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1.1 凝固的历史发展1

第一章 凝固科学技术与材料发展1

1.2 凝固科学的形成2

1.3 凝固科学技术与材料发展4

1.3.1 优质铸件凝固4

1.3.2 定向凝固5

1.3.3 晶体生长9

1.3.4 快速凝固11

1.3.5 深过冷凝固14

1.3.6 超常凝固16

1.4 凝固科学技术发展展望19

参考文献20

第二章 快速凝固的物理基础23

2.1 快速凝固技术概论23

2.1.1 快速凝固技术的起源23

2.1.3 实现快速凝固的途径24

2.1.2 快速凝固的定义24

2.2 快速凝固动力学与热力学26

2.2.1 单向合金快速凝固26

2.2.2 共晶合金的快速凝固组织29

2.2.3 亚稳定相与非晶态的形成30

2.3 非平衡溶质分配理论35

2.3.1 溶质“捕获”与无偏析凝固35

2.3.2 无溶质分配凝固热力学36

2.3.3 无溶质分配凝固动力学39

2.4 快速凝固的组织特征43

参考文献45

第三章 动力学急冷快速凝固46

3.1 动力学急冷快速凝固原理46

3.2 动力学急冷快速凝固的传热特点47

3.2.2 雾化快速凝固过程的热流问题49

3.2.3 激光表面重熔快速凝固过程中的热流问题50

3.3.1 急冷凝固技术的分类51

3.3 动力学急冷快速凝固技术51

3.3.2 气体雾化法制备快速凝固粉末材料技术52

3.3.3 制备线材、带材的快速凝固技术58

3.3.4 体材料的快速凝固技术60

3.3.5 激光表面重熔快速凝固技术64

参考文献66

4.1 过冷及过冷度的遗传68

4.1.1 过冷及过冷度的概念68

第四章 热力学深过冷快速凝固68

4.1.2 过冷度的遗传性70

4.1.3 过冷度的理论极限70

4.1.4 热力学深过冷技术的发展现状72

4.2 熔体热力学深过冷的原理与方法73

4.2.1 热力学深过冷实验原理与方法73

4.2.2 循环过热与熔融玻璃复合净化获得热力学深过冷的机制78

4.2.3 制约熔体获得最大热力学深过冷的实验因素79

4.3.1 液态金属结构理论82

4.2.4 金属或合金熔体热力学深过冷净化处理效果的衡量标准82

4.3 热力学深过冷熔体的凝固特征82

4.3.2 深过冷条件下均质形核的热力学84

4.3.3 熔体的再辉与超冷状态86

4.3.4 深过冷熔体凝固组织晶粒细化的机制89

4.3.5 过冷熔体中的液相分解现象91

参考文献93

第五章 非平衡凝固新型金属材料95

5.1 非晶态合金96

5.1.1 非晶固体的微观结构特征97

5.1.2 非晶态合金的开发历程98

5.1.3 熔体过冷与非晶态转变98

5.1.4 非晶合金的制备100

5.1.5 大块非晶合金的开发101

5.1.6 增强相／大块金属玻璃基体复合材料106

5.2 准晶态合金111

5.2.1 准晶的形成111

5.2.2 大体积准晶材料的制备112

5.2.3 准晶的性能114

5.3 快速凝固微晶材料115

5.3.1 微晶合金的结构特点115

5.3.2 微晶合金的制备117

5.3.3 微晶合金的性能特点117

5.3.4 微晶合金的应用119

5.4 金属纳米结构材料120

5.4.1 熔体凝固法制备块体纳米材料121

5.4.2 非晶晶化法制备金属纳米结构材料122

5.4.3 金属纳米结构材料的性能127

参考文献139

第六章 非平衡定向凝固与组织超细化141

6.1 非平衡定向凝固理论基础142

6.1.1 成分过冷理论及其局限性142

6.1.2 绝对稳定理论的提出及其局限性143

6.1.3 影响定向凝固组织的特征长度144

6.2 非平衡定向凝固界面形态演化145

6.2.1 非平衡定向凝固枝胞转变过程146

6.2.2 枝胞转变过程的凝固界面形态和微观组织147

6.2.3 枝胞转变的时空条件模型148

6.2.4 温度梯度对定向凝固高温合金界面形态的影响150

6.2.5 生长速率对定向凝固高温合金界面形态的影响151

6.3 非平衡定向凝固过程中的温度梯度和生长速率控制152

6.3.1 温度梯度的控制152

6.3.2 生长速率的控制155

6.4.1 高温合金超细柱晶组织形态特征156

6.4 定向高温合金的组织超细化156

6.4.2 高温合金超细柱晶组织枝晶间距的超细化158

6.4.3 非平衡高温合金合金相的超细化160

6.4.4 高温合金超细柱晶组织的高温持久性能与断裂机制165

6.5 非平衡定向凝固的溶质偏析166

6.5.1 冷却速率对非平衡定向凝固合金枝晶偏析的影响167

6.5.2 非平衡定向凝固影响枝晶偏析的主要因素167

6.6.2 SDS试样的凝固组织特征169

6.6 深过冷快速定向凝固169

6.6.1 概述169

6.6.3 SDS的凝固机制171

6.7 电磁约束成形定向凝固技术176

6.7.1 工艺参数对高温合金无接触电磁成形过程的影响177

6.7.2 电磁约束成形定向凝固凝固组织特征179

6.8 激光超高温度梯度快速定向凝固技术179

6.9 侧向约束下的定向凝固180

6.10 对流下的定向凝固（ACRT法）183

参考文献185

第七章 熔体热处理与非平衡凝固188

7.1 熔体热处理的基本思想188

7.1.1 熔体结构及其与温度的关系189

7.1.2 熔体热处理的基本思想190

7.2 熔体热处理研究主要成果191

7.2.1 熔体热处理对铝硅合金熔体结构、凝固过程及组织性能的影响191

7.2.2 熔体温度处理对铝铜合金组织、性能的影响193

7.2.3 熔体热处理对Cu-Al-Ni形状记忆合金晶粒细化的影响194

7.2.4 熔体热历史对快凝铝铁基合金显微结构的影响195

7.2.5 高温熔体处理工艺在镍基高温合金中的应用196

7.3 熔体过热度与形核过冷度的关系196

7.3.1 锑铋合金197

7.3.2 铝铜合金202

7.3.3 镍基单晶高温合金204

7.4 熔体热历史对液固界面形态的影响206

7.4.1 定向凝固工艺参数的确定206

7.4.2 熔体热历史制度211

7.4.3 熔体热历史对定向凝固界面形态的影响211

7.4.4 熔体热历史对定向凝固一次枝晶间距的影响218

7.5 熔体非平衡特性对液固界面稳定性的影响221

7.5.1 熔体非平衡黏滞性η对定向凝固界面稳定性的影响222

7.5.2 非平衡溶质分配系数κ对定向凝固界面稳定性的影响225

7.5.3 结晶过冷度△T_对界面稳定性的影响226

参考文献230