金屬液態成形新技術及應用 劉鑫旺 董選普 9787577203898 【台灣高等教育出版社】

編輯推薦
幾十年來，隨著航空航天、新能源交通等現代工業的快速發展，液態成形技術向綠色化、智能化和數字化方向快速發展，湧現出多種新技術，如航空發動機中的單晶葉片成形、新能源汽車中的一體化壓鑄等。為此，編者整理大量相關資料編成本書，重點介紹幾種常見的液態成形新技術。

內容簡介
本書是一本重點介紹液態成形新技術的教材。全書分7章：第1章是緒論；第2章介紹單晶成形技術；第3章介紹液態金屬短流程成形技術，包括型（芯）無模成形技術、易溶芯設計與製備和高能束微區熔凝增材製造技術；第4章介紹消失模鑄造技術；第5章介紹真空密封鑄造技術；第6章介紹高真空一體化壓鑄技術；第7章介紹半固態壓鑄成形和半固態擠壓成形技術。
本書既可作為液態成形、鑄造工藝、增材製造和凝固加工相關課程的研究生教材，也可作為高等院校大學生了解液態成形新技術的參考書。

作者簡介
2011/08至今，華中科技大學，材料科學與工程學院，講師/副教授/教授主要從事金屬液態成形技術、微觀組織調控和增材製造技術研究。主持國家自然科學基金、基礎加強計劃重點基礎研究項目（課題）等。發表論文100餘篇，申報專利20項，主編專著1本。

目錄

目錄
第1章緒論（1）
1 1傳統的液態成形技術（1）
1 2液態成形技術的新發展（2）
1 3液態成形技術與中國製造2025（4）
1 3 1液態成形技術的現狀（4）
1 3 2「中國製造2025」中的液態成形技術（5）
1 4本教材的主要內容（6）
練習與思考題（7）
第2章單晶成形技術（8）
2 1單晶的基本特點（8）
2 2單晶形成的理論基礎（9）
2 2 1定向凝固的基本原理（9）
2 2 2凝固過程中溶質的分佈規律（10）
2 2 3固液界面的形態（15）
2 3單晶成形技術（20）
2 3 1單晶生長方法（20）
2 3 2金屬單晶成形技術（22）
2 3 3單晶複雜構件的成形（26）
2 4單晶成形技術的應用（29）
2 4 1航空發動機高溫合金單晶葉片（29）
2 4 2重型燃氣輪機高溫合金單晶葉片（34）
練習與思考題（36）
第3章液態金屬短流程成形技術（37）
3 1短流程液態成形的概念（37）
3 1 1傳統液態成形工藝流程（37）
3 1 2液態金屬短流程成形技術（40）
3 2型（芯）無模成形技術（42）
3 2 1噴射黏結成形技術（42）
3 2 2選擇性激光燒結成形技術（44）
3 2 3立體光刻成形技術（46）
3 2 4直寫成形技術（48）
3 3易溶芯設計與製備技術（50）
3 3 1水溶性鹽芯（50）
3 3 2水溶性陶瓷芯（51）
3 3 3水溶性砂芯（52）
3 3 4有機水溶芯（53）
3 4高能束微區熔凝增材製造技術（54）
3 4 1電弧微區熔凝增材製造技術（55）
3 4 2激光微區熔凝增材製造技術（58）
3 4 3電子束微區熔凝增材製造技術（62）
3 4 4複合微區熔凝增材製造技術（66）
3 5液態金屬短流程成形技術的典型應用（68）
3 5 1大型砂型（芯）的增材製造（68）
3 5 2複雜陶瓷芯的增材製造（70）
3 5 3鋁合金鑄件複雜可溶芯（71）
3 5 4高能束微區熔凝成形技術的典型應用（73）
練習與思考題（76）
第4章消失模鑄造技術（77）
4 1前言（77）
4 2消失模鑄造原理（78）
4 2 1消失模鑄造的工藝過程簡述（78）
4 2 2消失模鑄造的成形原理（79）
4 2 3金屬液流動前沿模樣熱解狀況（80）
4 2 4熱解產物對鑄件質量的影響（84）
4 2 5消失模鑄造金屬液充型過程成形條件（85）
4 3消失模鑄造的關鍵技術（87）
4 3 1模樣預發及其成形（87）
4 3 2消失模鑄造工藝設計（103）
4 3 3消失模塗料及模樣浸塗（113）
4 3 4填砂與振動造型（116）
4 4消失模鑄件的成形特徵（119）
4 4 1消失模鑄造的零件適應性（119）
4 4 2消失模鑄造零件的特點（121）
4 5消失模鑄造應用案例（127）
4 5 1消失模鋁合金案例（127）
4 5 2消失模精鑄型殼案例（136）
練習與思考題（137）
第5章真空密封鑄造技術（139）
5 1真空密封鑄造概述（139）
5 2V法鑄造原理及過程（141）
5 2 1模具準備（141）
5 2 2薄膜加熱（142）
5 2 3噴塗塗料（144）
5 2 4加砂振實（145）
5 2 5起模（146）
5 2 6澆注（146）
5 3V法鑄造的關鍵參數（147）
5 3 1振動（148）
5 3 2合金材料（149）
5 3 3薄膜（149）
5 3 4原砂（151）
5 3 5真空（151）
5 4V法鑄造的優勢與不足（155）
5 4 1V法鑄造的優勢（155）
5 4 2V法鑄造的不足（160）
5 5V法鑄造案例（161）
練習與思考題（169）
第6章高真空一體化壓鑄技術（170）
6 1壓鑄成形的特點和原理（170）
6 1 1壓鑄成形的特點（170）
6 1 2壓鑄過程及原理（171）
6 1 3壓鑄成形主要工藝參數及控制（175）
6 2高真空壓鑄工藝與裝備（181）
6 2 2高真空壓鑄裝備（184）
6 2 3高真空壓鑄的效果（185）
6 3一體化壓鑄成形新技術（190）
6 3 1一體化壓鑄的發展歷程（190）
6 3 2一體化壓鑄鋁合金材料——免熱處理鋁合金（192）
6 3 3一體化壓鑄裝備（194）
6 3 4一體化壓鑄工藝與模具技術（197）
6 4案例分析（204）
6 4 1高真空壓鑄成形——轎車后副車架（204）
6 4 2一體化壓鑄成形——新能源轎車后底板（211）
練習與思考題（212）
第7章半固態壓鑄成形和半固態擠壓成形技術（214）
7 1半固態成形的基本原理（214）
7 1 1半固態成形的概念與特點（214）
7 1 2半固態成形的研究與發展（215）
7 1 3半固態金屬的流變行為、組織特徵與形成機理（218）
7 2半固態漿料製備技術（224）
7 2 1振動製漿方法（225）
7 2 2攪拌製漿方法（241）
7 2 3半固態漿料的其他製備方法（247）
7 3半固態流變壓鑄成形技術（248）
7 3 1金屬半固態流變壓鑄工藝（248）
7 3 2金屬半固態流變壓鑄工藝參數的控制規律（248）
7 3 3半固態壓鑄成形的缺陷（251）
7 4半固態流變擠壓成形技術（253）
7 4 1流變擠壓成形的技術特點（253）
7 4 2流變擠壓成形工藝參數對成形性能的影響（254）
7 5案例分析（255）
7 5 1超聲振動鋁合金半固態流變壓鑄成形工藝技術（255）
7 5 2半固態鋁合金流變壓鑄通信設備殼體等零件（262）
7 5 3汽車空調機鋁合金斜盤的半固態流變擠壓成形（263）
7 5 4稀土鎂合金的半固態擠壓成形組織與性能（266）
練習與思考題（269）
參考文獻（270）

前言/序言
序言
金屬液態成形技術已有五千多年歷史，在推動人類文明進步發展中發揮著不可替代的作用。近百年來，人類開發了數以萬計的金屬牌號，鋼鐵、高溫合金、鈦合金、鋁合金、鎂合金等，其應用之廣、功能之多、發展之迅捷歷史罕見。伴隨著合金種類的增多，液態成形技術也得到了新的發展。近年來，深空探測、大飛機、航母、新能源汽車等先進工業的蓬勃發展，對液態成形技術也提出了新的要求，陸續發展出了多種新技術。金屬液態成形技術是一門知識面很廣的專業課，與熔化熱力學、凝固行為、相變原理均有較強的相關性。
《金屬液態成形新技術及應用》是基於時代的發展和新時代大學生的需求而編寫的，以介紹液態成形新技術為目的。該書主要介紹了單晶成形技術、液態金屬短流程成形技術、消失模鑄造技術、真空密封鑄造技術、高真空一體化壓鑄技術、半固態壓鑄成形和半固態擠壓成形技術等新技術。另外，本書不僅闡述了新技術的原理，還介紹了其典型應用，用理論與應用相結合的方式促進知識的掌握。在實際教學過程中，針對行業需求和學生培養要求，對課程進行教學改革，除理論教學外，開設實踐環節，著重培養學生的創新意識和實踐能力。傅恆志院士曾說：「自古學者兩事，道德、文章。對知識分子來說，既要業務上精益求精，又要有先天下之憂而憂，後天下之樂而樂的情操，既應是業務上的專家，又應該做無產階級的革命戰士。」第四次工業革命已來臨，要順應時代發展，就要讓大學生了解更多的新知識，如此才能培養出行業領軍人才。機緣巧合，很高興看到這本書恰逢其時地給學生講解這些前沿技術。
郭景傑
于哈爾濱工業大學
前言
金屬液態成形技術在人類的發展歷程中，為推動人類文明和社會進步發揮了巨大的作用，同時也是現代先進位造技術的重要組成部分，是航空航天發動機、燃氣輪機、汽車發動機核心部件的主要成形技術，具有舉足輕重的地位。雖然已有大量關於液態成形技術的書籍，但大部分的書籍主要偏重於基礎知識，或闡述與之相關的凝固行為，或介紹工藝原理。
近幾十年來，隨著航空航天、新能源交通等現代工業的快速發展，液態成形技術向綠色化、智能化和數字化方向快速發展，湧現出多種新技術，如航空發動機中的單晶葉片成形、新能源汽車中的一體化壓鑄等。為此，編者整理大量相關資料編成本書，重點介紹幾種常見的液態成形新技術。
本書的主要特點是：重點介紹了六種常見的液態成形新技術，而沒有過多關注砂型鑄造、造型材料等基礎知識；每種新技術的闡述既包含基本原理和工藝流程，又包括典型應用，保持了每一部分的獨立性。全書共7章，系統介紹了單晶成形技術、液態金屬短流程成形技術、消失模鑄造技術、真空密封鑄造技術、高真空一體化壓鑄技術、半固態壓鑄成形和半固態擠壓成形技術。
本書由華中科技大學劉鑫旺、董選普和吳樹森擔任主編，具體編寫分工為：劉鑫旺編寫第1章、第2章和第3章，董選普編寫第4章和第5章，吳樹森編寫第6章和第7章。本書由華中科技大學李遠才教授擔任主審。在本書編寫過程中，我們參考了大量的相關資料，在此，感謝液態成形技術的同行和協助整理的研究生（姚俊卿、王亞松、施洋、尹正豪、吳偉峰、藍晟寧、高妞、楊墨等）。
鑒於作者水平所限，書中難免存在紕漏，懇請讀者批評指正。
編者
2023年10月