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出版者:机械工业出版社

作者:黄天佑,金仲信

出品人:

页数:171

译者:

出版时间:2008-1

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787111223559

丛书系列:

图书标签:

• 恢复规划
• 粘土
• 湿型砂
• 铸造
• 砂型
• 质量控制
• 材料科学
• 金属材料
• 铸造工艺
• 砂型铸造
• 陶瓷材料

铸造材料的奥秘与实践：现代铸造工艺优化与性能提升 本书深入探讨了现代铸造过程中至关重要的粘土湿型砂（Green Sand）的物理、化学特性、制备工艺以及严格的质量控制体系。然而，本书的叙述范畴严格限定在粘土湿型砂体系的内部机制与应用层面，并不会涉及以下领域的内容： --- 第一部分：非粘土基/特种砂处理技术（聚焦非水基与快速成型系统） 本书不包含关于树脂砂（Resin-Bonded Sands）的详细论述，例如酚醛树脂砂、呋喃树脂砂、聚氨酯（PU）冷芯盒技术（No-Bake Processes）的具体配方设计、固化机理、排气控制以及废砂回收的化学分解过程。 同时，不涉及水玻璃（硅酸钠）砂体系的碱度控制、酸催化固化动力学、以及如何通过添加剂（如酯类）精确控制凝胶时间的方法。 对于先进的快速成型技术，如选择性激光烧结（SLS）或粘结剂喷射（Binder Jetting）等增材制造技术在铸造模具或型芯制作中的应用原理、设备参数设定、粉末材料选择（如陶瓷粉末或金属粉末的预处理）及其后处理过程，本书完全不予涵盖。这些技术属于快速原型或先进制造领域，与湿型砂的力学性能和水分平衡无关。 第二部分：金属熔炼、浇注理论与合金学 本书的重点在于型砂，因此，不包含任何关于金属液的熔炼工艺的详细描述。例如： 炉料配比与熔炼过程控制：铸铁、铸钢或有色合金（如铝、铜合金）在感应炉、电弧炉或中频炉中的升温曲线、脱硫脱氧处理、以及炉渣的成分控制。 金属液温度测量与控制：热电偶的选择、辐射法测温、过热与过冷现象对铸件晶粒结构的影响。 合金化元素的影响：碳、硅、锰、镍、铬等元素在液态和凝固态下对铸件机械性能（如抗拉强度、冲击韧性）的改变机制。 此外，浇注过程的流体力学与凝固理论也超出了本书的范围。这意味着本书不讨论： 冒口设计与补缩原理：切口设计、保温冒口材料的选择、基于Chvorinov's rule的凝固时间计算模型在补缩中的应用。 浇注系统设计：内浇口、分型面、横浇道和立浇道的几何形状如何影响金属液的紊流、卷气现象以及型腔压力。 凝固收缩与应力控制：如何通过设计排气道和模具刚性来避免铸件的冷裂、热裂和缩孔、缩松的形成。 第三部分：铸件的后处理与表面完整性控制 本书聚焦于型砂在铸型形成阶段的作用，不涉及铸件完成后的处理环节： 清砂与落砂技术：振动落砂机的选型、砂处理车间的布局优化、以及如何高效回收和分离铸件与型砂。 机械加工与表面处理：铸件的粗加工、精加工公差要求、以及后续的热处理（如正火、淬火、回火）对组织性能的影响。 铸件缺陷的外部识别与修正：如打磨、焊补、喷丸强化等方法用于修复表面缺陷（如气孔、夹渣、冷隔）。 第四部分：先进的无砂型制造技术与模拟软件 本书基于传统湿型砂的物理测试和现场控制，不对以下先进技术进行深入分析或应用指导： 计算机辅助工程（CAE）模拟：关于MAGMA、FLOW-3D、或ProCAST等软件在预测金属流动、砂型强度响应、温度场分布和缺陷预测方面的具体操作流程、网格划分技术及材料参数的输入要求。 三维扫描与逆向工程：用于型模制造的非接触式测量技术在铸造过程中的应用。 真空技术在铸造中的应用：如真空密封铸造或真空辅助压力浇注技术，这些技术旨在隔离外部环境或增强填充效果，与湿型砂本身的水分和粘土含量无关。 第五部分：非粘土基辅料的化学作用机制 虽然湿型砂中会使用某些添加剂来改善性能，但本书不详细阐述以下材料的复杂化学反应机理： 各类膨胀材料的反应动力学：例如，炭黑（Carbon Additives）或硫化物在高温下与金属液反应生成表面保护膜的具体分子机制。 特种覆膜剂：用于提高型面抗侵蚀能力，但其聚合物基体在高温下的热解和炭化过程的详细化学反应路径。 --- 总结： 本书是一部专注于粘土湿型砂体系本身的专业著作，其核心内容围绕粘土矿物学、水分子吸附与结合、膨润土的膨胀特性、型砂的强度（干、湿、热）、透气性测试、水分与粘土含量的精确标定（如亚甲蓝法、烘干失重法），以及混合设备（如叶片式、立式搅拌机）的优化操作规范。所有内容均紧密围绕如何通过严格的现场质量控制流程，确保该传统铸造方法的稳定性和可靠性。任何涉及树脂固化、金属凝固物理、高级数值模拟或铸件后处理的技术细节，均不在本书的论述范围之内。

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从学术严谨性的角度来看，这本书无疑是令人信服的。它在引用和论证过程中表现出的审慎态度，让我对其中提出的每一个结论都充满了信任感。特别是针对“透气性”的计算模型部分，作者引用了大量的历史文献和实验数据进行对比验证，清晰地指出了现有模型的适用边界和局限性。这不像一些快速入门书籍那样急于给出一个“万能公式”，而是坦诚地展示了科学研究的迭代过程。我个人觉得，对于科研人员或者正在撰写毕业论文的学生来说，这本书提供了极佳的参考框架，因为它不仅告诉你“是什么”，更告诉你“为什么”以及“它的局限性在哪里”。这种对研究盲区的坦诚披露，比单纯的知识罗列更有启发性，它引导读者去思考那些尚未被完全解决的问题，激励我们去探索和弥补现有理论的空白，实属难得。

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这本书的价值，我认为体现在它对“人”与“材料”关系的深刻洞察上。它没有将粘土湿型砂仅仅视为一种可以被公式量化的物料，而是将操作人员的经验、环境的波动性以及设备的局限性都纳入了质量控制的考量范围。我印象最深的是其中提到“模具的紧实度差异对排气效率的间接影响”，这是一个非常细微但至关重要的点。普通的技术手册往往只关注型砂本身的性能指标，而这本书则将视角拉宽，强调了工艺链条的整体性。作者似乎在用一种近乎朴素的语气告诫我们：再完美的配方，也可能毁于糟糕的混砂工艺或者不规范的振实操作。这种对实际操作层面的关怀，使得书中的知识点具有极强的落地性，即便是对于设备自动化程度不高的老旧车间，也能迅速找到改进的方向和切入点，而不是盲目追求那些脱离实际的理想参数。

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这本书的语言风格，让我感到既专业又带着一种久经沙场的沉稳。它没有使用过于花哨的修辞或故作高深的术语，而是采用了一种非常直接、务实的叙述方式，仿佛一位经验丰富的老技师在向你耳提面命。比如，在讨论粘土的“有效膨胀率”时，作者用了“就像和面一样，水多了筋道就散了”这样通俗的比喻来解释胶粒间的相互作用力，瞬间拉近了与读者的距离。这种将高深理论转化为可感知的具象描述的能力，极大地降低了学习门槛，让非科班出身的现场管理人员也能快速把握核心要点。如果说有什么不足，那就是在某些需要大量数学推导的章节，这种朴实的风格偶尔会显得力度稍欠，让人觉得如果能再多一些严谨的公式推导作为支撑，整体的权威性会更上一层楼，但瑕不掩瑜，它成功地在“技术深度”和“可读性”之间找到了一个非常舒适的平衡点。

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这本《粘土湿型砂及其质量控制》的书籍，坦率地说，与其厚重的封面和严谨的标题相比，我原以为它会是一本晦涩难懂的技术手册，专门为那些常年与铸造车间打交道的工程师准备的。然而，当我真正沉下心来翻阅其中的章节时，我发现它在力求专业深度的同时，也展现出了一种罕见的条理性和可读性。它不像一些教科书那样只会堆砌公式和图表，而是非常注重将复杂的物理化学原理与实际生产中的操作联系起来。比如，书中对不同湿度环境下粘土颗粒的膨胀机制、水分迁移对型砂强度和透气性的影响，都有非常细腻的阐述。特别是关于“湿敏性”的章节，作者没有停留在理论层面，而是通过大量的案例分析，展示了如何通过调整粘土配比和搅拌时间来有效规避铸件表面缺陷。我尤其欣赏它对质量控制体系的构建思路，它不仅仅是告诉我们“该做什么”，更重要的是解释了“为什么要这么做”，将每一个检测指标背后的科学逻辑都剖析得淋漓尽致，这对于我们新入行的技术人员来说，无疑是一份极为宝贵的实战指南，让我对粘土湿型砂这一看似基础的环节有了更深层次的敬畏和理解。

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阅读体验上，这本书给我的感觉是结构清晰，脉络分明，但如果说它完全没有可以挑剔的地方，那也是不客观的。我发现，虽然基础理论部分讲解得相当透彻，涉及到矿物学和胶体化学的内容也相当扎实，但在涉及前沿技术和新型添加剂的应用上，似乎略显保守或更新速度跟不上。例如，对于一些近年来在提高型砂抗热湿态强度方面表现突出的新型有机或无机改性剂，书中的介绍篇幅明显不足，更多的是围绕传统的膨润土和粉煤灰等材料展开讨论。这或许是由于出版周期或资料收集的限制，但对于追求最佳性能的铸造厂来说，总觉得少了那么一点“前瞻性”。此外，在图文并茂的呈现上，个别关键的微观结构示意图略显模糊，如果能配上更高分辨率的电镜照片或更具动态感的流体力学模拟图，想必能更好地辅助理解那些难以用语言完全描述的内部作用机制。总体而言，它更像是一本夯实基础的“经典之作”，而非引领潮流的“未来之书”。

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