热制造学引论(第3版十二五普通高等教育本科规划教材)

本书根据现代制造技术 的发展趋势和人才培养的需 要，基于能量（特别是热能 ）与材料作用原理为主线阐 述了热制造学理论和工艺基 础。全书共分9章。其中第1 章至第4章介绍材料热力学 、传输理论、热制造冶金学 与材料变形力学等热制造理 论基础；第5章介绍热制造 的工程原理；第6章至第第8 章分别介绍凝固成型、热塑 性成型和焊接原理；第9章 介绍热制造工艺数值模拟技 术。 本书可作为机械工程或 航空航天制造类专业高年级 本科生或研究生的教材，也 可供有关科学研究和工程技 术人员参考。

第0章 绪论 O.1 热制造技术的特征及作用 O.2 热制造技术的发展趋势 O.3 热制造技术的科学基础 第1章 材料热力学基础 1.1 热力学基本概念 1.1.1 热力过程及有关现象 1.1.2 热力学第-定律 1.1.3 热力学第二定律 1.1.4 热力学基本方程 1.2 溶体热力学性质 1.2.1 溶体、相律和相图 1.2.2 多组分系统热力学 1.3 相变热力学 1.3.1 相变热力学条件 1.3.2 固-液相变 1.3.3 固态相变的热力学条件 1.4 界面热力学 1.4.1 液体表面张力 1.4.2 液-固界面性质 1.4.3 金属的晶界与相界 1.5 非平衡现象 1.5.1 不可逆过程热力学 1.5.2 耗散结构 1.5.3 分岔与混沌 思考题 第2章 传输理论 2.1 动量传输 2.1.1 流体及其流动的基本概念 2.1.2 流体动力学方程 2，1.3 流体流动的能量守恒 2.1.4 平板层流边界层方程 2.1.5 平行板简单模型流动 2.2 热量传输 2.2.1 热量传输的基本概念 2.2.2 固体中的热传导 2.2.3 对流换热 2.2.4 辐射换热 2.2.5 强化传热 2.3 质量传输 2.3.1 质量传输的基本概念 2.3.2 扩散传质 2.3.3 对流传质 思考题 第3章 热制造冶金理论 3.1 熔池冶金反应 3.1.1 液态金属与气体的反应 3.1.2 液态金属与熔渣的反应 3.1.3 非金属夹杂物及去除 3.1.4 真空冶金 3.2 液态金属的凝固 3.2.1纯金属的凝固 3.2.2 单相合金的凝固 3.2.3 共晶合金的凝固 3.3 合金的固态相变 3.3.1 固态相变特征 3.3.2 固态相变类型 3.4 回复与再结晶 3.4.1 回复动力学 3.4.2 再结晶动力学 3.4.3 晶粒的长大 3.4.4 动态回复与再结晶 3.5 强化机制 3.5.1 固溶强化 3.5.2 细晶强化 3.5.3 析出强化 3.5.4 位错强化 思考题 第4章 材料变形力学理论 4.1 变形力学基本概念 4.1.1 变形与应变 4.1.2 应力 4.1.3 变形力学图 4.2 材料本构方程 4.2.1 固体弹塑性本构方程 4.2.2 流体本构方程 4.2.3 粘弹性与粘塑性本构模型 4.3 热弹塑性分析 4.3.1 热弹性问题 4.3.2 热弹塑性问题 4.3.3 热变形与应力的简化分析 4.4 强瞬态热力效应 4.4.1 高能束加工中的强瞬态问题 4.4.2 强瞬态热力效应的温度方程与应力方程 4.4.3 强瞬态热冲击行为 思考题 第5章 热制造工程系统 5.1 热制造工艺模型 5.1.1 热制造工艺类型 5.1.2 热制造工艺过程描述 5.2 材料状态 5.2.1 热制造工艺过程与材料状态 5.2.2 工件形态 5.2.3 热制造过程材料流 5.3 能量与热源 5.3.1 热制造过程中的能量形式 5.3.2 热制造系统的能量流 5.4 热制造信息 5.4.1 热制造信息表示 5.4.2 热制造系统中的信息传递 5.4.3 信息管理与数据库 5.4.4 数字孪生技术 5.5 快速工艺实现技术 5.5.1 快速原型 5.5.2 快速工艺实现 5.6 工艺质量与可靠性 5.6.1 工艺质量与评价 5.6.2 工艺可靠性与分析 5.7 热制造工业对环境的作用 5.7.1 工业废气 5.7.2 工业废水 5.7.3 固体废弃物 思考题 第6章 凝固成型原理 6.1 金属铸造工艺基础 6.1.1 液态金属的充型能力与流动性 6.1.2 铸件的凝固 6.1.3 铸件的冷却收缩和收缩缺陷 6.1.4 铸造应力及铸件的变形 6.1.5 铸件的裂纹及预防 6.1.6 铸造合金的偏析和吸气性 6.2 定向凝固与单晶生长 6.2.1 定向凝固技术 6.2.2 单晶体及制备方法 6.3 非晶合金与快速凝固 6.3.1 非晶合金的形成 6.3.2 快速凝固技术 6.4 固态成型技术 6.4.1 半固态金属的特性及流变行为 6.4.2 半固态金属坯料制备 6.4.3 半固态合金成型方法 6.5 玻璃的熔制成型 6.5.1 玻璃的熔制与凝固 6.5.2 玻璃的成型 6.5.3 玻璃的热处理 6.6 聚合物材料的熔融与成型 6.6.1 聚集态结构 6.6.2 聚合物的熔融与流变特性 6.6.3 聚合物的挤出成型 6.7 金属基复合材料的液相法成型 6.7.1 挤压铸造法 6.7.2 液态金属浸渗法 6.7.3 共喷射沉积 6.7.4 自生复合材料 思考题 第7章 热塑性成型原理 7.1 金属的塑性变形 7.1.1 晶体的塑性变形 7.1.2 多晶体金属塑性变形 7.1.3 金属的热塑性变形 7.1.4 热塑性变形对金属组织与性能的影响 7.2 金属塑性成型性能与规律 7.2.1 金属塑性成型性能 7.2.2 金属塑性成型的基本规律 7.2.3 金属塑性变形与应力分布的不均匀性