• 书名：双金属环坯离心铸造技术

• ISBN：978-7-5240-0162-1

• 出版社：冶金工业出版社有限公司

• 定价：78

• 作者：秦芳诚 齐会萍 张正林

• 出版时间：2025-05-22
  

内容简介

全书共分7章，主要以轴承套圈、支撑滚道、风电塔筒法兰等高端装备常用的外层40Cr内层Q345B钢双金属环坯、外层2219铝合金内层AZ31B镁合金双金属环坯为研究对象，详细介绍了双金属环件短流程铸辗复合成形技术的理论与工艺。主要内容包括双金属构件制造技术及双金属环坯离心铸造技术的国内外研究发展概况，40CrQ345B双金属环坯离心铸造建模基础，40CrQ345B双金属环坯立式离心铸造结合行为与质量控制，40CrQ345B双金属环坯卧式离心铸造结合行为与质量控制，基于Flow-3D的40CrQ345B双金属环坯卧式离心铸造工艺研究，2219铝AZ31B镁双金属环坯离心铸造研究，双金属环坯离心铸造结合性能的实验研究。本书在内容组织和结构安排上，力求理论联系实际，突出实用性、先进性，对实际生产与科学研究具有指导意义。

编辑推荐

本书对于探索高性能双金属环件短流程先进制造技术的材料类、机械类等专业本科生、研究生，以及从事材料先进成形技术研究的工程技术人员来说，是一本极有价值的参考书。

目录

第1章 概论

1.1 双金属构件在工业发展中的重要地位

1.2 双金属构件制造技术的研究现状

1.2.1 双金属构件制造技术的基本原理及特点 

1.2.2 双金属构件离心铸造技术研究现状 

1.2.3 双金属构件界面结合行为研究现状 

1.2.4 双金属构件界面结合机理研究现状 

1.3 双金属环件短流程铸辗复合工艺及其优点与应用

1.4 双金属环坯离心铸造面临的技术挑战

1.4.1 双金属环坯离心铸造凝固过程质量控制难点 

1.4.2 双金属环坯离心铸造数值模拟技术 

1.4.3 离心铸坯“形”“性”一体化控制难点 

第2章 40CrQ345B双金属环坯离心铸造建模基础

2.1 双金属环坯的选材依据及材料属性

2.2 双金属环坯离心铸造的建模及网格划分

2.2.1 双金属环坯立式离心铸造的建模 

2.2.2 双金属环坯卧式离心铸造的模型 

2.2.3 双金属环坯的网格划分 

2.3 双金属环坯离心铸造工艺条件的确定

2.3.1 离心铸造的工艺参数

2.3.2 边界条件 

2.3.3 双金属环坯立式离心铸造的模拟方案 

2.3.4 双金属环坯卧式离心铸造的模拟方案 

2.4 双金属环坯离心铸造过程的数学模型

2.4.1 离心铸造充型凝固过程的基本控制方程 

2.4.2 微观组织模拟模型 

第3章 40CrQ345B双金属环坯立式离心铸造结合行为与质量控制

3.1 双金属环坯立式离心铸造外层模拟参数的优化

3.2 双金属环坯立式离心铸造温度场模拟

3.3 双金属环坯立式离心铸造应力场模拟

3.4 双金属环坯立式离心铸造成形质量控制

3.4.1 缩松缩孔缺陷的分析预测与控制 

3.4.2 结合界面的轴向冶金结合高度 

3.4.3 结合界面的冶金结合层厚度

3.4.4 充型凝固过程的界面质量控制

3.5 双金属环坯立式离心铸造界面微观组织模拟

3.5.1 形核区域 

3.5.2 形核参数 

3.5.3 微观组织模拟 

第4章 40CrQ345B双金属环坯卧式离心铸造结合行为与质量控制

4.1 双金属环坯卧式离心铸造外层模拟结果

4.2 双金属环坯卧式离心铸造温度场模拟

4.3 双金属环坯卧式离心铸造应力场模拟

4.4 双金属环坯卧式离心铸造成形质量控制

4.4.1 缩松缩孔缺陷的分析预测与控制 

4.4.2 结合界面的轴向冶金结合高度 

4.4.3 充型凝固过程的界面质量控制 

4.5 双金属环坯卧式离心铸造界面微观组织模拟

第5章 基于Flow-3D的40CrQ345B双金属环坯卧式离心铸造工艺研究

5.1 基于Flow-3D的离心数值模拟方法

5.1.1 浇注材料的选取依据

5.1.2 物理模型的建立 

5.1.3 模型的网格划分及边界条件 

5.1.4 初始条件的研究 

5.1.5 数学模型的建立 

5.1.6 模拟方法的确定 

5.2 双金属环件外层的模拟结果及工艺优化

5.2.1 模拟方案确定 

5.2.2 流动场分析 

5.2.3 铸型转速的影响 

5.2.4 金属液浇注速度的影响 

5.2.5 浇口位置的影响 

5.2.6 金属液浇注温度的影响 

5.3 双金属内层的浇注及其工艺参数对结合层的影响

5.3.1 双金属环件复合界面结合机理 

5.3.2 浇注内层时外层冷却温度的计算 

5.3.3 外层金属冷却温度对结合层的影响 

5.3.4 内层金属浇注温度对结合层的影响 

第6章 2219铝合金AZ31B镁合金双金属环坯离心铸造工艺研究

6.1 铝镁双金属离心铸造建模及工艺参数研究

6.1.1 材料的选取依据与计算 

6.1.2 物理模型与网格划分 

6.1.3 双金属离心铸造工艺参数的研究 

6.1.4 浇注内层的求解设置 

6.1.5 填充过程的数学模型 

6.1.6 微观结构演化的数学模型 

6.2 铝镁双金属环坯离心铸造界面结合行为研究

6.2.1 双金属界面结合判据的确定方法 

6.2.2 双金属离心铸造模拟方案的制定 

6.2.3 离心铸造参数对界面结合的影响 

6.2.4 缩松缩孔缺陷分布预测及控制 

6.2.5 双金属环坯界面热传递过程及冶金结合高度 

6.2.6 双金属环坯外层凝固过程的温度场变化 

6.2.7 双金属环坯结合界面微观组织演变模拟 

第7章 双金属环坯离心铸造结合性能的实验研究

7.1 界面组织观察与结合性能检测

7.2 结合界面组织演变

7.3 结合界面元素扩散特征

7.4 双金属环坯结合界面EBSD分析

7.4.1 CDRD面EBSD分析 

7.4.2 ADRD面EBSD分析

7.5 结合界面性能与断口形貌

7.5.1 拉伸性能 

7.5.2 剪切性能

7.5.3 结合界面硬度 

参考文献