金属液态成形新技术及应用

本书是一本重点介绍液态成形新技术的教材。全书分7章：第1章是绪论；第2章介绍单晶成形技术；第3章介绍液态金属短流程成形技术，包括型（芯）无模成形技术、易溶芯设计与制备和高能束微区熔凝增材制造技术；第4章介绍消失模铸造技术；第5章介绍真空密封铸造技术；第6章介绍高真空一体化压铸技术；第7章介绍半固态压铸成形和半固态挤压成形技术。 本书既可作为液态成形、铸造工艺、增材制造和凝固加工相关课程的研究生教材，也可作为高等院校大学生了解液态成形新技术的参考书。

2011/08至今，华中科技大学，材料科学与工程学院，讲师/副教授/教授主要从事金属液态成形技术、微观组织调控和增材制造技术研究。主持国家自然科学基金、基础加强计划重点基础研究项目（课题）等。发表论文100余篇，申报专利20项，主编专著1本。

目录 第1章绪论（1） 1.1传统的液态成形技术（1） 1.2液态成形技术的新发展（2） 1.3液态成形技术与中国制造2025（4） 1.3.1液态成形技术的现状（4） 1.3.2“中国制造2025”中的液态成形技术（5） 1.4本教材的主要内容（6） 练习与思考题（7） 第2章单晶成形技术（8） 2.1单晶的基本特点（8） 2.2单晶形成的理论基础（9） 2.2.1定向凝固的基本原理（9） 2.2.2凝固过程中溶质的分布规律（10） 2.2.3固液界面的形态（15） 2.3单晶成形技术（20） 2.3.1单晶生长方法（20） 2.3.2金属单晶成形技术（22） 2.3.3单晶复杂构件的成形（26） 2.4单晶成形技术的应用（29） 2.4.1航空发动机高温合金单晶叶片（29） 2.4.2重型燃气轮机高温合金单晶叶片（34） 练习与思考题（36） 第3章液态金属短流程成形技术（37） 3.1短流程液态成形的概念（37） 3.1.1传统液态成形工艺流程（37） 3.1.2液态金属短流程成形技术（40） 3.2型（芯）无模成形技术（42） 3.2.1喷射黏结成形技术（42） 3.2.2选择性激光烧结成形技术（44） 3.2.3立体光刻成形技术（46） 3.2.4直写成形技术（48） 3.3易溶芯设计与制备技术（50） 3.3.1水溶性盐芯（50） 3.3.2水溶性陶瓷芯（51） 3.3.3水溶性砂芯（52） 3.3.4有机水溶芯（53） 3.4高能束微区熔凝增材制造技术（54） 3.4.1电弧微区熔凝增材制造技术（55） 3.4.2激光微区熔凝增材制造技术（58） 3.4.3电子束微区熔凝增材制造技术（62） 3.4.4复合微区熔凝增材制造技术（66） 3.5液态金属短流程成形技术的典型应用（68） 3.5.1大型砂型（芯）的增材制造（68） 3.5.2复杂陶瓷芯的增材制造（70） 3.5.3铝合金铸件复杂可溶芯（71） 3.5.4高能束微区熔凝成形技术的典型应用（73） 练习与思考题（76） 第4章消失模铸造技术（77） 4.1前言（77） 4.2消失模铸造原理（78） 4.2.1消失模铸造的工艺过程简述（78） 4.2.2消失模铸造的成形原理（79） 4.2.3金属液流动前沿模样热解状况（80） 4.2.4热解产物对铸件质量的影响（84） 4.2.5消失模铸造金属液充型过程成形条件（85） 4.3消失模铸造的关键技术（87） 4.3.1模样预发及其成形（87） 4.3.2消失模铸造工艺设计（103） 4.3.3消失模涂料及模样浸涂（113） 4.3.4填砂与振动造型（116） 4.4消失模铸件的成形特征（119） 4.4.1消失模铸造的零件适应性（119） 4.4.2消失模铸造零件的特点（121） 4.5消失模铸造应用案例（127） 4.5.1消失模铝合金案例（127） 4.5.2消失模精铸型壳案例（136） 练习与思考题（137） 第5章真空密封铸造技术（139） 5.1真空密封铸造概述（139） 5.2V法铸造原理及过程（141） 5.2.1模具准备（141） 5.2.2薄膜加热（142） 5.2.3喷涂涂料（144） 5.2.4加砂振实（145） 5.2.5起模（146） 5.2.6浇注（146） 5.3V法铸造的关键参数（147） 5.3.1振动（148） 5.3.2合金材料（149） 5.3.3薄膜（149） 5.3.4原砂（151） 5.3.5真空（151） 5.4V法铸造的优势与不足（155） 5.4.1V法铸造的优势（155） 5.4.2V法铸造的不足（160） 5.5V法铸造案例（161） 练习与思考题（169） 第6章高真空一体化压铸技术（170） 6.1压铸成形的特点和原理（170） 6.1.1压铸成形的特点（170） 6.1.2压铸过程及原理（171） 6.1.3压铸成形主要工艺参数及控制（175） 6.2高真空压铸工艺与装备（181） 6.2.2高真空压铸装备（184） 6.2.3高真空压铸的效果（185） 6.3一体化压铸成形新技术（190） 6.3.1一体化压铸的发展历程（190） 6.3.2一体化压铸铝合金材料——免热处理铝合金（192） 6.3.3一体化压铸装备（194） 6.3.4一体化压铸工艺与模具技术（197） 6.4案例分析（204） 6.4.1高真空压铸成形——轿车后副车架（204） 6.4.2一体化压铸成形——新能源轿车后底板（211） 练习与思考题（212） 第7章半固态压铸成形和半固态挤压成形技术（214） 7.1半固态成形的基本原理（214） 7.1.1半固态成形的概念与特点（214） 7.1.2半固态成形的研究与发展（215） 7.1.3半固态金属的流变行为、组织特征与形成机理（218） 7.2半固态浆料制备技术（224） 7.2.1振动制浆方法（225） 7.2.2搅拌制浆方法（241） 7.2.3半固态浆料的其他制备方法（247） 7.3半固态流变压铸成形技术（248） 7.3.1金属半固态流变压铸工艺（248） 7.3.2金属半固态流变压铸工艺参数的控制规律（248） 7.3.3半固态压铸成形的缺陷（251） 7.4半固态流变挤压成形技术（253） 7.4.1流变挤压成形的技术特点（253） 7.4.2流变挤压成形工艺参数对成形性能的影响（254） 7.5案例分析（255） 7.5.1超声振动铝合金半固态流变压铸成形工艺技术（255） 7.5.2半固态铝合金流变压铸通信设备壳体等零件（262） 7.5.3汽车空调机铝合金斜盘的半固态流变挤压成形（263） 7.5.4稀土镁合金的半固态挤压成形组织与性能（266） 练习与思考题（269） 参考文献（270）