金属工艺学(下册)(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

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页数:0

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出版时间:1900-01-01

价格:7.70元

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isbn号码:9787040064742

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• 金属工艺学
• 金属材料
• 金属加工
• 铸造
• 锻造
• 焊接
• 热处理
• 金属表面处理
• 材料科学
• 工程技术

铸就辉煌：现代材料科学与工程的基石 《铸就辉煌：现代材料科学与工程的基石》 是一部深入探讨材料结构、性能、制备与应用的权威性著作。本书旨在为材料科学、工程力学、机械设计及其相关领域的研究人员、工程师和高年级本科生提供一个全面且深入的知识框架，使其能够理解并驾驭21世纪工程应用的核心——先进材料。 本书的编写严格遵循了现代工程学科的交叉性与前沿性，力求在理论深度与实际应用之间取得完美的平衡。全书结构严谨，内容涵盖了从原子尺度到宏观性能的完整链条，辅以大量的工程实例和最新的研究进展。 --- 第一部分：材料科学基础与结构解析 本部分奠定了理解所有工程材料的基础。我们从微观层面入手，详细解析了材料的晶体结构与缺陷理论。 第一章：原子键合与晶体结构 本章深入阐述了金属、陶瓷、高分子和复合材料中常见的化学键类型（离子键、共价键、金属键、范德华力），并系统介绍了体心立方（BCC）、面心立方（FCC）及密堆积结构（HCP）的几何学和X射线衍射（XRD）分析方法。重点解析了晶体结构的对称性如何预示材料的宏观各向异性。 第二章：晶体缺陷的物理本质 工程性能的瓶颈往往在于缺陷。本章详尽讨论了点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）的形成机制、迁移动力学及其对材料塑性、蠕变和断裂的影响。通过引入奥斯特勒（Orowan）方程和位错缠结理论，量化了强化机制的内在联系。 第三章：扩散现象与热力学驱动 材料的许多热处理和性能演变过程都依赖于原子扩散。本章以菲克定律为基础，结合阿伦尼乌斯方程，分析了固态扩散的微观机制，包括晶界扩散、体扩散和快速通道扩散。内容扩展至相变过程中的形核与长大理论，为后续的热力学处理打下坚实基础。 --- 第二部分：金属材料的本征特性与热处理 金属作为现代工程的主体，其性能的调控是材料工程的核心挑战。本部分聚焦于金属的相图解读、微观组织演变以及关键的热处理工艺。 第四章：二元与三元相图的解析 本章是理解金属合金化的关键。详细讲解了杠杆定律、冷却曲线分析、以及亚稳相的形成。重点分析了铁-碳系（Fe-C）相图，深入探讨了奥氏体、铁素体、渗碳体和珠光体的相互转化，并引入了非平衡凝固理论。 第五章：钢材的微观组织控制 聚焦于工程中最常用的钢材家族。系统阐述了退火、正火、淬火和回火的工艺流程与目的。特别是对淬火过程中的贝氏体转变和马氏体转变的动力学、热力学进行了深入剖析，解释了马氏体的无扩散转变特性及其带来的高硬度和脆性。 第六章：有色金属合金的强化机制 扩展视野至铝合金、钛合金和镍基高温合金。重点讲解了固溶强化、第二相粒子强化（析出强化）和晶粒细化在这些关键合金体系中的应用。对于铝合金的T6/T7热处理过程，以及镍基高温合金中γ'相的析出控制进行了详细的工程案例分析。 第七章：金属的机械行为与断裂力学基础 机械性能的评价是工程设计的前提。本章涵盖了拉伸、压缩、弯曲、冲击和疲劳测试的标准与数据解读。引入线性弹性断裂力学（LEFM）的概念，详细推导了应力强度因子（$K$）、裂纹扩展速率（$da/dN$）和断裂韧性（$K_{IC}$），为评估结构安全提供了科学工具。 --- 第三部分：先进陶瓷与高分子材料的特性 本部分将探讨非金属材料在极端环境和特定功能应用中的潜力。 第八章：工程陶瓷的制备与性能 陶瓷以其高硬度、耐高温和耐腐蚀性著称。本章讨论了粉体制备技术（如溶胶-凝胶法、共沉淀法）以及成型烧结工艺。重点分析了氧化物陶瓷（如 $ ext{Al}_2 ext{O}_3$, $ ext{ZrO}_2$）和非氧化物陶瓷（如 $ ext{SiC}$, $ ext{Si}_3 ext{N}_4$）的结构特点和脆性断裂机理，并介绍了增韧技术（如氧化锆的相变增韧）。 第九章：高分子材料的结构与粘弹性 高分子材料的独特之处在于其链状结构和时间依赖性。本章详细介绍了聚合物的分子量分布、拓扑结构（线性、支化、交联）与玻璃化转变温度（$T_g$）的关系。引入了粘弹性理论，用开尔文模型和麦克斯韦模型解释了蠕变和应力松弛现象，并讨论了纤维增强高分子复合材料的界面效应。 --- 第四部分：复合材料与表面工程 现代工程系统越来越依赖于材料的组合而非单一材料。本部分关注复合材料的设计原理和材料的表面改性技术。 第十章：复合材料的力学设计原理 复合材料的设计目标是实现性能的协同效应。本章侧重于纤维增强复合材料（FRC）和颗粒增强复合材料（PRC）的宏观力学模型，包括短纤维和长纤维的取向对性能的影响。深入探讨了层合板的经典层合板理论（Classical Lamination Theory, CLT），用于预测复合结构在受力下的应力分布。 第十一章：材料的表面改性与防护 材料失效往往始于表面。本章系统介绍了提高材料表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性的各种技术，包括热浸镀、离子注入、物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。特别分析了氧化膜、氮化物膜和类金刚石膜在提高工具寿命中的作用。 第十二章：材料的电学、磁学与光学特性 本章拓展了材料科学的应用边界，介绍了半导体材料的能带理论及其在电子器件中的应用。对磁性材料的畴结构、磁滞回线以及软/硬磁材料的选择进行了阐述。最后，探讨了光学材料的折射率、吸收与透射特性，为功能材料的设计提供理论指导。 --- 结语 《铸就辉煌：现代材料科学与工程的基石》不仅是一本教科书，更是一份工程师的行动指南。它致力于培养读者从微观原子层面理解材料行为，并能将这种理解转化为可靠、高效、创新的工程解决方案的能力。本书所涵盖的知识体系，是驱动航空航天、能源、生物医学和信息技术等尖端领域持续进步的核心动力。

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这本书的版面设计和排版质量非常出色，这对于一本厚重的技术手册来说，无疑极大地提升了阅读体验。清晰的字体、合理的行距，以及关键公式和术语的加粗处理，使得我即便是长时间查阅也不会感到视觉疲劳。内容上，它似乎更侧重于金属的表面工程和防护技术。详细阐述了各种热浸镀、电镀、化学气相沉积（CVD）以及物理气相沉积（PVD）的原理和应用。书中对腐蚀电化学基础理论的讲解非常到位，将法拉第定律、塔菲尔方程等抽象概念与实际的电化学腐蚀防护实例紧密结合，让人对如何设计耐腐蚀的金属构件有了系统性的认知。我个人特别关注了关于陶瓷涂层和高熵合金表面改性的部分，其中引入了大量的实验数据来对比不同防护层的耐磨损和耐高温氧化性能，这些对比分析极具参考价值。唯一的不足或许是，在讨论不同涂层与基体之间的粘附力机制时，涉及的界面能理论部分略显简略，如果能再深入一些，那就更完善了。

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这本《金属工艺学(下册)(第2版)》的姊妹篇，我最近刚翻完，讲的是材料科学的基础理论，简直是一本教科书级别的著作。它从原子的结构和晶格缺陷入手，层层递进地剖析了金属的宏观力学性能是如何由微观结构决定的。书中的图表制作得非常精良，尤其是那些关于相变动力学和扩散机制的插图，清晰直观，让我这个初学者也能很快抓住核心概念。作者在解释热力学平衡和非平衡态转变时，引用了大量的实例，比如铸造过程中的枝晶生长和偏析现象，使得原本枯燥的理论变得生动起来。不过，说实话，对于那些想快速查阅某个特定热处理工艺参数的读者来说，这本书的侧重点可能不太一样，它更偏向于“为什么会发生”，而不是“该怎么做”的深入探讨。我特别欣赏其中关于位错理论和强化机理那几章，详细阐述了加工硬化、固溶强化、沉淀强化和晶界强化背后的物理图像，读完后，我对如何设计具有特定力学性能的合金材料有了全新的认识。如果能再增加一些现代计算模拟方法在预测材料行为中的应用案例，那就更完美了。

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我最近在准备一个关于先进连接技术的小课题，因此借阅了这本介绍金属连接与连接件的专业书籍。这本书的视角非常独特，它没有停留在传统的焊接工艺介绍上，而是将重点放在了物理冶金和界面行为上。尤其是关于扩散连接、爆炸焊以及摩擦搅拌焊（FSW）这几个前沿章节，内容更新得相当及时，并且给出了大量的微观组织形貌图和连接界面分析数据，这对于理解异种材料的连接可靠性至关重要。作者对焊缝区的热影响区（HAZ）的微观结构演变分析得非常透彻，结合了温度场和浓度场的耦合计算结果，让人对连接缺陷的成因一目了然。然而，对于初学者来说，这本书的门槛稍高，它假设读者已经对基础的材料科学和热力学有较好的掌握。如果能对一些关键的物理化学过程提供更直观的类比或动画模拟的链接（虽然纸质书受限），可能会更好地服务于自学者。总而言之，对于从事航空航天或精密仪器制造领域，对连接质量有极致要求的专业人士来说，这本书无疑是一本不可多得的参考宝典。

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翻开这本书，扑面而来的是一股扎实的工程气息，它聚焦于金属的成形技术，内容涵盖了从锻造、轧制到挤压、拉拔等几乎所有主要的塑性加工方法。书中的文字描述严谨且具有高度的专业性，每一个工艺参数的选取都伴随着详细的力学分析和应力-应变状态的探讨。我印象最深的是关于“极限变形能”的章节，作者巧妙地将塑性流动与能量守恒原理结合起来，提供了一种评估工艺可行性和优化模具设计的理论框架。对于实际操作层面的指导，这本书也毫不含糊，比如在描述深冲和翻边工艺时，不仅解释了起皱和破裂的机理，还提供了控制这些缺陷的具体措施，比如润滑剂的选择和预变形量的控制。只是，对于那些更偏向于非金属材料或复合材料的工程师而言，这本书的适用范围会显得有些局限，毕竟它的核心是针对纯金属或简单合金系统的。总的来说，这是一本需要耐心去啃的“硬骨头”，但回报是坚实的工艺基础知识和解决复杂成形问题的能力。

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这是一本专注于特种金属和合金加工特性的专著，它突破了传统对普通碳钢和铝合金的关注，将笔墨大量投向了镍基高温合金、钛合金以及难熔金属等“硬骨头”材料。书中对这些材料在加工过程中表现出的独特流动特性，比如钛合金的“低温脆性”和镍基合金的“加工硬化敏感性”进行了深入的微观机制剖析。作者采用了大量的实验数据和热物理模型来解释为什么常规工艺参数对这些先进材料不再适用，并提出了相应的改进方案，例如对模具材料的选择和冷却速率的精确控制。尤其是对超塑性成形（SPF）技术的应用案例分析，详细展示了如何通过精确控制晶粒尺寸和变形温度来获得复杂高强度的零件。这本书的深度和广度都令人印象深刻，它显然是为研究生或资深工程师量身定制的。如果你是刚入门的材料学生，可能需要先补习一下基础的塑性力学，否则阅读起来会比较吃力，因为书中几乎没有做基础概念的重复铺垫，直接切入了高级应用层面。

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