次加熱 (183)
6.1 二次加熱的工藝特點(diǎn) (183)
6.2 二次加熱裝置 {183)
6.3 二次加熱控制技術(shù) (186)
6.3.1 分步控制法 (187)
6.3.2 感應(yīng)線圈輸入能量控制法 (188)
6.3.3 感應(yīng)線圈渦電流法 (188)
6.4 二次加熱實(shí)例 (189)
6.5 二次加熱應(yīng)注意的問(wèn)題 (195)
6.6 二次加熱過(guò)程的模擬 (197)
7 金屬半固態(tài)成形工藝 (200)
7.1 觸變成形 (200)
7.1.1 觸變壓鑄成形 (200)
7.1.2 觸變鍛造成形 (213)
7.1.3 觸變射鑄咸形 (215)
7.2 流變成形 (217)
7.2.1 單螺旋機(jī)械攪拌式流變成形 (217)
7.2.2 雙螺旋機(jī)械攪拌式流變成形 (221)
7.2.3 低過(guò)熱度傾斜板澆注式流變成形 (223)
7.2.4 低過(guò)熱度澆注和弱機(jī)械攪拌式流變成形 (225)
7.2.5 流變軋制成形 (227)
7.2.6 半固態(tài)連續(xù)擠壓擴(kuò)展成形 (232)
8 金屬半固態(tài)成形過(guò)程的數(shù)值模擬 (238)
8.1 金屬半固態(tài)成形行為的數(shù)學(xué)模型 (239)
8.1.1 穩(wěn)態(tài)流變行為的數(shù)學(xué)模型 (239)
8.1.2 非穩(wěn)態(tài)流變行為的數(shù)學(xué)模型 (242)
8.1.3 觸變行為的數(shù)學(xué)模型 (243)
8.2 金屬半固態(tài)成形過(guò)程的數(shù)值模擬方法 (246)
8.2.1 有限差分法 (246)
8.2.2 有限元法 (246)
8.2.3 拉格朗日法 (247)
8.2.4 歐拉法 (247)
8.3 金屬半固態(tài)成形過(guò)程數(shù)值模擬實(shí)例 (248)
8.3.1 半固態(tài)金屬漿料制備過(guò)程的模擬實(shí)例 (248)
8.3.2 坯料二次加熱過(guò)程的數(shù)值模擬實(shí)例 (251)
8.3.3 半固態(tài)金屬成形過(guò)程的數(shù)值模擬實(shí)例 (254)
9 金屬半固態(tài)成形技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景展望 (264)
9.1 應(yīng)用現(xiàn)狀 (264)
9.2 問(wèn)題與對(duì)策 (266)
9.2.1 半固態(tài)材料的制備與成形過(guò)程的理論模型 (267)
9.2.2 低能耗、低成本的近終形成形新技術(shù) (268)
9.2.3 制備高熔點(diǎn)半固態(tài)材料的新技術(shù) (270)
9.2.4 適于半固態(tài)成形的新型合金與成分設(shè)計(jì) (272)
9.3 應(yīng)用前景展望 (279)
參考文獻(xiàn) (283)