内容简介共分7章。第1章介绍钛合金研究意义以及凝固过程数值模拟国内外研究进展。第2章以立式离心铸造为例，详细介绍了钛合金熔体充型过程数值模拟以及工艺参数对充填过程的影响。第3章详细介绍了凝固过程传热模型，缩孔、缩松预测数学模型等。第4章介绍了采用宏微观相结合的元胞自动机方法模拟组织形成的过程。第5章重点介绍了单相定向凝固理论、微观组织的计算模型、TiAl合金单相凝固过程特点、TiAl合金枝晶凝固特点等内容。第6章详细介绍了两相形核条件下的组织选择图、钛合金包晶相变相场模型构造等。第7章详细介绍了锻造过程组织模拟研究现状、微观组织预测模型等。
本书可供从事金属研究的科技人员和大专院校相关专业师生阅读。作者简介　　王狂飞，1965年12月生，工学博士，副教授。机械工程学会特种铸造及有色合金专业委员会委员，河南理工冶金研究所副所长。1989年于哈尔滨大学材料科学与工程系获学士学位，1996年于太原理工大学获硕士学位，年于哈尔滨工业大学获博士学位。主要从事金属材料凝固过程及其计算机模拟等相关研究工作。目录1　绪论
　1.1　钛合金研究意义
　1.2　钛合金定向凝固概述
　　1.2.1　定向凝固方法及特点
　　1.2.2　钛铝基合金定向凝固技术
　1.3　钛合金凝固过程数值模拟
　　1.3.1　钛合金充型凝固研究现状
　　1.3.2　钛合金充型凝固缺陷研究现状
　　1.3.3　钛合金微观组织模拟
　1.4　本章小结
　参考文献
2　钛合金熔体充型过程计算机模拟
　2.1　概论
　2.2　钛合金熔体充型过程数值模拟概况
　　2.2.1　实验研究现状
　　2.2.2　数值模拟研究现状
　2.3　充型过程数值模拟计算方法
　2.4　充型过程数学模型
　　2.4.1　流动数学模型
　　2.4.2　紊流流动数学模型
　2.5　充型过程数学模型离散化处理
　　2.5.1　动量程-(Navier—Stokes)的离散
　　2.5.2　SOLA—VOF计算方法
　2.6　初始条件和边界条件的确定
　　2.6.1　初始条件
　　2.6.2　边界条件
　2.7　立式离心力场下熔体质点的受力
　　2.7.1　基本假设
　　2.7.2　立式离心场下熔体质点运动加速度模型
　　2.7.3　钛合金立式离心铸造充填过程数值模拟
　　2.7.4　钛合金薄壁件充填过程的数值模拟
　2.8　实验验证
　　2.8.1　实验材料及方案
　　2.8.2　钛合金立式离心铸造实验结果及理论分析
　2.9　本章小结
　参考文献
3　钛合金凝固过程缩孔缩松预测
　3.1　概论
　3.2　凝固过程传热计算数学模型
　　3.2.1　传统直接差分法的传热计算原理
　　3.2.2　改进的直接差分法传热计算原理
　　3.2.3　改值直接差分三维传热计算公式
　3.3　凝固过程潜热处理
　　3.3.1　温度回升法
　　3.3.2　等价比热容法
　　3.3.3　热焓法
　3.4　初始条件和边界条件的确定
　3.5　缩孔、缩松预测的数学模型
　　3.5.1　凝固过程缩孔预测模型
　　3.5.2　凝固过程缩松预测模型
　　3.5.3　孤立区搜索模型
　3.6　钛合金凝固过程缩孔缩松的计算机模拟
　3.7　本章小结
　参考文献
4　钛合金宏观凝固组织计算机模拟
5　钛合金凝固过程单相微观组织模拟
6　钛合金凝固过程多相躲到同组织模拟
7　钛合金锻造过程微观组织模拟书摘插图　　1绪论
　　1.1钛合金研究意义
　　随着、航天技术的进步，航空、航天发动机的转速越来越高，同时涡轮温度和推重比都在逐年提高，为了提高发动机的热效率和减轻发动机的自重，对发动机的结构材料尤其是高温结构材料的性能提出了越来越高的要求。现今广泛使用的高温结构材料为镍基超合金，由于合金本身的限制，其使用温度的提高越来越困难。发展一种介于镍基超合金和高温陶瓷之间的高温结构材料是高温合金研究中的长远目标。TiAl基合金具有低密度、高强度、良好的抗腐蚀性、高的高温强度等优良的性能，被作为能代替铁合金和镍基合金的材料大力发展。
　　由于其具有优异的常温和高温比强度、比刚度、高温抗氧化性和极限使用温度，因而，在航空、航天发动机等方面具有极高的应用前景。TiAl基合金在飞机、导弹、火箭上的用量已成为航空航天领域发展水平的重要标志之一。TiAl基合金的微观组织状态对力学性能有重要影响，全片层微观组织是潜在的喷气发动机叶片、涡轮盘和汽车发动机进排气阀材料。如果能够保证材料的片层方向与主应力方向一致，将大大提高材料的高温使用性能。另外金属间化合物由于原子之间既有金属键成分，又有共价键成分，以及在室温和高温下保持结构上长程有序，因而不但具有一定的室温塑性、韧性和抗裂纹扩展性，还有很高的高温强度、抗蠕变性能、显微组织的高温稳定性和弹性模量等高温结构材料所应有的性能。……