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目录 1

1概述 1

1.1凝固控制技术 1

1.2材料电磁工艺 2

1.3材料电磁工艺的基础理论 4

1.3.1麦克斯韦方程组 4

1.3.2欧姆定律和焦耳定律 6

1.3.3磁流体动力学基本方程 6

1.4.2电磁成形 10

1.4.1电场中的凝固技术 10

1.4金属电磁凝固技术 10

1.4.3电磁力驱动熔体流动 11

1.4.4电磁制动 15

1.4.5电磁悬浮 17

1.4.6电磁雾化 18

2电磁场中金属熔体的流场和力场 19

2.1旋转磁场中金属熔体的一维流 19

场和力场 19

2.2.1熔体受力状态 22

2.2电磁离心铸造二维稳态流场和 22

力场 22

2.2.2流场数学模型及其求解 25

方法 25

2.2.3流场特征及变化规律 29

2.2.4力场的分布特征及变化规律 35

3液相流动对凝固过程的影响 43

3.1凝固过程中的液相流动及其对传热传质的影响 43

3.1.1液相流动的类型 43

3.2.1 液相流动对宏观组织的影响 44

3.1.2液态金属流动对传热、传质过程的影响 44

3.2液相流动对凝固组织的影响 44

3.2.2液相流动对显微组织的影响 47

3.3液相流动对宏观成分偏析的影响 50

3.3.1枝晶间对流和体积对流 50

33.2成分偏析的数学模型 51

3.4层片共晶生长的数值模拟 54

3.4.1共晶生长理论研究概述 54

3.4.2液相流动条件下层片共晶生长的数值模拟 59

3.4.3液相流动条件下胞／枝晶间距的数值模拟 75

4金属在旋转磁场中的凝固 78

4.1旋转磁场对合金宏观组织的影响 78

4.2电磁搅拌条件下凝固的铝合金枝晶组织 81

4.3旋转磁场对Al-CuAl2共晶组织的影响 84

4.4旋转磁场对Al-Si合金中硅相生长的影响 89

4.5旋转磁场中凝固的灰口铸铁组织和性能 92

4.5.1凝固组织 92

4.5.2冲击韧性 94

5.1.1常规离心凝固组织 96

5.1电磁离心凝固的宏观组织 96

5金属的电磁离心凝固 96

5.1.2磁场的影响 98

5.1.3离心转速的影响 102

5.1.4过热度的影响 103

5.1.5水冷的影响 104

5.1.6宏观组织的转变机制 107

5.2铝合金电磁离心凝固的显微组织 109

5.2.1Al-Cu共晶合金 109

5.2.2Al-Si共晶合金 115

5.2.3亚共晶合金的凝固 120

5.3电磁离心凝固合金中的宏观成分偏析 125

5.4电磁离心铸造金属基梯度功能复合材料 132

6合金的电磁振荡凝固 142

6.1电磁振荡凝固原理 142

6.1.1 电磁振荡凝固方法 142

6.1.2电磁振荡力 144

6.1.3空化效应 146

6.2电磁振荡压力对金属凝固组织的影响 148

6.3电磁振荡频率对凝固组织的影响 155

7.1.1连续电场中金属的凝固组织 158

7金属在电场及稳恒磁场中的凝固 158

7.1金属在电场中的凝固 158

7.1.2 电场对金属凝固过程的影响机制 162

7.1.3脉冲电场中的凝固 166

7.2金属在稳恒磁场中的凝固 170

7.2.1磁场的抑制对流作用 170

7.2.2热电磁流体效应 172

符号表 177

参考文献 181