本书为“材料加工工程”专业方向主干教材之一。全书以基本理论及应用技术为主，包括材料加工机械、冶金等多领域有关凝固原理及凝固技术的最新成果及进展，体现新世纪材料加工学科中多领域交叉特色。
内容共分为11章，主要介绍了液态金属的结构和性质、液态金属凝固热力学及动力学、凝固过程中的溶质再分配、单相合金凝固、多相合金凝固、金属熔体控制、铸件凝固组织控制与凝固方式、常见的凝固缺陷及控制、凝固新技术，连续铸造技术及焊接技术等内容。
概论第一篇 凝固原理1 液态金属的结构和性质1.1 固体金属的加热、熔化1.2 液态金属的结构1.2.1 液态金属的热物理性质1.2.2 X射线结构分析1.2.3 液态金属的结构1.2.4 液态金属理论结构模型——刚球模型与PY理论1.3 液态金属的性质1.3.1 液态金属的粘滞性(粘度)1.3.2 表面张力2 液态金属凝固热力学及动力学2.1 纯金属的凝固2.2 二元合金的凝固平衡2.3 压力及界面曲率对凝固点的影响2.4 形核过程2.5 形核率2.6 固－液界面的结构2.7 晶体生长3 凝固过程中的溶质再分配3.1 溶质再分配与平衡分配系数3.1.1 平衡溶质分配系数3.2 非平衡凝固时的溶质再分配3.2.1液相均匀混合时的溶质再分配3.2.2液相中只考虑扩散时的溶质再分配3.2.3液相部分混合时的溶质再分配4 单相合金凝固4.1 单相合金平衡凝固4.2 稳态凝固4.3 液态合金凝固过程中的“成分过冷”4.3.1 “成分过冷”产生的条件4.3.2 “成分过冷”的过冷度4.4 “成分过冷”对单相合金凝固过程的影响4.4.1 无“成分过冷”的平面生长4.4.2 窄成分过冷区的胞状生长4.4.3 较宽成分过冷区的柱状树枝晶生长4.4.4 宽成分过冷区的自由树枝晶生长4.4.5 树枝晶的生长方向和枝晶间距4.4.6 晶体形貌间的关系5 多相合金凝固5.1 共晶合金的凝固5.1.1 概述5.1.2 规则共晶凝固5.1.3 非规则共晶凝固5.2 偏晶合金和包晶合金的凝固5.2.1 偏晶合金的凝固5.2.2 包晶合金的凝固第二篇 凝固控制技术6 金属熔体控制6.1 合金熔体的净化6.1.1 非化学反应除气热力学6.1.2 非化学反应除气动力学6.1.3 有化学反应的除气热力学与动力学6.1.4 合金熔体的净化方法6.2 合金熔体的变质处理6.2.1 基本概念6.2.2铝硅合金中共晶硅的变质处理6.2.3 铸铁中石墨的球化6.2.4其他变质方法7 铸件凝固组织控制与凝固方式7.1 铸件凝固组织的形成7.1.1 凝固条件与凝固方式7.1.2 铸件的典型凝固组织与形成过程7.1.3 等轴晶的形核7.1.4．铸件典型凝固组织形态的控制7.2 等轴晶的晶粒细化7.2.1 添加晶粒细化剂法7.2.2 动力学细化法7.2.3 熔炼及浇注过程的温度控制7.3 铸铁多相合金凝固过程控制7.3.1 影响铸铁组织的因素及控制7.3.2化学成分的影响7.3.3 冷却速度的影响7.3.4 孕育处理的影响7.3.5 振动的影响7.4铝合金多相合金凝固过程控制7.4.1 Al-Cu合金7.4.2 Al-Si合金7.4.3 Al-Cu-Si合金7.4.4振动能对铝及其合金凝固和组织的影响7.4.5 压力对铝合金凝固过程、组织及性能的影响7.4 凝固方式7.4.1 凝固区域的结构7.4.2 铸件的凝固方式7.4.3 影响凝固方式的因素7.4.4 铸件的凝固方式与铸件质量8 常见的凝固缺陷及控制8.1 成分偏析8.1.1 微观偏析8.1.2 宏观偏析8.2 凝固收缩及凝固组织致密度的控制8.2.1凝固收缩率8.2.2 缩松的形成与控制8.2.3 强化补缩的方法一保温冒口与保温补贴8.3 裂纹的形成与控制8.3.1 铸造应力的形成8.3.2 热裂8.3.3 冷裂8.4 气孔的形成与控制8.4.2 气体的析出8.4.3 气孔的形成机理8.4.4 防止气孔产生的措施8.5 夹杂物的形成与控制8.5.1 夹杂物的来源及分类8.5.2 初生夹杂物8.5.3 二次氧化夹杂物8.5.4 次生氧化夹杂物8.5.5 焊缝中的夹杂物9 凝固新技术9.1定向凝固9.1.1 定向凝固工艺9.1.2 定向凝固技术的应用9.2优质铸件凝固9.3 深过冷凝固9.4 超常凝固9.4.1微重力下的凝固9.4.2声悬浮技术9.4.3高压凝固9.5 快速凝固9.5.1 快速凝固方法9.5.2 快速凝固的特征9.6 半固态金属的特性及半固态铸造9.6.1 半固态金属的特性9.6.2 连续搅拌对半固态金属凝固的影响9.6.3 半固态铸造10 连续铸造技术10.2 连铸的基本方法10.2.1 立式连铸机10.2.2 弧形连铸机10.2.3 水平连铸机10.3 连铸过程凝固组织特点及质量控制10.3.1连铸过程凝固特点10.3.2 连铸凝固组织、缺陷10.5连铸连轧新技术10.6 O.C.C.连铸技术11 焊接技术11.1 焊接方法11.2 焊接设备11.3 焊接材料11.3.1 焊条11.3.2 焊丝11.3.3 焊剂11.3.4 焊接用气体11.4 焊接工艺11.4.1 手工电弧焊11.4.2埋弧焊11.4.3 气体保护电弧焊11.4.4 等离子弧焊11.4.5 堆焊11.4.6气焊11.4.7电阻焊11.4.8 钎焊11.5 焊接构件的热处理11.6 焊接缺陷及质量检测11.6.1 焊接缺陷11.6.2 焊接质量的检验11.7焊接新技术11.7.1 激光焊11.7.2数字化焊接技术11.7.3 搅拌摩擦焊技术11.8焊接新技术新工艺的发展及前景11.8.1 能源方面11.8.2 计算机在焊接中的应用11.8.3 焊接机器人和智能化11.8.4 提高焊接生产率参考文献
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