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第1章 绪论1

1.1 流变学概念1

1.1.1 流变学的含义1

1.1.2 金属材料流变学与成形1

1.1.3 金属材料流变学研究的内容和意义2

1.2 金属材料流变学构成2

1.2.1 固液态金属流变学2

1.2.2 铸造加工流变学3

1.2.3 塑性加工流变学3

1.3 流变学与热力学分析4

1.4 金属材料流变学研究难点及展望5

参考文献5

第2章 金属的三种结构6

2.1 液态金属结构6

2.1.1 液态金属与固态金属的差别6

2.1.2 液态金属结构模型8

2.1.3 实际液态金属结构9

2.2 固态金属晶体结构及其缺陷9

2.2.1 金属晶体结构9

2.2.2 合金相结构13

2.2.3 金属晶体缺陷13

2.3 固液态金属结构20

2.3.1 固相率和液相率20

2.3.2 固相粒子形貌20

2.3.3 固液态金属典型结构21

参考文献23

思考题23

第3章 金属三种结构下的成形原理24

3.1 液态金属凝固成形24

3.1.1 晶核形成（形核）24

3.1.2 晶体长大27

3.1.3 单相金属及合金的凝固29

3.2 金属塑性成形36

3.2.1 塑性成形冶金学36

3.2.2 塑性成形力学条件41

3.3 金属固液成形43

3.3.1 高压凝固理论43

3.3.2 固液态模锻下塑性变形理论46

3.3.3 金属固液成形下制件的收缩过程51

3.3.4 金属固液成形下的力学过程55

3.3.5 金属固液成形下凝固-塑性变形共存与交融65

参考文献65

思考题65

第4章 金属材料流变学基础67

4.1 金属材料流变模型67

4.1.1 牛顿体67

4.1.2 非牛顿体68

4.1.3 广义牛顿体69

4.1.4 依时性非牛顿体70

4.1.5 胡克弹性体的弹性流动71

4.1.6 圣维南体72

4.1.7 简单的流变模型72

4.2 网络结构73

4.3 应力与应变理论76

4.3.1 应力76

4.3.2 连续介质的变形83

4.3.3 连续介质的流动86

4.3.4 守恒定律89

4.3.5 本构方程93

参考文献95

思考题95

第5章 液态金属流变学特性96

5.1 基本概念96

5.2 简单的流体模型97

5.2.1 牛顿体97

5.2.2 非牛顿体98

5.3 复杂流变模型98

5.3.1 五种模型比较98

5.3.2 五种模型流变学分析99

5.4 铸造合金的流变性能模型101

5.5 液态金属成形流动102

5.5.1 充型流动102

5.5.2 充型后液态金属流动104

5.6 充型过程数值模拟107

5.6.1 压铸模拟分析理论基础107

5.6.2 镁合金铸锻双控成形工艺参数优化模拟110

5.7 流变学在凝固加工中的应用118

5.7.1 铸造合金的流变性能118

5.7.2 压铸充型中的流变学问题119

5.7.3 缩松形成的流变学行为120

5.7.4 热裂纹形成的流变学行为121

参考文献122

思考题122

第6章 固态金属流体的流变学特性123

6.1 关于固体材料流变学123

6.1.1 塑性流动的基本特征123

6.1.2 塑性流变学的基本问题123

6.1.3 固态金属流体的分类124

6.2 固体流变力学126

6.2.1 条件应力图和真实应力图126

6.2.2 卸载和重复加载126

6.2.3 变形速度的影响127

6.2.4 最简单的流变模型127

6.3 固体流变冶金学128

6.3.1 滑移流动128

6.3.2 位错运动引起的滑移129

6.3.3 孪生流动129

6.3.4 多晶体塑性流动129

6.3.5 合金的塑性流动129

6.4 自由流动理论——最小阻力定律130

6.4.1 均匀流动130

6.4.2 不均匀流动131

6.5 流动性及影响因素133

6.5.1 固体的流动性133

6.5.2 影响流动性的因素134

6.6 典型的流变过程分析136

6.6.1 镦粗136

6.6.2 开式模锻139

6.6.3 正挤压139

6.7 流变学在塑性加工中的应用141

6.7.1 蠕变141

6.7.2 普通塑性成形144

6.7.3 特种塑性加工146

6.7.4 应用实例149

参考文献152

思考题152

第7章 半固态金属流体的流变学特性153

7.1 半固态金属奇异流变现象153

7.2 表征半固态金属流动方法154

7.3 影响表观黏度的因素155

7.3.1 固相率对表观黏度的影响155

7.3.2 剪切速率对表观黏度的影响155

7.3.3 冷却速率对表观黏度的影响155

7.3.4 固相颗粒形貌对表观黏度的影响156

7.4 半固态浆液流动模型157

7.5 半固态球晶组织流变学158

7.6 高固相率半固态ZK60-RE触变行为162

7.6.1 影响因素分析162

7.6.2 半固态合金触变行为的微观机制169

7.6.3 高固相率半固态等温压缩过程中的固-液相变化机制169

7.7 网络结构与触变行为171

7.8 流变学在半固态金属成形中的应用173

7.8.1 半固态金属模锻成形173

7.8.2 半固态金属压铸成形179

参考文献184

思考题186

第8章 流变应力及测量187

8.1 金属材料流变应力表征方法187

8.2 固态金属材料屈服强度的测定193

8.2.1 拉伸试验193

8.2.2 扭转试验194

8.2.3 拉伸试验与扭转试验的比较195

8.3 触变强度测量195

8.4 黏度测量196

8.4.1 毛细管流变仪196

8.4.2 同轴圆筒流变仪198

8.4.3 锥板式流变仪200

8.4.4 各种类型流变仪的优缺点201

参考文献201

思考题202