金属电磁凝固原理与技术

　　作者撰写本书，旨在以此来对作者所在的科研小组以及国内外其他科研小组的研究成果加以系统的总结，同时，也为各类电磁凝固技术在工业化生产中的应用做理论准备。本书共分7章。第1章为概述；第2章为金属在电磁场中的流场和力场，这是一个有关磁流体动力学（MHD）的基本问题；第3章为液相流动对凝固过程的影响，从理论上介绍了液相流动引起的凝固组织和成分分布的改变；第4～7章分别介绍了在不同电磁场中金属的凝固技术的原理和由此对凝固过程产生的影响，包括金属在旋转磁场中、电磁离心凝固条件下、电磁振荡条件下的凝固，以及在单一的直流磁场和单一外加电场等条件下的凝固。作者在撰写本书过程中，不仅注意到了对各项技术原理的阐述，为读者提供一个有关电磁凝固技术的清晰思路，而且也注重了对研究结果进行详细的讨论。

　　张伟强，辽宁工程技术大学教授、博士生导师。1966年2月生于辽宁阜新，1997年在中国科学院金属研究所获金属材料及热处理专业博士学位。曾获“辽宁省中青年骨干教师”等称号，于2002-2003年赴南非比勒陀利亚大学材料科学及治金工程系做高级访学者。现任辽宁工程技术大学材料科学与工程系主任。主要研究方向为金属材料及凝固技术。先后参加和主持了国家自然科学基金、省部级以及其他各类科研课题10余项。在Metallurgical and Materials Transactions 和JournalofCrystal Growth等国内外学术期刊和会议上发表论文40余篇。

1 概述
1.1 凝固控制技术
1.2 材料电磁工艺
1.3 材料电磁工艺的基础理论
1.3.1 麦克斯韦方程组
1.3.2 欧姆定律和焦耳定律
1.3.3 磁流体动力学基本方程
1.4 金属电磁凝固技术
1.4.1 电场中的凝固技术
1.4.2 电磁成形
1.4.3 电磁力驱动熔体流动
1.4.4 电磁制动
1.4.5 电磁悬浮
1.4.6 电磁雾化
2 电磁场中金属熔体的流场和力场
2.1 旋转磁场中金属熔体的一维流场和力场
2.2 电磁离心铸造二维稳态流场和力场
2.2.1 熔体受力状态
2.2.2 流场数学模型及其求解方法
2.2.3 流场特征及变化规律
2.2.4 力场的分布特征及变化规律
3 液相流动对凝固过程的影响
3.1 凝固过程中的液相流动及其对传热传质的影响
3.1.1 液相流动的类型
3.1.2 液态金属流动对传热、传质过程的影响
3.2 液相流动对凝固组织的影响
3.2.1 液相流动对宏观组织的影响
3.2.2 液相汉动对显微组织的影响
3.3 液相流动对宏观成分偏析的影响
3.3.1 枝晶间对流和体积对流
3.3.2 成分偏析的数学模型
3.4 层片共晶生长的数植模瓜
3.4.1 共晶生长理论研究概述
3.4.2 液相流动条件下层片共晶生长的数值模拟
3.4.3 液相流动条件下胞/枝晶间距的数值模拟
4 金属在旋转磁场中的凝固
4.1 旋转磁场对合金宏观组织的影响
4.2 电磁搅拦条件下凝固的铝合金枝晶组织
4.3 旋转磁场对Al-CuAl2共晶组织的影响
4.4 旋转磁场对Al-Si合金中硅相生长的影响
4.5 旋转磁场中凝固的灰口铸铁组织和性能
4.5.1 凝固组织
4.5.2 冲击韧性
5 金属的电磁离心凝固
6 合金的电磁振荡凝固
7 金属在电场及稳恒磁场中的凝固
符号表
参考文献