铸造过程解析方法

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页数:128
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出版时间:2011-2
价格:19.00元
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isbn号码:9787111325819
丛书系列:国际机械工程先进技术译丛
图书标签:
  • 铸造解析
  • 模拟
  • 11
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  • 金属成型
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具体描述

《铸造过程解析方法》汇集了作者在铸造及流体动力学领域40年的经验,从解析的角度概述了铸件的设计及工艺开发。全书包括五部分内容:铸造工艺概述、流体动力学、材料的强度、砂型和金属型铸造及压铸工艺设计、质量控制。《铸造过程解析方法》将铸件工艺设计中遇到的实际问题与基于MATLAB和VisualBasic的界面友好的应用程序相结合,并辅以计算实例。

《铸造过程解析方法》可供铸造工程师及机械工程专业师生使用。

现代机械制造中的材料科学与工艺优化 内容简介 本书深入探讨了现代机械制造领域中至关重要的材料科学基础及其在实际工艺优化中的应用。全书围绕如何理解、选择和有效处理各类工程材料,以实现产品性能的最大化和制造成本的合理控制展开。它不仅是面向资深工程师和研究人员的专业参考,也为机械、材料工程专业的高年级学生提供了系统性的学习路径。 第一部分:工程材料的微观结构与宏观性能 本部分首先建立起材料科学的核心框架。我们将详细剖析金属、陶瓷和高分子材料的基本晶体结构、微观缺陷(如位错、晶界)如何决定其宏观力学性能,包括强度、硬度、韧性与疲劳特性。重点讲解相变理论在金属材料热处理中的作用,如奥氏体、铁素体、马氏体之间的转化规律,以及它们如何被精确调控以获得所需机械性能。此外,对复合材料的界面行为和增强机制进行了深入的分析,阐述了纤维增强材料和基体材料的匹配性对整体性能的决定性影响。 第二部分:先进成型工艺的物理基础 本部分将视角转向具体的制造工艺,着重分析各类成型方法背后的物理和热力学原理。 塑性变形理论与轧制/锻造: 详细阐述了金属在应力作用下的流动规律,包括本构方程的应用、应变路径对残余应力和晶粒重构的影响。针对冷加工和热加工过程中的变形能耗和尺寸精度控制,提供了先进的有限元模拟(FEM)分析方法和其实际案例验证。 先进连接技术: 聚焦于现代焊接工程中对冶金过程的精确控制。不再局限于传统的熔焊理论,而是深入探讨了激光焊接、电子束焊接等高能量密度输入工艺中,热影响区(HAZ)的微观结构演变、残余应力分布及脆化风险的评估模型。对扩散连接和搅拌摩擦焊等固态连接技术,也分析了界面扩散机制和接头强度形成的关键因素。 增材制造(AM)的层间冶金学: 鉴于增材制造技术的快速发展,本章专门剖析了选择性激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)过程中,粉末床的快速熔化、凝固速率对生成部件的微观组织(如柱状晶的形成)和内部缺陷(如气孔、未熔合)的影响。探讨了通过优化扫描策略和粉末特性来抑制热裂纹和改善各向异性力学性能的有效手段。 第三部分:表面工程与材料的服役行为 材料的性能很大程度上取决于其表面状态。本部分集中研究如何通过表面改性技术来提升部件在复杂服役环境下的可靠性。 涂层设计与制备: 全面介绍物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)技术在制备高硬度、低摩擦系数涂层(如类金刚石膜、氮化钛)中的应用。重点讨论了涂层与基体之间的附着力、内应力控制,以及涂层在高温、腐蚀环境下的失效模式分析。 热处理与表面强化: 详细讲解了渗碳、渗氮等化学热处理工艺的动力学模型,以及感应淬火、激光表面淬火等物理热处理技术对表面残余压应力的引入机制。对这些处理如何有效提高材料的抗接触疲劳和抗点蚀能力进行了量化分析。 腐蚀与磨损的机理: 阐述了电化学腐蚀、应力腐蚀开裂(SCC)和氢脆等关键失效机制。结合计算材料学方法,预测材料在特定化学介质中的腐蚀速率,并介绍了一系列抗腐蚀合金的设计原则和防护策略。在磨损方面,区分了磨粒磨损、粘着磨损和腐蚀磨损,并讨论了通过优化表面粗糙度和硬度梯度来最小化磨损的工程实践。 第四部分:先进表征技术与质量控制 为了实现工艺的精确控制和优化,必须依赖先进的材料表征手段。本部分侧重于如何利用现代分析工具来获取深层次的材料信息。 微观结构分析: 详述扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)在晶界分析、析出物识别中的应用,特别是聚焦于高分辨TEM(HRTEM)如何揭示原子尺度的界面结构。同步辐射光源在原位(In-situ)实验中的应用,使得科学家能够在载荷或加热过程中实时观察材料行为。 无损评估(NDT): 系统介绍了超声波检测(UT)、涡流检测(ET)和声发射(AE)在检测内部缺陷和监测结构健康状态中的原理和局限性。重点阐述了如何将缺陷数据与材料失效模型相结合,进行寿命预测。 热力学模拟与数据驱动的优化: 介绍了计算热力学软件(如CALPHAD方法)在预测复杂多组元合金相图和热力学稳定范围中的应用。最后,探讨了如何整合实验数据与机器学习算法,建立材料性能与工艺参数之间的多尺度模型,从而实现制造过程的智能化调控。 本书旨在提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角,帮助读者掌握现代机械制造中材料选择、工艺设计和性能控制的核心科学原理与技术方法。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我一直认为,真正的知识在于其能够被理解和应用,而《铸造过程解析方法》恰恰是这样一本能够点燃我学习热情的书。作者的写作风格非常独特,他善于将复杂的理论以通俗易懂的方式呈现出来,如同与一位博学的长者在促膝长谈,娓娓道来。书中关于“流动性”的章节,让我印象深刻。我从未想过,金属液的流动竟然如此复杂,受到温度、粘度、表面张力、浇注速度等多种因素的影响。作者通过详细的图示和案例,解释了这些因素是如何协同作用,最终决定了金属液能否顺利充满模腔,形成一个完整的铸件。当我看到书中关于“缩孔和缩松”的成因分析时,我恍然大悟,原来这些看似普遍的问题,背后却隐藏着如此精妙的热力学和动力学原理。作者还详细介绍了各种检测手段,从宏观的探伤,到微观的金相分析,为我们提供了全方位的评估工具。让我尤为赞赏的是,书中不仅仅停留在理论层面,还提供了大量的实践建议,例如如何优化浇注系统设计,如何控制冷却速率,以及如何进行热处理以改善铸件性能。这些实用的信息,对于我这样希望将理论应用于实践的人来说,简直是无价之宝。这本书的价值,在于它不仅仅是传授知识,更是激发思考,让我能够用更科学、更系统的眼光去审视和解决实际问题,这正是我想从一本技术书籍中获得的。

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《铸造过程解析方法》这本书,真的让我大开眼界。我一直以为铸造就是把金属融化了倒进模具里,然后等它冷却就行了,殊不知背后竟然有如此多的学问。作者在书中对于“材料特性”的分析,可以说是非常到位。他并没有笼统地介绍某一种金属,而是根据不同的合金成分、微观组织,详细阐述了它们在铸造过程中的行为特点。例如,对于一些高熔点的合金,他会特别强调熔炼温度的控制和氧化还原反应的机理;而对于一些易氧化、易吸气的合金,他则会重点讲解如何采取保护措施。书中关于“模具设计”的章节,更是让我受益匪浅。我之前从未想过,一个简单的模具,竟然需要考虑如此多的因素,例如模具材料的选择、冷却系统的设计、浇注系统的优化、排气孔的布置等等。作者通过大量的图例和实际案例,详细讲解了这些设计原则,让我明白了为什么有些模具能够生产出完美无瑕的铸件,而有些则总是出现问题。让我感到特别惊喜的是,书中还涉及到“工艺参数优化”的内容。作者介绍了多种优化方法,例如试验设计法、响应面法等,并结合实际生产数据,指导我们如何通过调整工艺参数,来获得最佳的铸件质量和生产效率。这本书,让我对铸造工艺的理解,从“是什么”上升到了“为什么”和“如何做”,它是一本真正能够帮助我们提升技能、解决问题的宝贵财富。

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坦白说,在拿到《铸造过程解析方法》之前,我对铸造行业的认识,还停留在非常基础的层面。这本书,则如同一个精密的仪器,将铸造过程的每一个细节都进行了放大和呈现。作者在书中对于“热力学和动力学”原理的应用,让我印象深刻。他并没有将这些原理束之高阁,而是将其巧妙地融入到对铸造过程的讲解中。例如,在解释“缩孔和缩松”时,他详细阐述了固液两相的密度差异和相变潜热,以及这些因素如何影响铸件的补缩。在讲解“晶体生长”时,他则从原子振动、扩散、界面能等角度,解释了晶核的形成和晶粒的生长机制。这让我深刻理解到,铸造过程中的每一个现象,都遵循着严格的物理化学规律。书中关于“应力分析”的章节,更是让我大开眼界。我从未想过,铸件在凝固和冷却过程中,竟然会产生如此复杂而巨大的应力。作者详细讲解了热应力、相变应力、组织应力等多种应力的来源和影响,并提出了多种控制和消除应力的方法,如控制冷却速率、进行热处理等。这对于提高铸件的尺寸精度和抗裂性,具有极其重要的意义。让我感到尤为兴奋的是,书中还介绍了现代的“数值模拟技术”在铸造过程中的应用。通过计算机模拟,我们可以提前预测铸件内部的温度分布、凝固过程、应力状态等,从而优化设计和工艺,这无疑是铸造技术发展的重要方向。这本书的深度和广度,让我对铸造工艺有了全新的认识,它不仅是一本技术书籍,更是一部关于材料行为和工程优化的百科全书。

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翻开《铸造过程解析方法》,我便被作者深邃的洞察力和严谨的逻辑所折服。这本书并非泛泛而谈,而是将目光聚焦于铸造过程中的核心环节,并进行抽丝剥茧般的深入剖析。我印象最深刻的是,作者在讲解“金属液在模腔内的流动行为”时,使用了大量的流体力学原理和数值模拟结果,将原本抽象的概念具象化。他详细阐述了金属液的充型过程,包括射流、射流冲击、层流、湍流等各种流动形态,以及它们对铸件内部质量的影响。这让我意识到,看似简单的“浇注”,背后却蕴含着如此复杂的物理过程。书中对“凝固组织”的分析,同样精彩绝伦。作者从微观的原子尺度出发,解释了晶体的成核和生长过程,以及各种晶体缺陷的形成。他通过大量的金相照片和晶体生长模拟图,展示了不同凝固条件下形成的微观组织,并详细分析了这些组织如何影响铸件的力学性能,如强度、韧性、疲劳寿命等。我尤其欣赏作者在讲解“缺陷控制”时的系统性。他并没有孤立地看待每一个缺陷,而是将其置于整个铸造过程中,从原材料、熔炼、浇注、凝固到冷却,全方位地探讨其产生根源,并提出了一整套预防和消除缺陷的策略。这本书的价值,在于它能够帮助我们建立起一个完整的铸造过程模型,从而更有效地预测和控制产品质量,这对于提升整个铸造行业的水平至关重要。

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《铸造过程解析方法》这本书,给了我前所未有的启发。作者在书中对于“材料科学”的理解,简直是炉火纯青。他不仅仅是介绍一种金属的熔点和密度,而是深入探讨了金属的微观结构、晶体学特性、以及这些特性如何影响其在铸造过程中的行为。我特别喜欢书中关于“合金设计”的部分,作者详细介绍了如何通过调整合金元素的含量,来改善铸件的强度、韧性、耐腐蚀性等性能。他甚至还提到了如何利用相图,来预测合金在不同温度下的相变行为,这对于优化合金成分和热处理工艺,具有极其重要的指导意义。书中关于“工艺过程控制”的讲解,同样让我受益匪浅。作者列举了各种常见的工艺参数,如熔炼温度、浇注温度、冷却速率、保温时间等,并详细分析了这些参数如何影响铸件的质量。他甚至还提供了一些实用的控制方法,如温度传感器的选择、在线监测系统的应用等,这让我看到了如何将理论知识转化为实际的生产操作。让我感到惊喜的是,书中还涉及了“质量检测和评估”的内容。作者介绍了多种检测手段,从宏观的尺寸检查、外观检查,到微观的金相分析、力学性能测试,以及无损检测技术,如超声波探伤、X射线探伤等,为我们提供了全方位的质量评估工具。这本书,让我明白,铸造不仅仅是简单的金属加工,而是一项集材料科学、热力学、流体力学、机械工程等多学科于一体的复杂工程,它需要严谨的科学态度和精湛的工艺技术。

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在我对铸造工艺的探索之旅中,《铸造过程解析方法》如同一盏明灯,照亮了我前行的道路。这本书的作者,是一位真正将铸造工艺的精髓了然于胸的大师。他并没有回避问题的复杂性,而是用清晰的逻辑和丰富的细节,将那些看似晦涩的理论,变得触手可及。我尤其被书中对于“缺陷的系统性研究”所打动。作者并没有将每一个缺陷孤立地看待,而是从全局的视角出发,分析了从原材料的成分波动,到熔炼过程的氧化还原,再到浇注过程的流速控制,乃至凝固过程的冷却速率,每一个环节都可能成为缺陷的“源头”。他提出的“预防为主,治理为辅”的理念,让我深以为然。书中关于“工艺参数的优化与选择”的讲解,更是让人耳目一新。作者通过大量的实验数据和案例分析,展示了如何通过科学的方法,来确定最优的工艺参数组合,以达到最佳的铸件质量和生产效率。他甚至还提到了如何利用“统计过程控制”的方法,来持续改进生产过程,确保产品质量的稳定性。让我感到尤为兴奋的是,书中还触及了“新材料和新工艺”的发展趋势。作者不仅介绍了传统的铸造方法,还对一些新兴的铸造技术,如增材制造(3D打印)在铸造领域的应用进行了展望,这让我感受到了铸造行业蓬勃的生命力。这本书,让我意识到,铸造不仅仅是一门古老的技艺,更是一门与时俱进的科学,它在不断地创新和发展,为我们的现代工业提供着不可或缺的基础。

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这本书,就像一位资深工程师,在分享他数十年的经验和感悟。它不是那种只会堆砌公式、令人生畏的学术著作,《铸造过程解析方法》的魅力在于它的“人性化”表达和“接地气”的讲解。《铸造过程解析方法》的作者,对于各种铸造缺陷的洞察力,简直是出神入化。他不仅罗列了这些缺陷,更深入地剖析了每一个缺陷形成背后的“因果链条”,让我能够真正理解“为什么会出现这个问题”。例如,在讲解“气孔”时,作者并没有简单地说“原材料含气”或者“浇注速度太快”,而是细致地分析了气体溶解、析出、夹杂等一系列过程,甚至连模具排气不良的影响都考虑在内,这让我觉得非常受用。书中关于“缩孔与缩松”的分析,同样令人拍案叫绝。作者不仅解释了固液相变过程中体积收缩的原理,还结合实际的浇注冒口设计,讲解了如何通过补缩来弥补这种收缩。当我看到书中关于“热处理”章节时,我感觉自己仿佛置身于一个巨大的“炼丹炉”旁,作者详细讲解了各种热处理工艺,如退火、正火、淬火、回火等,以及它们对铸件组织和性能的影响。他甚至还提到了如何根据铸件的材质和用途,选择最合适的热处理方案,这简直是经验的精华。这本书,让我明白,铸造不仅仅是一门技术,更是一门艺术,一门需要细致观察、深入思考、不断实践的艺术。

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《铸造过程解析方法》这本书,与其说是一本工具书,不如说它更像是一部关于材料变形的史诗。作者以其深厚的学术功底和丰富的实践经验,为我们描绘了一幅波澜壮阔的铸造世界。我尤其被书中对于“晶体生长”的描述所打动。金属在凝固过程中,从无序的液态转变为有序的晶体结构,这个过程充满了令人着迷的物理化学变化。作者通过精美的显微组织照片,展示了不同晶体形态,如柱状晶、等轴晶等,并解释了它们是如何形成的,以及如何影响铸件的力学性能。这让我深刻体会到,即使是看似粗犷的铸造过程,其背后也蕴含着精微的科学规律。书中对于“应力与变形”的探讨,也给我留下了深刻的印象。铸件在凝固和冷却过程中,由于温度变化和组织转变,内部会产生各种应力,如果控制不当,就可能导致开裂、变形等问题。作者详细讲解了这些应力的来源和影响,并提供了多种控制和消除应力的方法,这对于提高铸件的质量和可靠性至关重要。让我惊喜的是,书中还涉及了现代的计算机模拟技术,它能够提前预测铸造过程中可能出现的各种问题,这无疑是铸造技术发展的一个重要方向。这本书的深度和广度,让我感到非常震撼,它不仅满足了我对铸造工艺的好奇心,更激发了我对材料科学的进一步探索欲望。

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在浩瀚的书海中,总有些名字如同暗夜里的灯塔,指引着我探索未知的领域。《铸造过程解析方法》便是这样一本让我沉迷其中的宝藏。初见书名,我便被其深邃的内涵所吸引,仿佛预示着一场关于材料塑形奥秘的深度对话即将展开。翻开扉页,迎面而来的是作者严谨的治学态度和对铸造工艺不懈追求的赤诚之心。书中对于每一个工艺环节的剖析都细致入微,从原材料的选取、合金的成分控制,到熔炼、浇注、凝固、冷却,再到后续的热处理和表面处理,无不力求精准阐释。我尤其欣赏作者在讲解复杂理论时所采用的类比和实例,它们如同桥梁,将抽象的科学原理巧妙地连接到实际生产操作中,让我这个非科班出身的读者也能豁然开朗。例如,在讨论铸件内部缺陷形成机理时,作者并未止步于枯燥的数据和公式,而是生动地描绘了金属液在模腔内的流动与相互作用,犹如描绘一幅幅动态的化学与物理画卷,让我深刻理解了气孔、缩松、裂纹等缺陷产生的根源。书中对各种解析方法的介绍更是令人耳目一新,从传统的金相分析、力学性能测试,到现代的模拟仿真技术,作者都一一进行了详尽的介绍和对比,让我得以窥见铸造过程的“前世今生”以及“未来走向”。它不仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,循循善诱,带领我一步步揭开铸造工艺的神秘面纱,让我对这个看似古老却又充满活力的行业有了全新的认识和敬畏。

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这本书,说实话,在拿到它之前,我对于“铸造”这个词的理解,还停留在古代铁匠挥汗如雨、锤打金属的模糊印象里。而《铸造过程解析方法》则彻底颠覆了我的认知,它如同打开了一个全新的世界,让我看到了铸造工艺背后蕴含的精妙科学和严谨工程。作者在开篇就奠定了宏大的叙事基调,从宏观的生产流程,到微观的原子尺度,层层递进,引导读者深入理解每一个环节。我特别喜欢书中关于“凝固”过程的章节,那部分写得真是绝了!作者用非常形象的语言,将液态金属如何转变为固态晶体,以及在这个过程中可能出现的各种相变、晶界形成、偏析等现象,描述得清晰而生动。他并没有简单地堆砌公式,而是穿插了大量示意图和实际铸件的照片,让我能够直观地看到不同凝固模式对铸件组织和性能的影响。读到这里,我才真正理解了为什么有些铸件表面光洁如玉,而有些则坑坑洼洼;为什么有些铸件坚固耐用,而有些则不堪一击。书中对于“缺陷分析”的章节更是让我受益匪浅,作者列举了各种常见的铸造缺陷,并深入剖析了其产生的原因,提出了相应的预防和改进措施。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,让我感觉不仅仅是在学习知识,更是在学习解决问题的思维方式。总而言之,这本书让我对铸造过程有了一个颠覆性的、系统性的理解,它不仅仅是关于“如何做”,更是关于“为什么这么做”,让我对这项古老的技艺有了全新的敬畏和欣赏。

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