Semi-Solid Processing of Alloys and Composites X pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Hirt, G. (EDT)/ Rassili, A. (EDT)/ Buhrig-polaczek, A. (EDT)

出品人:

页数:0

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出版时间:

价格:2825.00 元

装帧:

isbn号码:9783908451594

丛书系列:

图书标签:

• 冶金
• 材料科学
• 复合材料
• 半固态加工
• 铸造
• 合金
• 材料工程
• 金属材料
• 加工技术
• 材料特性

金属材料的加工新纪元：从流变塑性到高性能组件的精密制造 本书并非仅仅聚焦于“Semi-Solid Processing of Alloys and Composites X”这本特定的著作，而是旨在深入探讨半固态加工技术在合金与复合材料领域所开启的全新可能性。它将引导读者穿越材料加工的传统边界，进入一个由流变塑性行为主导的精密制造时代。从基础科学原理的剖析，到前沿技术的应用实践，本书将勾勒出一幅材料工程领域革新与发展的壮丽画卷，旨在为研究人员、工程师以及对先进制造技术充满好奇的读者提供一份详实而富有洞察力的指南。 第一部分：流变塑性的奥秘与半固态加工的基石 理解半固态加工的核心，首先需要深入探究材料在固液混合状态下的独特流变塑性行为。这一部分将系统地阐述金属合金和复合材料在半固态区间的微观结构演变，包括固相颗粒的生长、聚集、形变以及液相的润湿、流动特性。我们将详细分析影响流变行为的关键因素，如固相含量、温度、应变速率、冷却速率以及合金成分等，并通过数学模型和实验数据来量化和预测这些行为。 固液共存区的微观结构演变： 深入解析合金在半固态状态下，固相颗粒（如枝晶、等轴晶）的形态、尺寸、分布及其随温度和时间的变化规律。重点探讨固相骨架的形成、演变以及液相在其中所扮演的角色。 流变特性与微观结构的关系： 建立固相含量、颗粒形态、颗粒间距以及液相黏度等微观结构参数与宏观流变行为（如表观黏度、屈服应力、剪切稀化/剪切增稠行为）之间的联系。 关键影响因素的量化分析： 详细介绍如何通过实验手段（如旋转黏度计、往复式黏度计、压缩实验）和数值模拟（如计算流体动力学CFD）来精确测量和预测材料在半固态区的流变性能。 合金成分与微观结构调控： 探讨不同合金体系（如铝合金、镁合金、铜合金、钛合金）在半固态区的相变行为和显微组织形成特点，以及通过添加微量元素对流变性能的调控作用。 复合材料的特殊挑战与机遇： 分析在半固态加工中，增强体（如陶瓷颗粒、纤维）对合金基体流变行为的影响，包括颗粒间的相互作用、增强体的团聚以及基体液相对增强体的润湿性能等。 第二部分：半固态加工技术的创新与突破 在此基础上，本书将聚焦于一系列先进的半固态加工技术，包括但不限于： 流变塑性成形（Rheocasting）： 详细阐述利用流变塑性材料在半固态状态下的低黏度、高塑性特点，通过注（压）塑等工艺制造复杂形状零部件的原理、设备以及工艺参数控制。 触变塑性成形（Thixocasting）： 深入研究触变性材料在搅拌或外力作用下黏度降低，停止作用后黏度快速恢复的特性，以及如何利用这一特性实现高效、精密地零件制造。 半固态锻造（Semi-solid Forging）： 探讨在半固态状态下进行锻造所带来的优势，如降低锻造力、减少氧化、提高尺寸精度以及获得更优异的力学性能。 挤压成形（Semi-solid Extrusion）： 分析半固态挤压技术在生产长条形、异型材以及管材方面的应用，以及如何通过控制挤压速率和温度来优化产品质量。 增材制造（3D Printing）与半固态加工的结合： 展望并探讨将半固态加工理念融入增材制造技术，实现高性能金属材料和复杂结构件的逐层精确构建。 对于每一种技术，本书都将深入剖析其基本原理、工艺流程、设备配置、关键工艺参数（如温度、压力、速率、模具设计）以及在不同材料体系中的适用性。同时，还将重点介绍各种技术在提高材料利用率、降低能耗、减少污染物排放以及提升产品性能方面的独特优势。 第三部分：高性能材料的开发与应用 半固态加工技术不仅是制造工艺的革新，更是高性能材料开发与应用的重要驱动力。本部分将重点关注： 高性能合金的开发： 探索如何利用半固态加工技术，开发具有优异强度、韧性、耐腐蚀性、耐高温性或特殊电磁性能的新型合金。例如，新型高强韧铝合金、耐高温镁合金、高导电性铜合金等。 金属基复合材料的制备： 详细阐述如何利用半固态加工技术，高效、均匀地制备各种金属基复合材料，特别是具有复杂增强体结构（如梯度、纤维增强）的复合材料，以及如何控制增强体与基体的界面性能。 零部件设计与性能优化： 探讨在半固态加工的驱动下，如何进行零部件的创新设计，以充分发挥材料的优势，实现轻量化、高强度、功能集成化等目标。例如，汽车发动机部件、航空航天结构件、医疗植入物、电子封装件等。 性能表征与失效分析： 介绍半固态加工制备材料的特殊性能表征方法，如显微组织分析（SEM, TEM, EBSD）、力学性能测试（拉伸、压缩、疲劳、蠕变）、以及针对性的失效分析技术。 第四部分：前沿研究方向与未来展望 面向未来，半固态加工技术仍有巨大的发展潜力。本部分将展望该领域的关键前沿研究方向，包括： 智能化与自动化生产： 探讨如何将人工智能、机器学习、传感器技术等融入半固态加工过程，实现生产过程的实时监测、智能调控和自动化生产，提高生产效率和产品一致性。 绿色与可持续制造： 关注如何进一步降低半固态加工过程的能耗和污染物排放，开发环保型加工介质和工艺，推动材料行业的绿色发展。 多材料集成与功能化： 探索利用半固态加工技术实现不同金属材料或金属与非金属材料的集成，制造具有多功能集成的复杂结构件。 新型材料体系的应用： 展望半固态加工技术在更广泛的新型材料体系中的应用，如形状记忆合金、金属玻璃、高熵合金等。 跨学科的融合与创新： 强调半固态加工技术与其他学科（如材料科学、机械工程、控制科学、信息技术）的交叉融合，将催生更多颠覆性的创新。 通过对以上四个部分的系统阐述，本书将全面展现半固态加工技术作为一种革命性的材料加工手段，其深厚的科学基础、广泛的应用前景以及对推动材料科学和工程领域的进步所具有的深远意义。它不仅仅是一本技术指南，更是一扇开启金属材料加工新纪元的窗口，激励着人们不断探索材料的极限，创造更美好的未来。

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