《金属凝固》求取 ⇩

第一章液体金属结构与性质1

第一节 固体金属的加热、膨胀及熔化1

一、原子间作用力的电子理论1

二、金属的加热膨胀5

1．原子间作用力的不对称性引起的膨胀5

2．空穴的产生6

三、金属的熔化8

第二节 液态金属结构9

一、液体和固体的差别9

二、X-线衍射对液体结构的研究12

三、液态金属结构理论15

1．晶格理论15

2．紊乱排列的密集球堆理论16

四、实际金属与合金的液体结构17

1．粘度的实质及影响粘度的因素18

一、液体合金的粘度18

第三节 液体合金性质18

2．粘度在铸造生产中的意义25

二、液体合金的表面张力29

1．表面张力的实质及影响表面张力的因素29

2．表面张力在铸造过程中的意义37

三、液体合金的其它性质52

1．熔点52

2．扩散系数53

3．密度54

第二章晶体生长的热力学与动力学56

第一节 晶体生长的热力学56

一、相变驱动力56

二、压力、曲率对熔点的影响59

三、溶质平衡分配系数62

第二节 均质形核69

一、均质形核温度的确定69

二、形核功及临界半径73

三、形核率80

第三节 非均质形核84

一、形核功及形核速率84

二、形核剂的条件88

第四节 晶体长大93

一、固-液界面自由能及晶体长大形式93

二、晶体的长大速度101

1.连续长大102

2.二维晶核台阶长大105

3.螺型位错长大109

三、晶体长大中形成的结构缺陷112

第三章金属凝固过程中的传输问题117

第一节 凝固中的传热117

一、凝固传热中的基本微分方程117

二、大型平板铸件的凝固传热119

1.绝热铸型中的凝固传热120

2.金属-铸型界面热阻为主的凝固传热127

3.水冷金属型中的凝固传热131

4.厚金属型中的凝固传热134

三、球体和圆柱体的凝固传热136

第二节 液体金属的流动141

一、液体金属的对流141

二、枝晶间液体金属的流动146

第三节 凝固过程中溶质的分布149

一、绝对平衡凝固条件下的溶质再分布149

二、液相中完全混合的溶质再分布151

三、液相中只有扩散的溶质再分布154

四、液相中部分混合(有对流作用)的溶质再分布160

五、区域凝固的溶质分布168

第四章单相合金的凝固172

第一节 金属凝固过程中的“成分过冷”172

一、形成“成分过冷”的条件172

二、“成分过冷”的过冷度179

一、界面稳定性动力学理论的判别式180

第二节 界面稳定性的动力学理论180

第三节 界面稳定性与晶体形态187

二、“成分过冷”对合金晶体形貌的影响188

第四节 胞晶组织192

一、胞晶组织的形成192

二、胞状树枝晶194

三、胞晶间距197

第五节 树枝晶组织207

一、自由树枝晶207

二、二次枝晶臂间距210

第五章多相合金的凝固215

第一节 共晶的显微组织215

一、共晶组织的分类215

二、非平衡状态下的共晶共生区219

1.形核与长大224

第二节 金属-金属共晶的凝固224

一、层片状共晶的生长224

2.共晶的稳定态长大及固-液界面曲率225

3.固-液界面前沿液相成分分布229

4.共晶层片间距238

5.不纯物的影响242

二、棒状共晶生长243

1.共晶中两相体积百分数的影响243

2.第三组元对共晶结构的影响245

第三节 金属—非金属共晶的凝固247

一、形核与长大247

二、第三组元的影响251

第四节 偏晶合金的凝固258

一、偏晶合金大体积的凝固258

二、偏晶合金的定向凝固259

一、对定向复合材料的要求262

第五节 定向凝固复合材料262

二、非共晶成分的复合材料265

三、定向凝固工艺269

第六章铸件的宏观组织274

第一节 铸件宏观组织的形成274

一、铸件的宏观组织274

二、等轴晶的形成机理279

1.“成分过冷”与等轴晶279

2.等轴激冷晶的游离281

3.枝晶的熔断285

第二节 铸体宏观组织的控制288

一、铸型冷却能力与浇注工艺288

二、孕育剂的作用291

1.非自发晶核作用291

2.溶质偏析作用293

1.作用机理294

三、振动、搅拌和压力的作用294

2.振动和搅拌对组织的影响295

3.压力对组织的影响300

四、单晶的制作302

第七章偏析307

前言307

一、以平面晶进行凝固时的显微偏析309

二、树枝晶的显微偏析309

第一节 显微偏析309

1.液相内无对流时树枝晶内的溶质分布310

2.液相内有对流时树枝晶内的溶质分布318

3.快速凝固条件下的枝晶偏析324

第二节 宏观偏析326

一、产生宏观偏析的条件327

二、凝固收缩和液相密度对宏观偏析的影响329

三、减少宏观偏析的措施334

参考文献334