镁合金增材制造技术电子书

内容提要

前言

第1章 镁合金的特性、分类以及用途

1.1 镁合金概述

1.1.1 晶体结构

1.1.2 基本物理性能

1.1.3 力学性能

1.1.4 耐蚀性能

1.1.5 纯净度

1.1.6 合金元素

1.2 镁合金分类

1.2.1 铸造镁合金

1.2.2 变形镁合金

1.3 镁合金特点

1.4 传统镁的生产方法

1.5 镁合金的应用

1.5.1 在汽车工程领域的应用

1.5.2 在航空航天领域的应用

1.5.3 在生物医疗领域的应用

1.5.4 在海洋工程领域的应用

参考文献

第2章 镁合金热力学

2.1 合金的正规溶液模型

2.1.1 正规溶液模型

2.1.2 正规溶液的统计热力学方法

2.2 合金熔体原子-分子共存热力学模型

2.2.1 合金熔体原子-分子共存理论模型

2.2.2 二元合金溶液通用热力学模型的构建和求解方法

2.2.3 Mg-Ca熔体原子-分子共存理论模型

2.2.4 Mg-Sn熔体原子-分子共存理论模型

2.2.5 Mg-Pb熔体原子-分子共存理论模型

2.3 镁合金热力学

2.3.1 Mg-Al-Zn三元系热力学

2.3.2 Mg-Al二元系熔体热力学

2.3.3 Mg-Zn二元系熔体热力学

2.3.4 Al-Zn二元系熔体热力学

2.3.5 Mg-Al-Zn三元系熔体热力学

2.4 常见镁合金系相图及组成

2.4.1 Mg-Al系

2.4.2 Mg-Zn系

2.4.3 Mg-Mn系

2.4.4 Mg-RE系

参考文献

第3章 传统铸造镁合金的成分、组织与性能

3.1 铸造态下镁合金的成分、组织与性能

3.1.1 Mg-Al系

3.1.2 Mg-Zn系

3.1.3 Mg-Li系

3.1.4 Mg-RE系

3.2 快速凝固下镁合金的成分、组织与性能

参考文献

第4章 增材制造技术的特性、分类及应用

4.1 增材制造技术概述

4.1.1 增材制造技术发展背景

4.1.2 增材制造技术发展历程

4.2 增材制造技术分类

4.2.1 激光选区熔化（selective laser melting，SLM）技术

4.2.2 电子束选区熔化（selective electron beam melting，SEBM）技术

4.2.3 电弧熔丝（wire and arc additive manufacturing，WAAM）技术

4.2.4 激光熔覆（laser cladding，LC）技术

4.2.5 立体粉墨打印（three-dimension printing，3DP）技术

4.2.6 立体光固化（stereolithography appearance，SLA）技术

4.2.7 增材制造技术特点

4.3 增材制造用原材料的分类、特性、制备及表征

4.3.1 原材料的分类

4.3.2 原材料的特性

4.3.3 原材料的制备

4.3.4 原材料的表征

4.4 增材制造技术应用

4.4.1 在航空航天的应用

4.4.2 在汽车领域的应用

4.4.3 在生物医疗领域的应用

参考文献

第5章 激光选区熔化镁合金工艺-性能成型性调控

5.1 激光选区熔化镁合金成型质量影响因素

5.1.1 基板对成型质量的影响

5.1.2 工艺参数选取对成型质量的影响

5.1.3 扫描速度对成型质量的影响

5.1.4 扫描间距对成型质量的影响

5.1.5 激光功率对成型质量的影响

5.1.6 激光选区熔化镁合金成型质量

5.2 工艺参数及能量密度对激光选区熔化镁合金成型质量影响机理

5.2.1 工艺参数对激光选区熔化镁合金成型质量影响机理

5.2.2 能量密度对SLM AZ61镁合金成型质量影响机理

5.3 工艺参数及能量密度对相对密度影响机理

5.3.1 扫描速度对相对密度的影响

5.3.2 扫描间距对相对密度的影响

5.3.3 激光选区熔化镁合金相对密度演变规律

5.4 激光选区熔化镁合金成型的相关问题

5.4.1 成型过程中的氧化问题

5.4.2 成型过程中的球化现象

5.4.3 成型过程中的尺寸精度控制

5.4.4 成型过程中的元素烧损

参考文献

第6章 激光选区熔化镁合金表面质量及控制

6.1 液态镁合金的润湿性与球化行为

6.2 液态镁合金圆柱体的不稳定性

6.3 金属液滴铺展／凝固动力学

6.3.1 金属液滴铺展动力学

6.3.2 金属液滴凝固过程动力学

6.4 激光选区熔化镁合金表面成型后处理控制

6.4.1 镁合金成型后表面抛光处理

6.4.2 激光表面处理

6.4.3 表面喷涂处理

参考文献

第7章 激光选区熔化镁合金显微组织演变及性能

7.1 激光选区熔化镁合金相图、相组成及凝固过程

7.1.1 激光选区熔化镁合金相组成

7.1.2 激光选区熔化镁合金凝固路径

7.2 激光选区熔化镁合金凝固过程及性能

7.2.1 激光选区熔化镁合金凝固与致密化

7.2.2 激光选区熔化镁合金凝固与残余应力

7.2.3 激光选区熔化镁合金凝固与成型质量

7.3 激光选区熔化镁合金显微组织

7.3.1 激光选区熔化镁合金组织演变规律

7.3.2 激光选区熔化镁合金晶粒尺寸及取向分布

7.3.3 激光选区熔化镁合金显微组织的特点

7.4 激光选区熔化镁合金力学性能

7.4.1 激光选区熔化镁合金的强度

7.4.2 激光选区熔化镁合金的塑性

7.4.3 激光选区熔化镁合金断裂机理

7.4.4 激光选区熔化镁合金的强韧性

7.4.5 激光选区熔化镁合金显微硬度

7.4.6 激光选区熔化镁合金合金化对力学性能的影响

参考文献

第8章 激光选区熔化镁合金热处理

8.1 热等静压工艺

8.2 热等静压参数的选取

8.3 热等静压下相组成、显微组织及力学性能

8.3.1 热等静压下物相的组成

8.3.2 热等静压下显微组织与演变规律

8.3.3 热等静压工艺对激光选区熔化镁合金晶粒尺寸和相对密度的影响

8.3.4 热等静压对激光选区熔化镁合金显微硬度的影响

8.3.5 热等静压对激光选区熔化镁合金力学性能的影响

8.3.6 热等静压下激光选区熔化镁合金断裂机理

8.4 固溶热处理工艺

8.5 激光选区熔化镁合金热处理制度设置

8.6 固溶热处理下显微组织及力学性能

8.6.1 固溶热处理对激光选区熔化镁合金显微组织演变的影响

8.6.2 固溶热处理对激光选区熔化镁合金晶粒尺寸的影响

8.6.3 固溶热处理对激光选区熔化镁合金力学性能的影响

8.6.4 固溶热处理下激光选区熔化镁合金断裂机理

8.7 激光选区熔化镁合金热处理对析出相的影响规律

8.7.1 激光选区熔化镁合金析出相析出行为

8.7.2 最佳固溶制度下激光选区熔化镁合金第二相分解动力学

8.8 激光选区熔化镁合金及热处理下的强化机理

8.8.1 强化机制分类

8.8.2 同状态下激光选区熔化镁合金强化机理

参考文献

第9章 人工智能下激光选区熔化镁合金

9.1 概述

9.2 基于智能算法预测成型参数

9.2.1 工艺参数分析

9.2.2 工艺参数选取

9.2.3 正交实验设计

9.2.4 基于智能算法的表面粗糙度预测模型

9.2.5 支持向量回归算法

9.2.6 弹性网络回归算法

9.2.7 线性回归算法

9.2.8 贝叶斯算法

9.2.9 几种算法模型预测结果的分析对比

9.3 算法与优化

9.4 量子遗传算法

9.4.1 QGA-SVR预测模型建立

9.4.2 算法策略选择

9.4.3 表面粗糙度预测结果

参考文献

第10章 激光选区熔化镁合金工程应用设计、成型实例及经济效益

10.1 成型零件及建模

10.2 工程应用设计

10.3 经济效益分析

参考文献