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出版者:冶金工业出版社发行部

作者:周建男

出品人:

页数:438

译者:

出版时间:2004-1

价格:39.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502434380

丛书系列:

图书标签:

• 周建男
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• 工艺装备
• 新技术
• 金属材料工程
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• 工业工程
• 设备制造
• 自动化控制
• 节能降耗

《熔铸·精炼·塑形：现代金属材料加工与成形技术前沿》 一部关于金属材料“生命旅程”的深度探索 金属，作为人类文明的基石，从古老的青铜时代到如今的尖端科技领域，其无与伦比的强度、延展性和导电性，始终驱动着社会的进步与发展。然而，任何一件精美的金属制品，从原始矿石到最终形态，都经历了一系列复杂而精密的加工与成形过程。本书《熔铸·精炼·塑形：现代金属材料加工与成形技术前沿》，正是这样一部深入剖析金属材料从诞生到塑造的“生命旅程”的著作，它聚焦于现代金属材料加工与成形技术领域最前沿的理论、方法与应用，为相关领域的研究人员、工程师以及对金属材料技术感兴趣的读者，提供了一幅全面而深刻的行业图景。 本书并非仅仅罗列各种技术名词，而是致力于解析技术背后的科学原理、工艺流程以及它们如何协同作用，最终赋予金属材料所需的特性。我们关注的是那些能够实现更高精度、更高效率、更低能耗、更环保的创新性技术，以及它们如何应对当前和未来金属材料应用中遇到的挑战。 第一篇：熔炼与提纯——金属材料的“生命之源” 金属材料的起点，往往是严苛的熔炼与提纯过程。本篇将深入探讨现代金属冶炼技术的发展脉络，重点关注： 先进炼钢技术的新进展： 钢铁作为应用最广泛的金属材料，其生产工艺的革新至关重要。本书将详细介绍包括电弧炉、感应炉等先进熔炼设备的优化设计，以及如何在更高的温度和更可控的环境下，实现对钢水成分的精确调控。我们将讨论新型助剂的应用，例如能够有效降低杂质含量、提高金属收得率的先进脱氧剂、脱硫剂等。此外，对于特殊钢种的冶炼，如高性能合金钢、超高强度钢的研发，本书将揭示其在成分设计、冶炼过程控制以及夹杂物净化方面的独到之处。 非铁金属的精炼创新： 除了钢铁，铝、铜、镁、钛等非铁金属在航空航天、电子信息、新能源汽车等领域扮演着不可或缺的角色。本篇将聚焦于这些金属的先进精炼技术，例如，采用更高效的电解提纯工艺，以获得更高纯度的铝材；探讨先进的真空感应熔炼（VIM）和真空自耗重熔（VIM）技术在钛合金等高活性金属的制备中的关键作用；以及镁合金等轻质材料的连续化熔炼与合金化技术。 夹杂物控制与净化理论： 夹杂物是影响金属材料性能的“隐形杀手”。本书将从微观层面深入剖析各类夹杂物的形态、成分与成因，并重点介绍基于先进物理化学理论的净化方法，如二次精炼过程中的气体保护、真空处理、新型合金化剂的添加等，以实现对有害夹杂物的有效去除和对有益夹杂物的可控生成。 绿色冶金新理念与实践： 随着环保要求的日益提高，绿色冶金已成为行业发展的重要方向。本篇将探讨如何通过优化能源利用效率、减少污染物排放、发展循环经济等手段，实现冶金过程的绿色化。例如，对富氧燃烧技术、余热回收利用技术在冶金炉中的应用进行深入分析；介绍废钢循环利用的先进技术，以及如何有效控制二次污染。 第二篇：精密铸造与凝固控制——金属材料的“形态初塑” 熔炼后的液态金属，需要通过精密的铸造工艺来获得其初步的宏观形态。本篇将聚焦于现代铸造技术中的创新与突破： 先进铸造工艺的革新： 书中将详细介绍精密铸造技术，如真空熔模铸造（VIM）、低压铸造（LPDC）等在复杂构件成型中的优势，尤其是在航空发动机叶片、汽车零部件等高附加值产品制造中的应用。我们将探讨金属3D打印（增材制造）技术在铸造领域的融合应用，分析其在原型制作、小批量定制、复杂结构件一体化成型方面的潜力与挑战。 凝固过程的精细调控： 铸件的显微组织和内部质量，很大程度上取决于凝固过程。本篇将深入研究凝固理论，包括枝晶生长、相变动力学等，并介绍如何通过精确控制冷却速率、引入晶粒细化剂、施加电磁搅拌等手段，来优化铸件的晶粒结构、减少气孔和缩松等缺陷。 高性能合金的铸造难题与解决方案： 对于高温合金、形状记忆合金等高性能金属材料，其铸造过程往往面临更高的技术门槛。本书将剖析这些材料在凝固过程中可能遇到的特殊问题，如氧化、偏析、热裂等，并介绍相应的先进解决方案，例如，采用真空熔炼与定向凝固技术，以获得具有优异高温性能的单晶或等轴晶铸件。 智能化与自动化在铸造中的应用： 随着工业4.0的推进，智能化与自动化正深刻改变着铸造行业。本篇将介绍如何利用传感器技术、大数据分析、人工智能等手段，实现铸造过程的实时监控、参数优化与故障预警，从而提高铸件质量的稳定性和生产效率。 第三篇：变形加工与精密塑形——金属材料的“精准雕琢” 获得初步形态的金属材料，往往还需要经过一系列变形加工才能满足最终的应用需求。本篇将重点关注现代变形加工技术在提升材料性能和精度方面的作用： 先进轧制与锻造技术： 书中将详细阐述宽厚板轧制、精密冷轧、管材精密成形等先进轧制技术，以及模锻、自由锻、旋压等精密锻造技术在汽车、航空航天、能源等领域中的应用。我们将重点介绍如何通过优化轧辊设计、控制轧制温度与变形速率、采用先进的模具材料与制造工艺，来生产具有更高强度、更好韧性、更佳表面质量的金属产品。 特种加工技术与超塑性成形： 对于一些难以通过传统方法加工的金属材料或复杂形状，特种加工技术展现出强大的优势。本篇将深入探讨线切割、激光加工、电火花加工（EDM）等精密加工技术在微细结构制造中的应用。同时，还将详细介绍超塑性成形（SPF）技术，尤其是在航空航天领域，如何利用某些金属材料在特定温度下的“超塑性”，一次性成形出形状复杂、壁厚均匀的整体构件，从而大幅减少焊接和装配工序。 表面工程与改性技术： 金属材料的性能不仅取决于其本体，表面状态同样至关重要。本篇将介绍先进的表面处理技术，例如，等离子体喷涂、激光熔覆、物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）等，以提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性等。此外，还将讨论固溶处理、时效处理、调质处理等热处理工艺如何优化材料的力学性能。 金属材料的数值模拟与设计优化： 在现代变形加工过程中，数值模拟扮演着越来越重要的角色。本篇将介绍如何利用有限元分析（FEA）等仿真工具，对轧制、锻造、挤压等过程进行预测和优化，从而缩短研发周期、降低试制成本，并指导工艺参数的设定，以获得最佳的材料性能和产品质量。 第四篇：前沿探索与未来展望——金属材料加工与成形技术的新纪元 在对现有先进技术进行深入剖析的同时，本书还将目光投向未来，探索金属材料加工与成形技术的新趋势与可能性： 增材制造（3D打印）的颠覆性潜力： 作为一项颠覆性技术，金属3D打印正以前所未有的速度渗透到各个领域。本篇将深入探讨选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）、定向能量沉积（DED）等不同金属增材制造技术的原理、优缺点及适用范围。我们将重点分析其在航空航天、医疗器械、模具制造等领域的创新应用，以及在材料设计、工艺优化、质量控制等方面的挑战与机遇。 智能化生产与数字化车间： 工业4.0的浪潮正在重塑金属材料加工业。本篇将展望智能化生产在金属材料加工中的应用，包括基于物联网（IoT）的设备互联、基于大数据分析的工艺优化、以及人机协作的柔性生产线。我们将探讨如何构建数字化车间，实现生产过程的透明化、智能化与自动化。 高性能金属复合材料的开发与应用： 复合材料是未来材料发展的重要方向。本书将介绍金属基复合材料（MMC）的制备技术，如粉末冶金法、熔渗法、原位合成法等，并分析其在轻量化、高强度、耐高温等方面的优势。我们将探讨其在汽车、航空航天、体育器材等领域的应用前景。 可持续与环境友好型加工技术： 面对日益严峻的环境挑战，开发可持续与环境友好型的金属材料加工技术势在必行。本篇将讨论如何通过采用绿色溶剂、开发生物降解性润滑剂、优化能源利用、减少废弃物产生等方式，实现金属材料加工过程的绿色化。 《熔铸·精炼·塑形：现代金属材料加工与成形技术前沿》是一部集理论深度、技术广度和前瞻性于一体的专业著作。它不仅是工程师和研究人员的案头必备，更是所有渴望深入了解现代金属材料背后强大技术支撑的读者的理想选择。本书将带领您一同走进金属材料的精密世界，领略科技如何将冰冷的金属转化为驱动文明前进的强大力量。

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作为一名长期关注可持续发展和绿色制造的行业观察者，我原以为这本书会是那种传统、偏重机械结构的介绍，但出乎意料的是，它对环保和节能技术有着独到的见解。书中对超低排放改造的最新进展，特别是对烟气脱硫脱硝（SCR/SNCR）技术在烧结机尾部的集成方案进行了详尽的比较和评估。作者没有停留在理论层面，而是深入剖析了不同脱硫剂的选择对后续物料循环的影响，这体现了极强的系统思维。此外，它还特别提到了废热回收利用的新型换热器设计，这对于降低整个生产链的碳足迹至关重要。这本书的视角非常前沿，它将“装备更新”与“绿色转型”紧密地结合起来，为我们指明了未来技术升级的方向，而不是简单地停留在对旧有设备的修修补补上。

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老实说，我更关注的是人力资源和操作人员的技能转型，原本对纯粹的设备技术不太抱太大希望，但这本书里关于人机交互界面（HMI）和虚拟现实（VR）技术在设备操作培训中的应用部分，完全超出了我的预期。作者详细描述了如何利用数字化孪生模型来模拟极端工况下的设备故障处理流程，这极大地降低了培训成本和试错风险。它不再把设备视为冰冷的机器，而是将其视为一个需要高度协同的人机系统。书中对诊断性维护和预测性维护系统的软件架构分析也十分到位，表明未来的钢铁厂操作将更多地依赖于数据驱动的决策支持系统。这本书不仅关注“硬装备”的革新，更深入地探讨了如何通过“软技术”赋能操作和管理，构建面向未来的智能工厂。

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这本书的排版和插图质量令人印象深刻。很多技术书籍往往为了追求信息密度而牺牲了可读性，但这本书在复杂的工艺流程图和设备剖面图的绘制上做得非常考究。例如，在讲解新型连轧生产线布局时，作者提供的三维透视图清晰地展示了物料流转的逻辑，即使不完全熟悉该设备的读者，也能迅速建立起空间概念。文字的叙述风格也比较平实流畅，虽然技术名词很多，但作者总能用清晰的逻辑链条将它们串联起来。这使得我在学习那些比较晦涩的、关于材料晶粒结构演变与装备参数耦合关系的部分时，感觉思路没有被打断。这本书的整体设计仿佛是为一名在校研究生量身定做，既有学术的严谨性，又不失工程手册的实用性。

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我刚开始翻阅这本书时，主要被其宏大的框架所吸引。它似乎不仅仅关注单一环节的设备，而是将整个钢铁流程——从原燃料准备到精整——视为一个相互关联的复杂系统。我非常欣赏作者在论述中体现出的跨学科整合能力，比如在探讨轧机液压伺服系统时，能够自然地引出先进控制算法和软件工程的最新进展。书中对超高压水压机和精密冷轧机组的动态响应特性分析尤为精彩，那些复杂的数学模型和仿真结果，虽然对初学者可能有些挑战，但对于追求极限性能的工程师来说，简直是饕餮大餐。这本书的深度，迫使你必须调动起力学、材料学、自动化等多方面的知识储备，去理解现代重型装备是如何突破传统物理限制的。

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这本关于现代冶金装备技术的书，简直是一本技术宝典！我尤其欣赏它对高炉热风炉优化设计和新型耐火材料应用的深入探讨。书中详尽地分析了当前钢铁生产中能效瓶颈的关键环节，比如如何通过改进炉衬结构和传热效率来降低煤气消耗。作者不仅罗列了各种先进技术，更重要的是，他们结合实际案例，清晰地阐述了这些技术在提升产能和降低排放方面的具体效果。读起来感觉就像是跟着一位经验丰富的高级工程师在现场指导，对于我们这些长期在一线摸爬滚打的技术人员来说，提供了很多可以立即转化为生产力的思路。尤其是关于智能监控系统在连铸过程中的应用部分，详细描述了传感器技术与数据分析如何协同作用，实现对钢水温度和拉速的精准控制，避免了许多以往依赖经验判断的潜在风险。这本书的图表和附录数据做得非常扎实，是值得反复研读的工具书。

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工作需要，我读了这本书。所谓新技术，不过是欧美日韩上世纪八九十年代的玩意。作为外行，入门尚可，内行必嗤之以鼻之。

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