噴射成形快速凝固技術(shù)

內(nèi)容概要

噴射成形是近年來發(fā)展迅速的一項快速凝固材料制備新技術(shù)。本書結(jié)合作者近年來在該領(lǐng)域的研究成果和國內(nèi)外相關(guān)主要研究進展，系統(tǒng)闡述了噴射成形技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用。主要內(nèi)容包括：金屬霧化過程、金屬熔滴的熱力學(xué)與動力學(xué)行為、金屬熔滴的沉積與凝固、噴射成形過程的優(yōu)化控制、噴射成形材料的組織與性能以及工業(yè)化應(yīng)用現(xiàn)狀與分析等?！　”緯鴥?nèi)容翔實，深入淺出，適合從事金屬材料研究的相關(guān)院校師生、研究人員以及工程技術(shù)人員參閱。

書籍目錄

前言第1章　噴射成形技術(shù)發(fā)展概況　1.1　噴射成形技術(shù)的起源與發(fā)展　　1.1.1 Osprey工藝技術(shù)　　1.1.2　超聲霧化噴射成形技術(shù)（LDC）　1.2　噴射成形工藝的基本特點　　1.2.1　優(yōu)點　　1.2.2　缺點　參考文獻第2章　噴射成形的霧化過程　2.1　主要霧化技術(shù)　　2.1.1　氣體霧化　　2.1.2　均勻熔滴噴射成形技術(shù)　　2.1.3　離心霧化　2.2　氣體霧化的基本過程分析　　2.2.1　霧化區(qū)的壓力分布特征　　2.2.2　金屬液在導(dǎo)流管中的熱行為分析　　2.2.3　金屬流率的控制　　2.2.4　破碎機理　　2.2.5　霧化熔滴的尺寸分布　參考文獻第3章　霧化氣體的流動及熔滴的動力學(xué)、熱力學(xué)和凝固行為　3.1　單相（氣體）流動　　3.1.1　單相氣流場的測定　　3.1.2　單相氣流場的模擬　　3.1.3　霧化室內(nèi)的氣流分布　3.2　兩相流動　　3.2.1　兩相流特性的實驗測量　　3.2.2　兩相流的模擬　3.3　熔滴的行為　　3.3.1　熔滴的熱行為　　3.3.2　熔滴的凝固行為　　3.3.3　熔滴的顯微組織　3.4　霧化錐的熱行為　參考文獻第4章　沉積過程與沉積坯的凝固和顯微組織演化　4.1　熔滴的沉積　　4.1.1　熔滴與沉積基板或沉積表面的交互作用　　4.1.2　熔滴的沉積效率　4.2　坯件的外形　4.3　坯件的熱流和凝固　　4.3.1　實驗研究　　4.3.2　數(shù)值模擬　　4.3.3　解析分析　4.4　顯微組織演化　　4.4.1　晶粒組織的形成　　4.4.2　疏松的形成　　4.4.3　殘余應(yīng)力的形成　參考文獻第5章　非連續(xù)金屬基復(fù)合材料的噴射成形　5.1　非連續(xù)增強金屬基復(fù)合材料制備技術(shù)簡介　　5.1.1　液相合成　　5.1.2 固相合成　　5.1.3　兩相合成　5.2　增強相對噴射成形過程的影響　　5.2.1 同金屬熔滴的交互作用　　5.2.2　增強相對傳熱與凝固行為的影響　　5.2.3　反應(yīng)噴射成形　參考文獻第6章　噴射成形過程的優(yōu)化控制　6.1　沉積坯件幾何形狀的控制（近終形成形）　　6.1.1　沉積速率的基本表達式（單噴嘴）　　6.1.2　圓形坯段　　6.1.3　板坯　　6.1.4　復(fù)雜形狀的坯件　6.2　智能控制系統(tǒng)　　6.2.1　噴射成形過程的傳感器技術(shù)　　6.2.2　智能控制系統(tǒng)的開發(fā)　參考文獻第7章　噴射成形技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用現(xiàn)狀　7.1　噴射成形鋁合金　　7.1.1　噴射成形過共晶鋁硅合金　　7.1.2　噴射成形Al-Zn系（7000系）超高強鋁合金　7.2　噴射成形高溫合金　　7.2.1　渦輪環(huán)　　7.2.2　渦輪盤　　7.2.3　高溫合金管　7.3　噴射成形鋼鐵合金　　7.3.1　軋輥　　7.3.2　高合金鋼　　7.3.3　鋼板　7.4　噴射成形銅合金　7.5　噴射成形硅鋁合金參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章　噴射成形成技術(shù)發(fā)展概況1.2　噴射成形工藝的基本特點在空氣或惰性氣體環(huán)境中，金屬在坩堝中加熱到合金液相線溫度以上。一只塞子通過坯料的中心堵在坩堝中心的導(dǎo)流管的上部，如圖1.1所示。塞子中間的熱電偶可連續(xù)測量坯料的溫度。當達到預(yù)定溫度時，一般高于合金液相線的50～200℃，接通霧化器的高壓惰性氣體，提起塞子使金屬液流過導(dǎo)流管。此外，也可以將一塊坯料堵在導(dǎo)流管的上部，直到其熔化使金屬液流出為止，或用可旋轉(zhuǎn)的坩堝將金屬液倒人霧化器上部的加熱的漏包中。對用于飛機渦輪盤的鎳基鍛造坯件，采用電渣重熔和冷室感應(yīng)加熱坩堝〔5〕。對鋁合金還采用了陶瓷過濾器。金屬導(dǎo)流管一般為陶瓷，如石墨、ZrO2、Al2O3，或耐熱金屬如W。液態(tài)金屬流進入霧化室，被高速氣流霧化成不同尺寸的熔滴。為補償液體流出造成的水靜壓力的降低，以及相應(yīng)的金屬質(zhì)量流速的降低，有時采用逐漸增加熔煉室的氣壓。霧化熔滴在基板上沉積，基板可發(fā)生轉(zhuǎn)動或平動，見圖l.1。過噴的顆粒不斷被分離器由霧化室排出。由于過噴顆粒的表面積較高，對某些金屬，如鋁或鈦會發(fā)生強烈的放熱反應(yīng)，必須避免粉末的聚集和點火或快速氧化，需采用奧氏體（抗火花）鋼容器。必須小心處理過噴粉末以避免粉末同呼吸道、皮膚或眼睛接觸。

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