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出版者:7-122

作者:馬宏聲

出品人:

頁數:494

译者:

出版時間:2007-8

價格:38.00元

裝幀:

isbn號碼:9787122006936

叢書系列:

圖書標籤:

企業
有色金屬
錠坯
生産技術
冶金
材料科學
鑄造
變形加工
金屬材料
工業技術
生産工藝
金屬學

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具體描述

有色金屬錠坯生産曆來是有色金屬加工的關鍵環節。本書匯集作者多年從事有色金屬科研、教學和生産中的大量經驗和科研成果，詳細介紹瞭鋁、鎂、銅、鋅、鉛等多種有色金屬熔煉與鑄錠的原理、方法、設備和工藝，提供瞭大量具體、翔實的工藝參數，對高效、低耗、優質、高産地進行有色金屬錠坯生産將大有裨益。

本書適閤從事有色金屬熔煉和錠坯生産的技術人員使用。也可供相關專業師生參考。

冶金工業中的現代鑄造工藝與質量控製圖書簡介本書聚焦於現代鑄造領域的前沿技術、先進工藝流程以及嚴苛的質量控製體係。全書內容緊密圍繞金屬材料在凝固與成型過程中的物理化學變化，以及如何通過精密的工藝控製實現高性能鑄件的批量化生産。本書旨在為從事鑄造行業的工程師、技術人員、質量管理專傢以及相關專業的師生提供一本係統、深入且具有高度實踐指導意義的專業參考書。第一章鑄造工藝基礎與材料科學的交匯本章首先對鑄造的基本概念進行瞭梳理，明確瞭鑄造作為金屬成形工藝在現代製造業中的核心地位。重點闡述瞭鑄造過程中的熱力學基礎，包括液態金屬的過冷現象、晶核的形成與長大機製，以及枝晶網絡結構對最終力學性能的影響。在材料科學方麵，本書深入探討瞭不同類型金屬（如灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、低閤金鋼、不銹鋼及鋁銅閤金）在熔煉過程中的成分控製與純淨度要求。著重分析瞭有害元素（如硫、磷、氧）對鑄件宏觀和微觀組織的不利影響，並詳細介紹瞭現代爐前精煉技術，包括真空處理、氬氣攪拌、以及使用在綫過濾係統去除夾雜物的先進方法。第二章模具設計與快速成型技術模具是鑄造過程的“骨架”，本章全麵解析瞭現代模具設計理論。內容涵蓋型腔設計中的應力分析、收縮率計算、澆注係統與排氣係統的優化布局。引入瞭先進的CAD/CAE軟件在模具設計中的應用，特彆是應用有限元分析（FEA）技術來模擬充型過程、冷卻過程中的應力集中點和潛在缺陷區域，從而在製造前預測並修正設計缺陷。此外，本書詳細介紹瞭快速成型技術在模具製造中的應用，包括選擇性激光燒結（SLS）用於製造復雜砂芯和型腔模型，以及金屬增材製造技術（如DMLS）在製造高性能導流闆和冷卻水道模具上的突破性應用。對樹脂砂、金屬覆膜砂以及陶瓷型殼等關鍵輔助材料的性能要求和現場處理技術進行瞭深入探討。第三章現代熔煉與澆注控製係統熔煉是決定鑄件質量的源頭。本章重點介紹瞭中高頻感應電爐、真空感應熔煉爐（VIM）以及電弧爐的節能化與自動化改進。詳細闡述瞭熔煉過程中的氣氛控製技術（惰性氣體保護、真空度維持）以及在綫閤金化技術，確保閤金成分的精確度和批次間的一緻性。澆注過程是瞬態的、復雜的物理過程。本書係統地介紹瞭重力澆注、低壓鑄造（LPDC）、壓射鑄造（HPDC）等主流工藝的設備選型、工藝參數（如壓力麯綫、升溫速率）的設定與優化。特彆強調瞭智能化的在綫監測技術，如紅外測溫、聲發射監測以及基於圖像識彆的充型過程實時監控係統，實現澆注操作的標準化與無人化。第四章凝固行為的精確調控凝固是決定鑄件最終結構和性能的關鍵階段。本章深入剖析瞭定嚮凝固、稀土變質處理、以及晶粒細化技術的機理。重點講解瞭如何利用外部熱場（如模具預熱、模具分段加熱或冷卻）來控製金屬液的冷卻速率梯度，從而實現閤金組織（如晶粒尺寸、共晶結構）的期望形態。對於復雜結構的鑄件，書中專門設立章節討論瞭“寄生晶核”的抑製和“宏觀偏析”的減輕。闡述瞭利用電磁攪拌（EMB）技術在金屬液凝固前沿引入的流場，以打破傳質和傳熱的邊界層，促進溶質均勻分布，有效細化晶粒並改善內部疏鬆。第五章鑄件缺陷的成因分析與預防策略本書將缺陷分析視為質量控製的核心環節。詳細分類闡述瞭鑄件中常見的缺陷類型，包括氣孔、渣孔、冷隔、填充不足、內裂紋、錶麵粗糙度不達標等。針對每一類缺陷，本書均提供瞭深入的成因溯源分析，從熱力學驅動力、流體力學影響到材料純度等多個維度進行剖析。例如，針對氣孔問題，詳述瞭熔煉過程中的氣體溶解與析齣平衡，以及型腔內氣體逃逸路徑的設計與砂芯的透氣性優化。為確保缺陷零容忍的高端鑄件製造，本書提供瞭預防性的工藝窗口設定和故障樹分析（FTA）方法論。第六章現代鑄件的無損檢測與機械性能評定質量保證是産品投放市場的先決條件。本章詳盡介紹瞭現代鑄件的無損檢測（NDT）技術，包括：射綫檢測（RT）：重點講解瞭數字成像技術（CR/DR）在缺陷識彆和量化分析中的優勢。超聲波檢測（UT）：針對不同金屬和鑄件幾何形狀，介紹瞭相控陣超聲（PAUT）技術在內部缺陷定位和尺寸測量中的應用。滲透檢測（PT）與磁粉檢測（MT）：針對錶麵缺陷的敏感性分析和標準化操作流程。在力學性能評定方麵，本書超越瞭傳統的拉伸、衝擊測試，介紹瞭疲勞性能（低周與高周）、蠕變性能的測試標準和麯綫分析，以及顯微硬度分布對局部組織均勻性的錶徵。特彆討論瞭基於微觀組織評價的“替代性性能預測模型”的建立。第七章鑄造過程的數字化與智能化本章展望瞭工業4.0在鑄造領域的落地實踐。內容涵蓋瞭數據采集係統（SCADA）、過程參數的SPC（統計過程控製）應用，以及構建基於大數據的質量預測模型。通過對曆史生産數據、爐溫麯綫、壓力變化等海量數據的深度學習和挖掘，實現對未來批次鑄件質量的提前預警與自適應工藝調整，最終目標是構建全流程數字孿生鑄造係統，顯著提升生産效率和産品良率。本書結構嚴謹，理論闡述深入淺齣，圖錶豐富，結閤瞭大量國內外先進鑄造廠的工程案例，是推動鑄造技術嚮高精度、高可靠性方嚮發展的必備參考工具書。

作者簡介

目錄資訊

1 有色金屬閤金化原理 1.1 冶金物理化學基礎 1.1.1 液態金屬的結構 1.1.2 液態金屬的性質 1.1.3 金屬熔煉過程中的傳熱 1.1.4 金屬熔煉過程中的傳質 1.1.5 金屬的蒸發 1.1.6 金屬氧化的熱力學條件 1.1.7 金屬氧化的動力學條件 1.1.8 金屬與爐氣的作用 1.1.9 熔體與爐襯的作用 1.2 閤金組織結構的基本知識 1.2.1 閤金中的相 1.2.2 閤金成分及閤金相結構對性能的影響2 有色金屬熔煉 2.1 有色金屬中的氣體 2.1.1 氣體在金屬中的存在形式 2.1.2 氣體的溶解度 2.1.3 熔體的吸氣過程 2.1.4 氣體在金屬內的擴散 2.1.5 氣眼、氣孔的形成 2.1.6 金屬熔體中氣體的檢測方法 2.2 有色金屬中的夾雜 2.2.1 夾雜的種類和形態 2.2.2 夾雜的來源及危害 2.2.3 液態金屬中氣體與非金屬夾雜的相互作用 2.2.4 熔體中非金屬夾雜物的檢測方法 2.3 熔煉過程中閤金化學成分的控製 2.3.1 爐料組成與配比 2.3.2 爐料選擇的原則 2.3.3 閤金配料計算 2.3.4 化學成分調整 2.4 鋁閤金熔煉 2.4.1 鋁閤金熔體淨化 2.4.2 鋁閤金熔體的爐內淨化處理 2.4.3 鋁閤金熔體爐外連續淨化處理 2.4.4 鋁閤金熔體淨化綜述 2.4.5 鋁閤金熔煉工藝要點 2.4.6 鋁閤金熔煉爐 2.5 銅閤金熔煉 2.5.1 純銅的氧化除氣 2.5.2 利用氧化除去純銅中的雜質元素 2.5.3 脫氧 2.5.4 純銅熔煉的工藝要點 2.5.5 黃銅的熔煉 2.5.6 青銅的熔煉 2.5.7 白銅的熔煉 2.5.8 銅閤金熔煉爐 2.6 鎂閤金熔煉 2.6.1 鎂閤金熔煉的工藝特點 2.6.2 鎂閤金熔體的保護 2.6.3 鎂閤金熔體淨化3 真空熔煉 3.1 真空熔煉技術的發展 3.2 真空熔煉的理論基礎 3.2.1 真空熔煉熱力學 3.2.2 真空熔煉動力學 3.3 真空感應熔煉 3.4 真空電弧爐熔煉 3.4.1 電弧的形成及構造 3.4.2 磁場對電弧的影響 3.4.3 穩弧綫圈的攪拌作用 3.4.4 真空電弧爐 3.4.5 真空白耗電弧爐熔煉過程 3.4.6 真空白耗電弧熔煉的冶金效果 3.5 電子束爐熔煉 3.5.1 電子束爐熔煉的特點 3.5.2 電子束爐和電子槍的結構及工作方式 3.6 等離子爐熔煉 3.6.1 等離子槍及工作原理 3.6.2 等離子爐的類型4 錠坯形成的理論基礎 4.1 熔體的凝固過程 4.1.1 純金屬的凝固 4.1.2 單相閤金的凝固 4.2 凝固過程的傳熱 4.2.1 金屬凝固過程的傳熱 4.2.2 金屬凝固過程的傳熱特點 4.2.3 鑄錠的溫度場 4.2.4 凝固過程熱交換的基本微分方程 4.2.5 水冷模中凝固時的熱交換 4.2.6 連續鑄錠凝固時的熱交換 4.3 熔體流動對凝固過程的影響 4.3.1 熔體的對流 4.3.2 熔體流動對凝固過程的影響 4.4 電磁場對凝固過程的影響 4.4.1 交、直流磁場對閤金凝固過程的影響 4.4.2 電流對金屬凝固組織的影響5 鑄錠組織形成及控製 5.1 鑄錠典型的宏觀組織 5.1.1 激冷晶區的形成 5.1.2 柱狀晶區的形成 5.1.3 等軸晶區的形成 5.2 鑄態組織對性能的影響 5.2.1 正常組織對鑄錠性能的影響 5.2.2 異常組織對鑄錠性能的影響 5.3 鑄錠宏觀組織的控製 5.3.1 閤理的澆注工藝 5.3.2 冷卻條件的控製 5.3.3 孕育處理 5.3.4 動力學細化 5.3.5 鋁閤金晶粒細化 5.3.6 銅閤金晶粒細化 5.3.7 鎂閤金晶粒細化6 有色金屬錠坯成形方法和設備 6.1 錠坯生産方法分類 6.1.1 錠坯生産方法分類 6.1.2 錠坯的質量要求 6.2 錠模鑄錠 6.2.1 平模鑄錠 6.2.2 立模鑄錠 6.2.3 無流鑄錠 6.3 半連續鑄錠 6.3.1 半連續鑄錠的特點 6.3.2 連續鑄錠過程中的熱交換 6.3.3 結晶器內的凝固殼和液穴 6.3.4 半連續鑄錠的成型工具——結晶器 6.3.5 立式半連續鑄造機 6.3.6 熱頂鑄錠 6.3.7 DC鑄錠工藝 6.4 電磁鑄錠 6.4.1 電磁結晶器的構造及工作原理 6.4.2 EMC鑄錠的質量分析 6.4.3 CREM和LFEMC鑄造法 6.5 連續鑄錠 6.5.1 水平連續鑄錠 6.5.2 立彎式帶坯連續鑄造 6.5.3 綫坯水平連續拉鑄 6.5.4 浸漬成形 6.5.5 上鑄法 6.6 連鑄連軋 6.6.1 Properzi連鑄機 6.6.2 SCR連鑄機 6.6.3 Secor連鑄機 6.6.4 雙帶式連鑄機 6.7 連續鑄軋 6.7.1 概述 6.7.2 雙輥鑄軋的基本原理 6.7.3 雙輥鑄軋主要工藝參數 6.7.4 雙輥連續鑄軋設備及工具 6.7.5 雙輥闆帶鑄軋生産質量控製 6.7.6 高速鑄軋機 6.8 連續鑄擠 6.8.1 概述 6.8.2 連續鑄擠機的設備結構 6.8.3 鑄擠基本原理與工藝 6.8.4 連續鑄擠技術的應用7 鑄錠缺陷 7.1 偏析 7.1.1 微觀偏析 7.1.2 宏觀偏析 7.2 縮孔與疏鬆 7.2.1 金屬的凝固收縮 7.2.2 縮孔與疏鬆的形成 7.3 裂紋 7.3.1 裂紋的種類 7.3.2 鑄造應力 7.3.3 熱裂紋 7.3.4 冷裂紋 7.3.5 防止裂紋的辦法 7.4 冷隔 7.4.1 冷隔的形成 7.4.2 防止冷隔的方法參考文獻
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讀後感

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

從組織結構來看，這本書的邏輯組織脈絡清晰得令人敬佩，它不像有些技術資料那樣，知識點散落不成體係。整本書仿佛是按照一條完整的生産鏈條來搭建的：從原輔料的準備、熔化精煉的控製，到澆鑄過程的參數設定，再到鑄坯的軋製預處理，直至最終的質量檢驗標準，每一個環節都緊密相連，前後呼應。作者在章節過渡時非常自然，比如在討論完電磁攪拌對晶粒細化的作用後，緊接著就引齣瞭如何利用這種細化結構來提高後續熱軋性能的討論，這種“承上啓下”的敘事手法，極大地降低瞭理解跨度。特彆是書中對於不同規格錠坯的模具設計與冷卻係統匹配的案例分析，簡直是教科書級彆的展示。它成功地將復雜、多變量的冶金工程問題，分解成瞭若乾個可以獨立分析和優化的子係統，體現瞭一種高級的係統工程思維。

评分☆☆☆☆☆

這本書的價值，很大程度上體現在其對“異常情況處理”部分的著墨之深。很多行業書籍往往隻強調標準流程下的完美操作，一旦齣現問題，讀者往往束手無策。然而，這部作品卻將大量的篇幅用於探討“非理想狀態下的應對策略”。我瀏覽到關於“連鑄裂紋”的那一節，作者不僅分類列舉瞭錶麵裂紋、中心裂紋的成因，還非常具體地給齣瞭溫度窗口的微調建議、潤滑劑配方的調整方嚮，甚至提到瞭不同爐襯材料對熱工製度的間接影響。這種將理論知識與車間實際操作經驗無縫對接的能力，是極其難得的。它讓我意識到，一個優秀的生産技術人員，不僅要懂“怎麼做”，更要精通“為什麼會齣錯”以及“如何補救”。閱讀時，我甚至能想象到作者在鋼廠一綫，麵對著監控屏幕上跳動的溫度麯綫，沉著冷靜地做齣決策的場景。這本教材的實用價值，遠超齣瞭教科書的範疇。

评分☆☆☆☆☆

初讀起來，我發現這本書的敘事風格極其嚴謹，仿佛一位經驗豐富的老工程師在娓娓道來，不帶任何華麗辭藻的渲染，全是乾貨。它開篇就從宏觀的金屬材料學基礎切入，但很快便將焦點集中到瞭實際生産中的“形”與“質”的控製上。書中對不同閤金體係在凝固過程中的微觀結構演變有著非常詳盡的論述，我特彆關注瞭關於“偏析控製”那一章，作者用近乎數學模型的語言描述瞭溶質在枝晶間液相中的擴散行為，那種對細節的執著簡直令人嘆服。它沒有過多糾結於理論的抽象證明，而是立刻將理論與實際操作聯係起來，比如如何通過調整冷卻速率和振動參數來優化鑄坯的內部質量。對於我這樣一個習慣於快速獲取結論的人來說，這本書的節奏稍顯緩慢，但正是這種步步為營的深入剖析，纔使得知識結構異常紮實，沒有留下任何模糊地帶。它不是一本“速成手冊”，更像是一部需要反復研讀的“生産聖經”。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵采用瞭啞光處理，觸感溫潤，配色上大膽地選擇瞭沉穩的深藍與跳躍的橙色進行對比，視覺衝擊力很強，一下子就抓住瞭我的眼球。雖然我本職工作與金屬冶煉領域相去甚遠，但被這封麵設計吸引後，還是忍不住翻開瞭扉頁。內頁的紙張質量也齣乎意料地好，不是那種廉價的、容易反光的紙張，而是略帶米白的道林紙，墨跡清晰，字跡排版疏密有緻，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到疲勞。更值得稱道的是，書中穿插瞭大量高清的工程圖和流程示意圖，綫條精細，標注準確，即便是復雜的連鑄過程，也能通過圖示快速建立起空間想象。我在翻閱時注意到，對於一些關鍵的工藝參數錶格，采用瞭加粗和不同字號的方式進行突齣顯示，這種細緻入微的編輯處理，足見齣版方在專業性與可讀性之間所下的功夫。這本書放在書架上，本身就是一件充滿工業美感的藝術品，它的存在，本身就在暗示著內容的深度與嚴謹。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我更傾嚮於從“技術進步與未來趨勢”的角度來評價這本書。在對現有成熟技術的深入闡述之外，書中還包含瞭對前沿研究成果的引用和探討，這使得整本書沒有停留在對“過去經驗”的總結上，而是具備瞭麵嚮未來的前瞻性。我注意到其中關於“超快速凝固技術”和“智能過程控製係統（APC）”的介紹部分，作者對於如何將先進的傳感器技術和人工智能算法融入到傳統鑄造過程中，進行瞭富有洞察力的展望。雖然這些內容還處於研發或小範圍試點階段，但它為我們理解行業未來發展方嚮提供瞭重要的理論參考。這本書的價值在於，它不僅是傳承現有知識的載體，更是激發新一代技術人員進行創新和突破的催化劑。它告訴我們，即便在看似成熟的傳統工業領域，技術革新的空間依然廣闊。

评分☆☆☆☆☆