金属凝固理论与技术（第2版）

1 绪论
0．1 金属材料的重要性
0．2 凝固科学的形成及凝固科学技术与材料发展
0．2．1 凝固科学的形成
0．2．2 凝固理论的发展
0．2．3 凝固科学技术与材料发展
0．3 凝固科学技术发展展望
0．4 金属凝固过程的研究方法和基本问题
0．5 本课程的性质和任务
1 金属液态成型基础
1．1 液态金属的结构和性质
1．1．1 固体金属的加热、膨胀及熔化
1．1．2 液态金属的结构
1．1．3 液态金属的性质
1．2 液态金属的充型能力及其影响因素
1．2．1 基本概念
1．2．2 液态金属的停止流动机理
1．2．3 液态金属的充型能力的计算
1．2．4 影响充型能力的因素
1．3 金属凝固过程中的传热
1．3．1 铸件的温度场及计算
1．3．2 铸件温度场的测定及凝固动态曲线
1．3．3 影响金属凝固温度场的因素
1．3．4 不同界面热阻条件下的温度场
1．3．5 铸件的凝固方式
1．3．6 铸件的凝固时间
1．4 金属凝固过程中的传质
1．4．1 溶质再分配与平衡分配系数
1．4．2 近平衡凝固时的溶质再分配
1．4．3 非平衡凝固时的溶质再分配
1．4．4 液体金属的流动
2 液态金属的凝固及其组织与控制
2．1 液态金属凝固过程的热力学
2．1．1 凝固过程的热力学条件
2．1．2 液态金属凝固过程中的能量变化
2．1．3 液态金属的形核过程
2．2 凝固过程的动力学
2．2．1 晶体生长界面动力学过程
2．2．2 温度梯度对晶体生长的影响
2．3 单相合金的凝固
2．3．1 固一液界面前方熔体的过冷状态
2．3．2 界面前方过冷状态对结晶过程的影响
2．4 多相合金的凝固
2．4．1 共晶合金的凝固
2．4．2 偏晶合金的凝固
2．4．3 包晶合金的凝固
2．5 金属凝固的结晶组织与控制
2．5．1 铸件宏观结晶组织的形成及其影响因素
2．5．2 铸件组织对性能的影响及获得和细化等轴晶的措施
2．5．3 共晶合金铸件凝固组织的控制
2．5．4 合金熔体的变质处理
2．6 金属基复合材料的凝固
2．6．1 金属基人工复合材料的凝固
2．6．2 自生复合材料的凝固
3 铸件凝固缺陷及控制
3．1 化学成分的不均匀性
3．1．1 概述
3．1．2 微观偏析
3．1．3 宏观偏析
3．2 气孔和夹杂物
3．2．1 气孔的来源、种类与存在形态
3．2．2 气体在金属中的溶解和析出
3．2．3 气孔的种类及形成机理
3．2．4 夹杂物
3．2．5 非金属夹杂物的生成、长大、分布和形状
3．2．6 气体和夹杂物对铸件质量的影响
3．2．7 合金熔体的净化原理
3．2．8 防止和减少气孔与夹杂物的措施
3．3 缩孑L与缩松
3．3．1 铸件的收缩
3．3．2 铸件中的缩孔和缩松
3．3．3 防止铸件产生缩孔和缩松的途径
3．4 热裂
3．4．1 概述
3．4．2 热裂形成的温度范围及形成机理
3．4．3 热裂的影响因素及防止措施
3．5 应力、变形与裂纹
3．5．1 铸造内应力
3．5．2 铸件的变形
3．5．3 铸件的冷裂
4 铸件凝固过程数值模拟
4．1 铸件凝固过程数值模拟概述
4．1、．1 铸件凝固过程数值模拟的发展
4．1．2 铸造过程数值模拟的基本原理
4．1．3 数值计算的优点及局限性
4．1．4 常用数值计算方法
4．1．5 国内外铸件凝固数值模拟软件概况
4．2 ProCAST凝固模拟软件简介
4．2．1 概述
4．2．2 ProCAST的适用范围
4．2．3 ProCAST的分析能力
4．2．4 ProCAST的组成模块
4．2．5 ProCAST的系统框架
4．3 铸件凝固过程温度场的数值模拟
4．3．1 凝固过程的传热方程
4．3．2 导热微分方程的数值解法
4．3．3 初始条件、边界条件和潜热处理
4．4 铸件充型过程的数值模拟
4．4．1 充型过程数值模拟的数学描述
4．4．2 充型过程数值模拟的步骤
4．4．3 ProCAST的数值模拟过程
4．5 铸造应力的模拟计算
4．5．1 铸造应力计算的基本模型和原理
4．5．2 边界条件的处理
4．5．3 ProCAST铸造应力模拟的一般过程和应力模块
4．6 铸件缺陷的模拟计算
4．6．1 缩孔的推断方法
4．6．2 应用案例——铜斜楔铸件的工艺优化
5 凝固技术
5．1 优质铸件凝固
5．2 定向凝固
5．2．1 定向凝固的理论基础
5．2．2 定向凝固工艺
5．2．3 定向凝固技术的应用
5．2．4 定向凝固合金的力学行为
5．3 快速凝固
5．3．1 快速凝固的基本原理
5．3．2 快速凝固方法
5．3．3 快速凝固的特征
5．3．4 深过冷凝固
5．4 电磁凝固
5．4．1 电场中的凝固技术
5．4．2 电磁成形
5．4．3 电磁力驱动熔体流动
5．4．4 电磁制动
5．4．5 电磁悬浮
5．4．6 电磁雾化
5．5 超常凝固
5．5．1 微重力下的凝固（失重条件下的凝固）
5．5．2 声悬浮技术
5．5．3 高压凝固
5．6 半固态凝固
5．6．1 半固态金属的特性
5．6．2 连续搅拌对半固态金属凝固的影响
5．6．3 半固态铸造
5．7 连续铸造
5．7．1 钢锭连铸的基本方法与凝固特性
5．7．2 钢锭连铸工艺的控制环节
5．8 金属3D打印技术
5．8．1 金属3D打印技术的分类及原理
5．8．2 3D打印铸件的优缺点
5．8．3 金属材料3D打印技术的现状及发展趋势
参考文献