简明铸工手册

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出版者:机械工业出版社
作者:上海市铸造协会 编
出品人:
页数:769
译者:
出版时间:1999-08
价格:35.00元
装帧:平装
isbn号码:9787111016236
丛书系列:
图书标签:
  • 铸造
  • 金属材料
  • 机械工程
  • 工业技术
  • 制造工艺
  • 铸件
  • 模具
  • 金属工艺
  • 生产技术
  • 工具书
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具体描述

本手册简明扼要又系统地介绍了:铸铁材质、熔炼及铸

造工艺;铸钢材质、熔炼及铸造工艺;铸造非铁合金材质、

熔炼及铸造工艺;压力铸造工艺、设备及压铸合金;熔模精

密铸造工艺及合金;铸造检测技术;炉前质量检测及铸件缺

陷分析;计算机在铸造中的应用以及附录。第2版比第1版

内容更新、更丰富并采用最新标准。

本手册可供从事铸造生产的广大技术工人和技术人员阅

读,也可供铸造企业领导和大、中专、技校铸造专业的师生

参阅。

《现代金属材料与成形工艺精选文集》图书简介 引言:面向未来的材料科学与先进制造技术 在当今工业和科技飞速发展的时代,新材料的研发与高效、精确的成形技术是推动制造业升级、实现高端制造的核心驱动力。《现代金属材料与成形工艺精选文集》汇集了当前金属材料学、冶金工程以及先进制造领域中最具前瞻性和实用价值的研究成果与工程实践经验。本书并非针对某一特定工艺的传统手册,而是一部跨学科的、深度聚焦于材料本征行为、热力学基础、微观组织演变及其在复杂成形过程中的响应与控制的综合性参考书。 本书旨在为材料工程师、设计人员、工艺规划师以及从事相关领域研究的高校师生提供一个全面而深入的知识框架,帮助他们理解如何通过控制材料的成分、微观结构来设计出具有特定性能的部件,并选择和优化最适合的成形方法。 第一部分:先进金属材料的微观结构与性能调控 本部分着重探讨了新一代高性能金属材料的内在机制。我们首先从基础的热力学和相变动力学角度,深入剖析了合金设计的基本原理,包括非平衡态凝固理论在特殊合金(如快速凝固铝合金、非晶态合金)中的应用。 高熵合金(HEAs)的结构与性能: 详细介绍了高熵合金的设计哲学,包括其独特的固溶强化机制、晶界行为以及在极端环境(高温、高辐照)下的稳定性研究。内容涵盖了从第一性原理计算预测到实验合成与表征的全过程,特别是其在航空航天结构件中的应用潜力。 先进钢材的组织控制: 聚焦于先进高强钢(AHSS)和超高强度钢(UHSS)的系谱。内容涵盖了马氏体/贝氏体复合组织、纳米孪晶结构的形成机理,以及通过精确的热处理工艺(如温轧、相变诱导塑性效应CP-Twinning)来同时实现高强度和高韧性的关键技术。重点分析了碳当量、合金元素对相变温度和最终组织形貌的精确调控方法。 轻质合金的性能极限: 深入探讨了第二代和第三代铝锂合金、镁合金以及钛合金的微观缺陷控制策略。内容包括析出相的形核与长大动力学、晶间脆性的抑制技术,以及如何利用表面工程技术(如激光冲击强化、表面氧化层控制)来提高其疲劳寿命和耐腐蚀性。 增材制造(AM)材料的特殊冶金学: 专门开辟章节讨论了通过激光选区熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)等增材制造技术制备的金属部件所特有的冶金问题。这包括应力驱动的微观裂纹形成、快速冷却速率导致的非平衡相析出、增材制造特有的残余应力分布与各向异性问题,以及后续的热等静压(HIP)处理对内部缺陷的消除效果。 第二部分:复杂成形过程的物理建模与工艺优化 本部分将理论与实践相结合,深入剖析了现代金属成形工艺中涉及的复杂物理场耦合问题,并提供了先进的数值模拟工具应用指南。 塑性变形的本构关系与损伤模型: 详述了从经典的Tresca、Von Mises屈服准则到更先进的各向异性塑性模型(如Hill'48、Barlat 2000模型)的演变。重点阐述了如何建立适用于极端变形条件(如深拉伸、高应变率)的材料本构模型,并引入了基于微裂纹萌生、扩展的金属损伤力学模型,用于预测零部件的最终失效。 先进锻造与轧制的数值模拟: 针对大型航空结构件的模锻、辗压成形过程,本书提供了详细的有限元分析(FEA)应用案例。内容涉及:如何准确输入材料流变应力数据、如何耦合热-力-电磁场进行过程控制(例如在电磁辅助锻造中),以及如何通过后处理模拟来评估最终部件的残余应力分布和晶粒尺寸预测。 精密铸造的凝固过程控制: 侧重于定向凝固、单晶生长技术在涡轮叶片制造中的应用。详细解析了控制界面移动速度、温度梯度与冷却速率对晶体取向、晶界形成的影响。对于压力铸造和快速凝固铸造,则探讨了充型过程中的速度场、剪切速率对孔隙率和枝晶形貌的影响。 金属增材制造(PBF-LBW)的熔池动力学: 这是本书的一大特色。详细分析了激光作用下的金属粉末床熔化过程,包括激光吸收、熔池的Marangoni对流、匙孔的稳定性以及成形过程中快速冷却速率对晶粒结构的影响。提供了通过调整扫描策略、激光功率和保护气体流场来抑制气孔和未熔合缺陷的实际工程参数范围。 第三部分:表面工程与服役性能的提升 本部分关注如何通过在材料表面或近表面施加特定处理,以增强零部件在实际服役环境中的可靠性。 热处理工艺的先进优化: 不仅仅是传统的退火、淬火,而是深入研究了真空渗碳、气氮化、以及基于脉冲激光的热处理技术。重点在于如何精确控制渗碳层深度、硬度梯度分布以及内应力松弛,以提高齿轮、轴类零件的抗接触疲劳能力。 摩擦学与耐磨性设计: 阐述了针对高载荷工况的表面改性技术。包括了先进的物理气相沉积(PVD)和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,用于制备超硬、低摩擦系数的类金刚石(DLC)涂层和多层复合涂层。分析了涂层与基体的界面结合强度评估方法。 抗蠕变与抗疲劳设计: 讨论了超高温合金(如镍基单晶合金)在航空发动机中的服役机理。从晶界迁移、位错运动和相界面对蠕变速率的控制作用入手,结合时变载荷下的疲劳裂纹萌生与扩展模型,为结构寿命评估提供坚实的材料学基础。 结语:跨越材料与工艺的知识鸿沟 《现代金属材料与成形工艺精选文集》的核心价值在于其系统性地连接了材料的“本征属性”与“宏观成形行为”。它强调,理解材料在变形过程中的微观结构演变,是实现对最终产品性能进行精确控制的前提。本书提供了大量的实验数据、数值模拟方法论以及最新的研究前沿,是所有致力于提升金属部件性能和制造效率的专业人士不可或缺的案头工具书。本书将引导读者超越传统的经验试错法,迈向基于科学机理的智能制造新时代。

作者简介

目录信息

目 录
第2版前言
前言
第一章 通用工艺资料
一 铸造方法
二 铸件工艺设计主要参数
(一)铸件最小壁厚
(二)铸件最小铸孔
(三)熔模铸件的铸槽
(四)熔模铸件平面
(五)熔模铸件铸造圆角
(六)起模斜度、分型负数
(七)铸造合金线收缩率
(八)浇冒口的切割余量
(九)铸件机械加工余量及铸件尺寸公差
三 铸件尺寸精度
(一)定义
(二)尺寸公差
四 表面粗糙度
五 铸件重量偏差
六 铸件质量评定
(一)质量检查项目
(二)质量评定方法
七 铸造工艺设计
(一)铸造工艺设计内容和程序
(二)计算机辅助铸造工艺编制和管理
第二章 铸铁
一 铸铁的基础知识
(一)铸铁的分类和特征
(二)铸铁的金相组织
(三)铸铁的凝固结晶
(四)影响铸铁组织和性能的因素
二 铸铁合金
(一)灰铸铁
(二)球墨铸铁
(三)蠕墨铸铁
(四)可锻铸铁
(五)特种铸铁
三 铸铁熔炼与浇注
(一)冲天炉熔炼
(二)工频感应电炉熔炼
(三)双联熔炼
(四)铸铁脱硫技术
(五)铸铁浇注
四 铸造用型砂 芯砂及辅助材料
(一)原材料
(二)型砂和芯砂的配制
(三)涂料
五 铸造工艺
(一)铸铁件的结构要求
(二)浇注系统
(三)造型
(四)制芯
(五)冷却与清砂
(六)清整处理
第三章 铸钢
一 铸钢材料的基本知识
(一)钢的相变和铸态组织
(二)共析钢的等温转变曲线
(三)共析钢在连续冷却过程中的转变曲线
(四)亚共析钢和过共析钢中的相变
二 铸钢牌号表示方法
(一)铸钢代号
(二)元素符号、名义含量及力学性能
(三)以强度表示的铸钢牌号
(四)以化学成分表示的铸钢牌号
(五)示例
(六)铸钢件热处理状态的名称和代号
(七)铸钢的试块和试样
三 铸钢材质
(一)铸造碳钢
(二)低合金铸钢
(三)微量合金化铸钢
(四)耐磨铸钢
(五)耐蚀铸钢
(六)耐热铸钢
(七)低温用铸钢
(八)铸造工具钢
四 铸钢熔炼
(一)炼钢用原材料
(二)电弧炉
(三)碱性电弧炉熔炼工艺
(四)酸性电弧炉熔炼工艺
(五)炉外精炼
(六)铸钢的浇注
五 铸钢用型砂 芯砂及涂料
(一)造型原材料
(二)型砂和芯砂
(三)涂料
六 铸钢工艺
(一)浇注系统
(二)冒口
(三)铸钢件工艺实例
(四)落砂和清理
(五)浇冒口切割(气割)
(六)焊补
第四章 铸造非铁合金
一 铸造非铁合金材质
(一)铸造铝合金
(二)铸造铜合金
(三)铸造镁合金
(四)铸造锌合金
(五)铸造轴承合金
二 非铁合金熔炼
(一)熔炼前的准备工作
(二)铸造铝合金的熔炼
(三)铸造铜合金的熔炼
(四)铸造镁合金的熔炼
(五)铸造锌合金的熔炼
三 砂型铸造
(一)工艺设计主要参数
(二)浇注系统
(三)冒口与冷铁
(四)型砂 芯砂
四 特种铸造
(一)金属型铸造
(二)低压铸造
(三)差压铸造
(四)铜合金的离心铸造
(五)消失模铸造
五 非铁合金铸件的修补
(一)焊补法
(二)浸渗法
第五章 压力铸造
一 压铸件
(一)壁厚
(二)肋条
(三)铸造圆角
(四)起模斜度
(五)压铸孔
(六)压铸齿轮与螺纹
(七)凸纹 直纹与网纹
(八)图案 文字和符号
(九)槽隙
(十)嵌件
(十一)加工余量
(十二)尺寸精度
(十三)表面要求
二 压铸合金
(一)压铸锌合金
(二)压铸铝合金
(三)压铸镁合金
(四)压铸铜合金
三 压铸机
(一)压铸机分类
(二)热室压铸机
(三)冷室压铸机
(四)国产常用压铸机型号和主要参数
四 压铸型
(一)压铸型结构与组成
(二)分型面
(三)压铸机选用
(四)浇道及溢流排气系统
(五)压铸型零件
(六)斜销抽芯机构
(七)压铸型技术条件
五 压铸工艺
(一)压射比压
(二)速度
(三)时间
(四)温度
(五)涂料
第六章 熔模精密铸造
一 铸件工艺设计
(一)浇注系统
(二)工艺出品率
二 压型设计与制造
(一)压型分类
(二)型腔尺寸的计算
(三)石蜡 硬脂酸模料
(四)常用合金的自由收缩率
(五)综合线收缩率K值的经验数据
(六)石膏压型
(七)硅橡胶压型
(八)易熔合金压型
三 制模材料及工艺
(一)蜡质原材料
(二)松香及改性松香主要性能
(三)蜡基模料
(四)改性松香―蜡基模料
(五)可溶模料(可溶型芯)
(六)制模设备及工艺
(七)分型剂
(八)石蜡―硬脂酸模料回收处理
四 制壳材料及工艺
(一)耐火材料
(二)硅溶胶粘结剂及制壳工艺
(三)水玻璃粘结剂及制壳工艺
(四)硅酸乙酯粘结剂及制壳工艺
(五)复合型壳
五 熔失蜡模及焙烧
(一)熔失蜡模工艺
(二)焙烧工艺
六 陶瓷型芯
(一)烧结陶瓷型芯
(二)注浆法制陶瓷型芯
七 熔炼浇注
(一)感应炉
(二)炉衬材料及坩埚制备
(三)造渣材料(熔剂)
(四)酸性感应炉熔炼中合金元素收得率
(五)碱性感应炉熔炼中合金元素收得率
(六)熔炼中合金元素烧损率的经验数据
(七)快速熔炼炉CF-8M(316)不锈钢配料计算
(八)经验观测法钢液温度测温
(九)ZG35CrMnSi熔炼工艺
(十)不锈钢熔炼工艺
(十一)不锈钢快速重熔工艺举例
(十二)常用碳钢及合金钢浇注温度
(十三)铸件合金种类与型壳温度
(十四)铸件结构特点与浇注温度
(十五)铸件合金种类与铸型冷却时间
八 铸件清理与热处理
(一)工艺流程
(二)抛丸清理
(三)喷砂清理
(四)碱煮化学清砂
(五)振动光饰
(六)打磨砂轮材料种类及用途
(七)常用碳钢及低合金钢热处理规范
(八)ZG1Cr13钢铸件热处理规范
(九)几种奥氏体不锈钢热处理规范
(十)铸件洗涤液的成分 温度及用途
(十一)防锈液的成分及含量
(十二)不锈钢酸洗钝化
第七章 铸造测试技术
一 造型材料性能的测定
(一)芯砂 型砂常温工艺性能的测定
(二)型砂 芯砂高温发气性的测定
(三)工业生产中型砂性能的自动测试
(四)熔模铸造模料性能的测定
二 温度的检测
(一)铸造合金熔炼中常用测温方法
(二)热电偶高温计测温法
(三)光学高温计测温法
(四)连续测温
(五)几种常用测温仪
三 合金熔炼工艺测试
(一)冲天炉配料 加料的检测
(二)冲天炉风压 风量的检测
(三)冲天炉其它项目的检测
四 化学分析
(一)合金化学成分的分析
(二)铸造合金原子发射光谱分析
(三)炉渣分析
五 力学性能的测定
(一)灰铸铁力学性能的测定
(二)可锻铸铁力学性能的测定
(三)球墨铸铁力学性能的测定
(四)铸钢力学性能的测定
(五)铸造铜合金力学性能的测定
(六)铸造铝合金力学性能的测定
(七)铸造镁合金力学性能的测定
(八)铸造锡基 铅基轴承合金硬度试样
(九)有色压铸合金试样
第八章 炉前质量检测及铸件缺陷分析
一 铸铁炉前质量检测
(一)灰铸铁炉前质量检测
(二)孕育铸铁的炉前检测
(三)蠕墨铸铁的炉前检测
(四)球墨铸铁的炉前检测
(五)可锻铸铁的炉前检测
二 钢液成分的炉前质量检测
(一)炉前质量检测
(二)结晶定碳法
三 铸造铝合金炉前质量检测
(一)含气量检测
(二)变质效果的检测
四 铸造铜合金炉前质量检测
(一)含气量检测
(二)弯曲检测与断口检验
(三)铸造铜合金炉前检测标准
五 无损探伤
(一)磁粉探伤
(二)射线探伤
(三)液体渗透剂探伤
(四)超声探伤
六 铸件缺陷分析
(一)常见铸件缺陷分析
(二)压铸件特有缺陷分析
(三)熔模铸件特有缺陷分析
(四)离心铸造铜铸件缺陷分析
第九章 计算机在铸造中的应用
一 铸造CAD CAE CA M技术
二 铸型CAD/CAE /CAM集成系统
(一)铸型CAD/CAE/CAM集成系统总体结构
(二)铸造缺陷分析专家系统
(三)数据库
(四)接口技术和数据传输
(五)活塞实际应用
(六)应用软件介绍
附录 部分国产铸造用辅助材料
· · · · · · (收起)

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