《半固態金屬流變學》是2011年出版的圖書。該書適合從事金屬成形的工程技術人員閱讀，也可作為大專院校材料加工工程專業的教師、本科學生及研究生參考用書。
基本介紹
- 書名：半固態金屬流變學
- ISBN：9787118070880
- 裝幀：精裝
- 開本：16開
基本信息,內容介紹,目錄,
基本信息
ISBN編號：9787118070880
出版時間：2011-03-01
頁數：302
版次印次：1
開本：16開
裝幀：精裝
印數：1
字數：349.00千字
出版社：其它
內容介紹
《半固態金屬流變學》是在作者多年從事半固態金屬成形研究基礎上，汲取國內外學者有關的流變學研究成果編著而成。全書共6章，涵蓋流變學有關基礎理論、半固態球晶組織生成及組織流變學、半固態黏度測量、半固態成形流變學模擬、半固態加工流變學及其在工業中套用等。其基本出發點是，通過《半固態金屬流變學》，從流變學層面上，闡述半固態金屬“剪下變稀”的流變行為，及其在金屬精密熱成形中“節能減排”的潛在意義。
目錄
第1 章 緒論…………………………………………………………………… 1
1.1 流變學概念…………………………………………………………… 1
1.1.1 流變學的發展簡史……………………………………………… 1
1.1.2 流變學的研究內容……………………………………………… 2
1.1.3 流變學的研究方法……………………………………………… 3
1.1.4 固—液流變學………………………………………………… 4
1.2 觸變學概念…………………………………………………………… 4
1.3 半固態合金奇異流變現象…………………………………………… 5
1.3.1 高黏度與“剪下變稀”行為……………………………………… 6
1.3.2 半固態金屬的觸變性…………………………………………… 6
1.3.3 半固態合金流變成形與觸變成形……………………………… 7
1.4 半固態合金加工流變學研究內容及意義…………………………… 8
參考文獻……………………………………………………………………… 9
第2 章 半固態合金流變學基礎…………………………………………… 10
2.1 流體的流變學類型…………………………………………………… 10
2.1.1 牛頓型流動…………………………………………………… 11
2.1.2 非牛頓型流體………………………………………………… 12
2.1.3 非依時性非牛頓體…………………………………………… 14
2.1.4 依時性非牛頓體……………………………………………… 15
2.2 網路結構模型………………………………………………………… 17
2.2.1 物質內部結構的網路特徵…………………………………… 17
2.2.2 網路形成熵…………………………………………………… 21
2.3 應力與應變理論……………………………………………………… 25
2.3.1 應力狀態描述………………………………………………… 25
2.3.2 應變速率……………………………………………………… 31
2.3.3 基本方程……………………………………………………… 36
參考文獻…………………………………………………………………… 43
第3 章 球晶組織形成及流變學…………………………………………… 44
3.1 半固態球晶組織的描述……………………………………………… 44
3.1.1 半固態金屬漿料的微觀結構模型…………………………… 44
3.1.2 半固態金屬漿料的表觀黏度………………………………… 45
3.1.3 平均粒子數(團聚程度)隨時間的變化……………………… 46
3.1.4 結構參數的含義……………………………………………… 46
3.2 半固態球晶組織形成………………………………………………… 46
3.2.1 枝晶破碎法…………………………………………………… 46
3.2.2 液相攪拌凝固法……………………………………………… 54
3.2.3 剪下低溫澆注式……………………………………………… 64
3.2.4 液態法非枝晶形成機制……………………………………… 66
3.2.5 ZK60-RE 半固態球晶組織生成……………………………… 72
3.3 半固態球晶組織流變學……………………………………………… 89
3.3.1 變溫(連續冷卻條件下)穩態流變行為……………………… 90
3.3.2 等溫穩態流變行為…………………………………………… 91
3.3.3 觸變行為……………………………………………………… 92
3.3.4 半固態等溫壓縮法…………………………………………… 95
3.3.5 高固相率半固態ZK60-RE 觸變行為研究…………………… 104
3.3.6 網路結構與觸變行為………………………………………… 118
3.4 高固相率半固態ZK60-RE 流變行為研究……………………… 121
3.4.1 高固相率半固態材料流變行為數學模型…………………… 121
3.4.2 高固相率半固態ZK60-RE 鎂合金流變行為研究…………… 126
3.4.3 採用“時溫疊加法”拓展實驗結果…………………………… 130
參考文獻…………………………………………………………………… 131
第4 章 半固態合金剪下流動及測量……………………………………… 134
4.1 剪下流動分析……………………………………………………… 134
4.1.1 引言………………………………………………………… 134
4.1.2 拖曳流動…………………………………………………… 134
4.1.3 壓力流動…………………………………………………… 138
4.1.4 拖曳、壓力組合流動………………………………………… 141
4.2 流變性能的測定…………………………………………………… 146
4.2.1 毛細管流變儀………………………………………………… 146
4.2.2 同軸圓筒流變儀……………………………………………… 150
4.2.3 錐板式流變儀………………………………………………… 152
4.2.4 各種類型流變儀的優缺點…………………………………… 153
4.3 套用實例…………………………………………………………… 153
4.3.1 Sn-15%Pb 半固態漿料流變性能測試……………………… 153
4.3.2 半固態鋁合金(A356)的流變特性…………………………… 156
參考文獻…………………………………………………………………… 159
第5 章 半固態金屬流變學數值模擬……………………………………… 160
5.1 半固態金屬流變學的基本特徵…………………………………… 160
5.1.1 巨觀特徵…………………………………………………… 160
5.1.2 觸變強度…………………………………………………… 161
5.1.3 觸變學行為………………………………………………… 162
5.2 低固相體分率壓鑄環境下觸變成形過程的模擬………………… 165
5.2.1 引言………………………………………………………… 165
5.2.2 液態壓鑄數值模擬…………………………………………… 166
5.2.3 半固態壓鑄數值模擬………………………………………… 180
5.3 高固相體分率模鍛環境下觸變成形過程流變模擬……………… 191
5.3.1 SiCp/2024 複合材料在半固態下的流變行為………………… 191
5.3.2 高固相分數SiCp/2024 複合材料的本構模型……………… 201
5.3.3 SiCp/2024 複合材料半固態觸變成形數值模擬……………… 211
參考文獻…………………………………………………………………… 225
第6 章 典型半固態金屬加工過程的流變學分析………………………… 227
6.1 剪下應力場生成…………………………………………………… 227
6.1.1 壓縮變形下的剪下應力場…………………………………… 227
6.1.2 攪拌下的剪下應力場………………………………………… 229
6.2 半固態金屬模鍛成形……………………………………………… 229
6.2.1 主要工藝過程………………………………………………… 230
6.2.2 半固態模鍛用模具設計流變學分析………………………… 231
6.2.3 半固態模鍛模具結構分析…………………………………… 236
6.2.4 三種典型半固態模鍛模具結構……………………………… 243
6.2.5 工藝套用實例………………………………………………… 246
6.3 半固態金屬壓鑄成形……………………………………………… 260
6.3.1 半固態壓鑄過程……………………………………………… 261
6.3.2 半固態金屬壓鑄流變學分析………………………………… 262
6.3.3 壓鑄模設計中的流變學問題………………………………… 266
6.4 半固態金屬射注成形……………………………………………… 282
6.4.1 觸變射注成形………………………………………………… 282
6.4.2 流變射注成形………………………………………………… 283
6.4.3 射注成形流變學分析………………………………………… 284
6.4.4 套用實例…………………………………………………… 291
6.4.5 半固態加工技術缺陷分析…………………………………… 295
6.4.6 半固態加工適用範圍的分析與展望………………………… 297
參考文獻…………………………………………………………………… 301
1.1 流變學概念…………………………………………………………… 1
1.1.1 流變學的發展簡史……………………………………………… 1
1.1.2 流變學的研究內容……………………………………………… 2
1.1.3 流變學的研究方法……………………………………………… 3
1.1.4 固—液流變學………………………………………………… 4
1.2 觸變學概念…………………………………………………………… 4
1.3 半固態合金奇異流變現象…………………………………………… 5
1.3.1 高黏度與“剪下變稀”行為……………………………………… 6
1.3.2 半固態金屬的觸變性…………………………………………… 6
1.3.3 半固態合金流變成形與觸變成形……………………………… 7
1.4 半固態合金加工流變學研究內容及意義…………………………… 8
參考文獻……………………………………………………………………… 9
第2 章 半固態合金流變學基礎…………………………………………… 10
2.1 流體的流變學類型…………………………………………………… 10
2.1.1 牛頓型流動…………………………………………………… 11
2.1.2 非牛頓型流體………………………………………………… 12
2.1.3 非依時性非牛頓體…………………………………………… 14
2.1.4 依時性非牛頓體……………………………………………… 15
2.2 網路結構模型………………………………………………………… 17
2.2.1 物質內部結構的網路特徵…………………………………… 17
2.2.2 網路形成熵…………………………………………………… 21
2.3 應力與應變理論……………………………………………………… 25
2.3.1 應力狀態描述………………………………………………… 25
2.3.2 應變速率……………………………………………………… 31
2.3.3 基本方程……………………………………………………… 36
參考文獻…………………………………………………………………… 43
第3 章 球晶組織形成及流變學…………………………………………… 44
3.1 半固態球晶組織的描述……………………………………………… 44
3.1.1 半固態金屬漿料的微觀結構模型…………………………… 44
3.1.2 半固態金屬漿料的表觀黏度………………………………… 45
3.1.3 平均粒子數(團聚程度)隨時間的變化……………………… 46
3.1.4 結構參數的含義……………………………………………… 46
3.2 半固態球晶組織形成………………………………………………… 46
3.2.1 枝晶破碎法…………………………………………………… 46
3.2.2 液相攪拌凝固法……………………………………………… 54
3.2.3 剪下低溫澆注式……………………………………………… 64
3.2.4 液態法非枝晶形成機制……………………………………… 66
3.2.5 ZK60-RE 半固態球晶組織生成……………………………… 72
3.3 半固態球晶組織流變學……………………………………………… 89
3.3.1 變溫(連續冷卻條件下)穩態流變行為……………………… 90
3.3.2 等溫穩態流變行為…………………………………………… 91
3.3.3 觸變行為……………………………………………………… 92
3.3.4 半固態等溫壓縮法…………………………………………… 95
3.3.5 高固相率半固態ZK60-RE 觸變行為研究…………………… 104
3.3.6 網路結構與觸變行為………………………………………… 118
3.4 高固相率半固態ZK60-RE 流變行為研究……………………… 121
3.4.1 高固相率半固態材料流變行為數學模型…………………… 121
3.4.2 高固相率半固態ZK60-RE 鎂合金流變行為研究…………… 126
3.4.3 採用“時溫疊加法”拓展實驗結果…………………………… 130
參考文獻…………………………………………………………………… 131
第4 章 半固態合金剪下流動及測量……………………………………… 134
4.1 剪下流動分析……………………………………………………… 134
4.1.1 引言………………………………………………………… 134
4.1.2 拖曳流動…………………………………………………… 134
4.1.3 壓力流動…………………………………………………… 138
4.1.4 拖曳、壓力組合流動………………………………………… 141
4.2 流變性能的測定…………………………………………………… 146
4.2.1 毛細管流變儀………………………………………………… 146
4.2.2 同軸圓筒流變儀……………………………………………… 150
4.2.3 錐板式流變儀………………………………………………… 152
4.2.4 各種類型流變儀的優缺點…………………………………… 153
4.3 套用實例…………………………………………………………… 153
4.3.1 Sn-15%Pb 半固態漿料流變性能測試……………………… 153
4.3.2 半固態鋁合金(A356)的流變特性…………………………… 156
參考文獻…………………………………………………………………… 159
第5 章 半固態金屬流變學數值模擬……………………………………… 160
5.1 半固態金屬流變學的基本特徵…………………………………… 160
5.1.1 巨觀特徵…………………………………………………… 160
5.1.2 觸變強度…………………………………………………… 161
5.1.3 觸變學行為………………………………………………… 162
5.2 低固相體分率壓鑄環境下觸變成形過程的模擬………………… 165
5.2.1 引言………………………………………………………… 165
5.2.2 液態壓鑄數值模擬…………………………………………… 166
5.2.3 半固態壓鑄數值模擬………………………………………… 180
5.3 高固相體分率模鍛環境下觸變成形過程流變模擬……………… 191
5.3.1 SiCp/2024 複合材料在半固態下的流變行為………………… 191
5.3.2 高固相分數SiCp/2024 複合材料的本構模型……………… 201
5.3.3 SiCp/2024 複合材料半固態觸變成形數值模擬……………… 211
參考文獻…………………………………………………………………… 225
第6 章 典型半固態金屬加工過程的流變學分析………………………… 227
6.1 剪下應力場生成…………………………………………………… 227
6.1.1 壓縮變形下的剪下應力場…………………………………… 227
6.1.2 攪拌下的剪下應力場………………………………………… 229
6.2 半固態金屬模鍛成形……………………………………………… 229
6.2.1 主要工藝過程………………………………………………… 230
6.2.2 半固態模鍛用模具設計流變學分析………………………… 231
6.2.3 半固態模鍛模具結構分析…………………………………… 236
6.2.4 三種典型半固態模鍛模具結構……………………………… 243
6.2.5 工藝套用實例………………………………………………… 246
6.3 半固態金屬壓鑄成形……………………………………………… 260
6.3.1 半固態壓鑄過程……………………………………………… 261
6.3.2 半固態金屬壓鑄流變學分析………………………………… 262
6.3.3 壓鑄模設計中的流變學問題………………………………… 266
6.4 半固態金屬射注成形……………………………………………… 282
6.4.1 觸變射注成形………………………………………………… 282
6.4.2 流變射注成形………………………………………………… 283
6.4.3 射注成形流變學分析………………………………………… 284
6.4.4 套用實例…………………………………………………… 291
6.4.5 半固態加工技術缺陷分析…………………………………… 295
6.4.6 半固態加工適用範圍的分析與展望………………………… 297
參考文獻…………………………………………………………………… 301
