聚氨酯原料及助剂手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:刘益军

出品人:

页数:660

译者:

出版时间:2005-1

价格:50.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502566906

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铸铁件设计与制造工艺详解 摘要 本书聚焦于现代铸铁件的设计、材料选择、成型工艺、熔炼控制以及后续的机械加工与质量检测等全流程技术。深入剖析了灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁及可锻铸铁等主要类型的微观组织演变规律及其宏观性能表现。内容涵盖了从铸件结构设计优化、模具（砂型/金属型）设计制造、浇注系统设计、冷却速率控制，到热处理工艺参数优化等关键环节。尤其侧重于如何通过精细的工艺控制，解决铸造过程中常见的缺陷，如气孔、缩松、裂纹、夹渣、以及组织不均匀性等问题，旨在为机械制造、汽车工业、船舶制造及重型设备行业提供一套系统、实用的工程指导。 第一章 铸铁材料基础与性能表征 1.1 铸铁的分类与化学成分控制 本章首先系统梳理了铸铁的四大主要类型：灰口铸铁（FC）、球墨铸铁（SGI/Ductile Iron）、蠕墨铸铁（CGI）和可锻铸铁（Malleable Iron）。详细阐述了碳当量（CE）的概念及其对铸铁凝固行为和最终组织结构的影响。重点分析了硅、锰、磷、硫等关键合金元素对石墨形态、基体组织（铁素体、珠光体、贝氏体）以及力学性能（抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度）的具体作用机制。 探讨了微量元素（如稀土元素、锑、锡等）在铸铁变质处理中的作用，特别是在球化率提升和石墨形态控制方面的应用实例。此外，介绍了灰口铸铁中不同级别石墨片状分布对减震性能和切削性能的影响。 1.2 凝固行为与组织演变热力学 深入解析了铸铁的凝固区间、临界冷却速率以及不同浇注温度对晶粒尺寸和石墨形核的影响。利用热力学模型，解释了碳在液相和固相中的溶解度变化，以及孕育处理（Inoculation）如何有效促进α-铁的均匀形核，避免白口倾向。 针对球墨铸铁，详细分析了镁处理过程中的反应动力学、渣相的形成与去除，以及球化剂的消耗规律。对比了重力浇注、低压铸造和离心铸造条件下，冷却速度梯度如何影响铸件不同区域的微观组织均匀性。 1.3 铸铁的力学性能与失效分析 本节提供了不同等级铸铁（如EN-GJL系列、EN-GJS系列、EN-GJI系列）的典型力学性能数据库，并结合实际应用场景，指导读者如何根据载荷条件、工作温度和疲劳要求选择合适的材料牌号。 着重探讨了铸铁件的疲劳性能，包括低周疲劳和高周疲劳的机制，以及石墨形态（片状、球状、蠕虫状）与疲劳极限之间的定量关系。最后，通过金相显微分析和断口分析，展示了常见的失效模式，如石墨团聚导致的应力集中、冷隔区导致的性能下降等。 第二章 铸件结构设计与模具（砂型/金属型）工程 2.1 铸件结构设计的几何优化原则 本章强调了“可铸性”在零件设计阶段的重要性。详细阐述了壁厚设计规则，如何避免因壁厚突变导致的局部过热或冷隔现象。介绍了拔模斜度、圆角过渡的设计标准，以减少应力集中并简化脱模操作。 针对复杂结构件，讨论了如何运用有限元分析（FEA）对铸件的应力分布和冷却收缩进行预判，指导设计者提前优化结构，避免后期的铸造缺陷。 2.2 砂型制造技术与湿型/树脂砂工艺控制 系统介绍了砂型制造的核心技术，包括砂处理流程、粘结剂的选择与配比（水玻璃、树脂、粘土等）。详细对比了湿型、半干型以及热芯盒/冷芯盒树脂砂工艺的优缺点及其适用范围。 关键在于工艺控制：如何精确控制砂料的湿度、强度、透气性和溃散性。探讨了通过先进的3D打印技术（如砂型快速成型）来制造复杂内腔和型芯的最新发展和实施细节。 2.3 金属型铸造（压力铸造与低压铸造） 金属型铸造作为实现高精度、高效率的手段，在本章中占据重要篇幅。详细介绍了金属型（永久模具）的材料选择（热作钢）、冷却水道设计、排气系统布局以及型腔的表面处理技术。 重点解析了低压铸造和高压压铸工艺对铸件组织的影响。讨论了如何通过调节压射速度、保压压力和冷却时间，精确控制铸件的充填过程，最大限度地减少气孔卷入和缩松现象，尤其适用于铝合金及部分球墨铸铁的精密铸造。 第三章 熔炼、孕育与浇注工艺控制 3.1 炉料准备与熔炼优化 详细介绍了电炉（中频感应炉、电弧炉）和冲天炉在铸铁熔炼中的操作规程。强调了生铁、废钢和铁合金的合理搭配，以达到目标化学成分。讨论了脱硫与净化技术，特别是对高品质球墨铸铁中硫含量的严格控制。 解析了熔炼过程中的温度曲线控制，如何利用热分析技术实时监测炉料的过热度和孕育倾向。 3.2 关键的孕育与球化处理技术 孕育（Inoculation）是控制灰口铸铁石墨形态和组织均匀性的决定性步骤。本章细致讲解了不同孕育剂（如硅铁钡、硅铁铝）的选择依据、添加时机和最佳添加量。 针对球墨铸造，详述了镁处理的“浸入法”和“顶部加料法”的工艺流程，以及如何通过精确的镁烧损计算，保证残余镁量达到球化要求。深入分析了球化处理后的保温和快速出炉时间窗口，避免球墨回蚀现象的发生。 3.3 浇注系统设计与缺陷预防 浇注系统（冒口、分型面、浇口杯、内浇道）的设计是预防夹渣、卷气和冷隔的核心。本节利用流体力学模拟（CFD）的结果，指导读者如何设计合适的流道形状和截面比例，实现平稳、充分的金属液充填。 重点讨论了冒口的设计原则，包括体积计算、设置位置和保温措施，确保冒口能有效补偿铸件的最终收缩。针对连续浇注和转包浇注的工艺衔接，提出了严格的时间控制标准。 第四章 铸后处理与质量保证 4.1 清理、打磨与机械加工准备 铸件初清（落砂、清砂）是后续加工的基础。详细介绍了振动落砂机、抛丸机的使用规范及维护要点。针对粘砂和残余夹渣，探讨了火焰清砂和机械清砂的适用条件。 在机械加工前，指导如何通过对铸件内部残余应力的分析，制定合理的应力消除退火方案，以防止加工过程中出现尺寸变形或刀具崩刃。 4.2 热处理工艺对组织和性能的调控 热处理是赋予铸铁特定性能的关键手段。系统介绍了常见的热处理工艺： 完全退火： 消除内应力，获得均匀的铁素体或珠光体基体。 正常化处理： 细化晶粒，提高强度和硬度。 等温淬火（贝氏体化）： 获得高强度、高韧性的贝氏体组织，尤其适用于要求高耐磨性的曲轴、连杆等。 表面淬火： 采用感应加热或激光加热方式，提高表面硬度和耐磨性。 重点分析了不同冷却速率下，碳在基体中的扩散行为及相变过程。 4.3 铸件质量检测与无损评估技术 本章覆盖了铸件质量控制的各个层面： 外观与尺寸检验： 磁粉探伤（MT）、渗透探伤（PT）在表面缺陷检测中的应用。 内部缺陷检测： 工业X射线探伤（RT）和超声波探伤（UT）在探测内部气孔、缩松和裂纹中的标准判读图谱。 性能验证： 详细介绍了布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）的测量方法，以及标准拉伸试样的制备与测试流程。 金相分析： 如何通过标准腐蚀方法观察石墨形态、晶粒度、基体组织，并对球化率进行定量评估。 本书旨在成为铸造工程师、设计人员以及质量控制专业人员案头必备的实用参考书。

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我必须承认，这本书在阐述聚氨酯体系的“化学平衡”方面做得非常出色。它深入探讨了水、醇、异氰酸酯三者之间复杂的竞争反应，以及这些反应如何塑造最终产品的微观形貌和宏观性能。作者对这些基础热力学和动力学原理的把握非常精准，让人能清晰地感受到聚氨酯配方设计中“平衡艺术”的难度。然而，对于一个期望了解“绿色化学”和“可持续性”趋势的现代读者来说，这本书似乎在某些前沿领域有所欠缺。例如，我对生物基多元醇的最新研究进展、替代性无毒扩链剂的应用前景，以及如何降低MDI在生产过程中的环境影响等内容非常感兴趣，但在书中这些部分被一带而过，或者没有得到足够深入的展开。它仿佛是一部经典的、稳固的基石之作，但略微错过了近年来快速迭代的环保和可持续技术浪潮。它是一本扎实的理论参考，但对于追踪行业最前沿动态的读者，可能需要寻找更新的补充材料。

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读完这本《聚氨酯原料及助剂手册》，我最大的感受是，它极其侧重于“基础构建”而非“工程实践”。我本来期望能看到更多关于不同反应体系（如TDI、MDI、PAPI）在实际工业化生产中如何选择和配比的详细案例分析，或者至少是针对某一类特定聚氨酯产品——比如TPU、RIM件或者喷涂保温层——的原料配方优化思路。但这本书的内容深度停留在对原料化学结构、基本物理化学性质的阐述上。例如，它详尽地描述了不同羟值、不同官能度的多元醇对最终网络结构的影响机理，这对于研发人员理解分子设计层面是至关重要的。然而，对于身处生产一线的技术员，他们可能更需要知道，当环境湿度变化时，如何调整催化剂的用量来确保批次的稳定性和出模时间的一致性。这本书提供的是“是什么”和“为什么”，而非“如何应对现场问题”。所以，如果你的目标是迅速解决生产中的疑难杂症或者获取现成的工业配方，这本书的作用可能有限；但如果你想从源头上理解聚氨酯的化学本质，打牢科研或深度设计的基础，它提供的知识体系是无可替代的。

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这本书的编排逻辑非常严谨，从单体到预聚物，再到最后的固化过程，层层递进，阅读体验是流畅且有条理的。它成功地将聚氨酯化学中错综复杂的反应路径梳理得井井有条。我欣赏作者在解释催化剂机制时，那种不厌其烦地展示不同官能团间选择性反应的倾向，这对于理解为什么某些体系会产生大量副反应非常有帮助。但是，如果从现代工业材料手册的角度来看，它在信息可视化方面显得略微保守。我期待看到更多的图示来展示分子结构与宏观性能之间的直观联系，比如通过示意图来展示不同交联密度对材料拉伸模量的影响趋势，或者用柱状图来对比不同发泡剂对孔隙率分布的影响。目前的内容主要依赖文字描述，虽然准确，但在快速吸收复杂信息的效率上，稍显吃力。它更像一本深入的教材，而非一本能让你快速翻阅查找特定性能曲线的实战手册。

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天呐，这本书简直是为我这种对高分子材料半知半解的初学者量身定制的！我一直对聚氨酯那种神奇的弹性、耐磨性感到好奇，但市面上的资料要么过于学术化，要么就是零散的厂商宣传，根本找不到一个系统性的入门指南。这本书的出现简直是救星。它不像一本教科书那样枯燥乏味，而是像一位耐心细致的导师，从最基础的异氰酸酯和多元醇讲起，把复杂的化学反应用你能理解的方式娓娓道来。我尤其欣赏它对各种助剂的讲解，那些增塑剂、发泡剂、催化剂，过去对我来说就是一堆拗口的化学名词，现在我能大致明白它们在最终产品性能中扮演的不同角色。虽然这本书本身没有直接涉及具体的应用案例（比如家具海绵的配方或者高性能涂料的调配），但它打下的理论基础，让我现在去看那些应用指南时，理解速度快了好几倍。它没有直接告诉我“怎么做”，但它清晰地解释了“为什么这样做会得到那种结果”，这才是真正有价值的知识沉淀。对于任何想深入了解聚氨酯世界，但又不想一开始就被复杂的工程数据淹没的人来说，这本书绝对是值得信赖的敲门砖。

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说实话，我购买这本书是冲着它“手册”的名头去的，我以为它会像一本工具书那样，包含大量的性能数据表、各种标准原料的规格对比清单，以及常见故障排除速查表。然而，这本“手册”更像是一本详尽的“原料化学导论”。它的叙事方式偏向于学术综述，对每一种关键原料（无论是基础聚醚、聚酯，还是那些五花八门的胺类扩链剂）都进行了深入的化学结构解析和反应活性分析。我特别希望看到关于不同级别异氰酸酯纯度对聚合反应动力学影响的量化数据，或者不同品牌助剂的兼容性测试结果。这些关于“工业实用性”和“具体产品规格”的硬核数据在书中几乎找不到。它强调的是原理的普适性，而不是特定商业产品的对比性。对于那些习惯于查阅现成数据、希望快速找到“最优解”的工程师而言，这本书可能需要配合其他参考资料才能发挥最大效用，它提供的是“思考框架”，而不是“快速答案库”。

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