《环件短流程制造技术》主要以轴承套圈、风电法兰等领域常用的42CrMo钢、Q235B钢和25Mn钢为研究对象，详细介绍了环件短流程制造技术的理论与工艺，主要内容包括：概论；环件短流程制造过程冶炼、凝固工艺与质量控制：环形铸坯材料热变形行为及组织演变；铸坯环件热辗扩成形工艺及组织演变模拟：工业性试验及试件的组织与性能：基于环件短流程铸辗连续成形技术。全书共分6章，在内容组织和结构安排上，力求理论联系实际，突出实用性、先进性，对实际生产与科学研究具有指导意义。

《环件短流程制造技术》适用于探索高性能环形零件短流程先进制造技术的材料类、机械类等专业本科生、研究生，以及从事材料先进成形技术研究的工程技术人员，是一本极有价值的参考

第1章

概论

1．1 环件制造技术在工业发展中的重要地位

1．2 环件制造技术的研究现状

1．2．1 环件制造技术的基本原理及特点

1．2．2 环件制造过程微观组织及性能控制研究

1．3 环件短流程制造工艺及其优点与应用

1．4 环件短流程制造关键科学问题与面临的技术挑战

1．4．1 环坯铸造凝固过程质量控制难点

1．4．2 铸坯环件“形”“性”一体化控制难点

第2章

环坯短流程制造过程冶炼、凝固工艺与质量控制

2．1 铸造环坯合金冶炼、凝固控制技术

2．2 环坯铸造工艺

2．2．1 顶注式浇注系统铸造

2．2．2 底注式浇注系统铸造

2．2．3 立式离心铸造

2．3 环坯铸造凝固过程理论、数值模拟与实验研究

2．3．1 环坯铸造凝固过程理论分析

2．3．2 42CrMo钢环坯铸造凝固过程数值模拟

2．3．3 42CrMo钢环坯铸造凝固过程实验研究

2．3．4 Q235B钢环坯铸造凝固过程数值模拟

2．3．5 Q235B钢环坯铸造凝固过程实验研究

第3章

环形铸坯材料热变形行为及组织演变

3．1 热变形本构模型

3．1．1 铸态42CrMo钢本构模型

3．1．2 铸态Q235B钢本构模型

3．1．3 铸态25Mn钢本构模型

3．2 铸坯热变形过程组织演变

3．2．1 铸态42CrMo钢组织演变

3．2．2 铸态Q235B钢组织演变

3．2．3 铸态25Mn钢组织演变

3．3 铸坯热变形过程组织演变预测模型

3．3．1 铸态42CrMo钢组织演变模型

3．3．2 铸态Q235B钢组织演变模型

3．3．3 铸态25Mn钢组织演变模型

3．4 织构演变与晶粒细化机理

3．4．1 铸态42CrMo钢织构演变与晶粒细化

3．4．2 铸态Q235B钢织构演变与晶粒细化

3．5 多道次等温变形的应力软化行为与热加工图

3．5．1 双道次等温变形的应力软化模型建立

3．5．2 双道次等温变形的热加工图建立

3．5．3 三道次等温变形的应力软化行为与微观组织演变规律

第4章

铸坯环件热辗扩成形工艺及组织演变模拟

4．1 基于铸坯的环件热辗扩成形关键技术

4．2 热辗扩成形工艺参数

4．3 热辗扩成形数值模拟

4．3．1 42CrMo钢铸坯环件热辗扩成形模拟

4．3．2 Q235B钢铸坯环件热辗扩成形模拟

4．3．3 25Mn钢铸坯环件热辗扩成形模拟

4．4 热辗扩过程微观组织演变数值模拟

4．4．1 42CrMo钢铸坯环件热辗扩微观组织演变模拟

4．4．2 Q235B钢铸坯环件热辗扩微观组织演变模拟

4．4．3 25Mn钢铸坯环件热辗扩微观组织演变模拟

……

第5章

工业性试验及试件的组织与性能

第6章

环件短流程铸辗连续成形技术

参考文献

随着科技进步和新技术的发展，低成本、高效率、短流程、近净成形和绿色制造成为材料加工技术的发展趋势。本书介绍了一种具有高效短流程、节能节材、减排放和低成本等显著优势的环件短流程铸辗复合成形制造技术。该技术尤为适用于大型环件的生产，发展潜力巨大，应用前景广阔。

新工艺涉及环形铸坯冶炼、凝固与质量控制，环形铸坯在辗扩过程中“控形”和“控性”一体化控制，经历多场、多因素作用下复杂、多道次局部加载与卸载、不均匀塑性变形和微观组织演变历程，这使得传统的基于锻坯的环件制造技术无法在该新工艺上照搬套用。迄今为止，还没有一本关于环件短流程铸辗复合成形技术的参考书，涵盖环件短流程制造的基本原理、环形铸坯先进冶炼与凝固工艺技术和建立组织演变预测模型，以及环形铸坯热一力一组织演变有限元模拟研究与环件短流程制造工业性试验等内容。为此，我们撰写了本书，以期填补涉及环件短流程铸辗复合成形过程冶炼、凝固工艺及质量控制、基于铸坯的环件热辗扩工艺及其组织演变等方面的空白，为高性能环件短流程精确制造技术的开发和推广应用奠定坚实基础。

本书以轴承套圈、风电法兰环件等零件常用的42CrMo钢、Q235B钢和25Mn钢为研究对象，提出了环形零件短流程制造技术，研究了环形铸坯冶炼、凝固过程工艺与质量控制，建立了铸坯热变形过程微观组织演变预测模型，构建了环形铸坯热辗扩过程宏微观跨层次耦合有限元模型，探讨了热辗扩工艺参数对铸坯热一力一组织演变的影响规律，进一步研究了基于环件短流程制造的铸辗连续成形技术。书中的大部分素材均来源于作者和团队主要成员开展的原创性研究工作。

由于针对环件短流程铸辗复合成形技术的环形铸坯冶炼、凝固过程工艺与质量控制，以及铸坯组织演变预测模型和热辗扩跨层次模拟研究均为前景广阔且进展迅速的领域，不可能在一本书中囊括已经报道过的最新研究进展。作者已尽力在适当的地方涵盖了其他研究者的核心贡献，并给出了较丰富的文献目录，以便进一步参考。

本书共分6章。第1章为概论，着重讲述了环件制造技术在工业发展中的重要地位，回顾了环件制造技术的发展概况及其基本原理与特点，综述了环件制造过程组织演变及性能控制的研究进展；第2章为环坯短流程制造过程冶炼、凝固工艺与质量控制；第3章为环形铸坯材料热变形行为及组织演变：第4章为铸坯环件热辗扩成形工艺及组织演变模拟；第5章为工业性试验及试件的组织与性能：第6章为环件短流程铸辗连续成形技术。

本书为作者多年研究工作的成果总结，成果归属于桂林理工大学和太原科技大学，本书第一作者秦芳诚在太原科技大学李永堂教授课题组攻读了硕士和博士学位，期间均从事与本书内容相关的研究工作。桂林理工大学秦芳诚在本书中参与了第1章、第2章、第3章、第4章、第6章节的撰写，太原科技大学齐会萍教授参与了第5章的撰写，太原科技大学李永堂教授负责所有章节的策划与统稿工作。

在环件短流程制造技术方面的研究得到了国家自然科学基金重点“环形零件短流程铸辗复合精确成形新工艺理论与关键技术（NO.51135007）”、国家自然科学基金面上“基于环件短流程铸辗复合成形的冶炼、凝固过程工艺研究与质量控制（NO.51174140）”“环形零件铸辗复合成形新工艺裂纹缺陷与控制理论研究（NO.51575371）”“基于离心铸坯的双金属环件热辗扩成形基础理论与关键技术（NO.51875383）”“基于铸坯的环件辗扩成形基础理论和关键技术（NO.51075290）”项目资助，在此深表谢意。

衷心感谢太原科技大学金属材料成形理论与技术山西省重点实验室的科研团队，他们在环件短流程铸辗复合成形方面做出了原创性的贡献，才形成了本书撰写的基础。感谢武汉理工大学华林教授、西北工业大学郭良刚教授等研究者，他们在环件先进制造技术方面的开创性工作对本书的撰写提供了指导与支持，使得本书的问世成为可能。在本书的撰写过程中，作者广泛汲取了国内外相关领域的研究成果和网络文献的精华，主要参考文献列于书后，在此谨向所有参考文献的作者表示衷心感谢。

感谢国防科技图书出版基金评审委员会对本书提出的宝贵意见和大力支持，限于作者水平，时间仓促，书中难免存在不足及缺点，敬请广大读者提出宝贵意见。