材料组织结构转变原理

材料组织结构转变原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:冶金工业
作者:刘宗昌
出品人:
页数:308
译者:
出版时间:2006-9
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787502440053
丛书系列:
图书标签:
  • 材料科学
  • 材料组织
  • 相变
  • 晶体结构
  • 材料性能
  • 热力学
  • 动力学
  • 微观结构
  • 转变机制
  • 金属材料
想要找书就要到 图书目录大全
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

本书主要阐述了金属的形变、回复与再结晶,固态相变的基本规律,如相变热力学、动力学、晶体学、组织学、性能学等,重点论述了金属固态相变产物的物理实质和相变机理等。全书共10章,具体内容包括材料固态组织结构转变的基本规律,金属及合金的塑性变形,金属的回复、再结晶和热加工,钢中奥氏体的形成,共析分解与珠光体,马氏体相变与马氏体,贝氏体相变与贝氏体,淬火钢的回火转变,脱溶及时效,非金属材料的组织、结构与转变。

本书可作为高校“金属材料工程”专业本科生的教材,也可作为“金属材料加工工程”等专业硕士研究生的教学参考书。同时本书作为技术理论资料可供从事冶金、铸造、锻压、焊接、热处理、压力加工、粉末冶金以及新材料开发研究等领域的科研和技术人员阅读。

现代结构材料的力学行为与先进制造技术:一个跨学科视野下的深入探讨 本书旨在为材料科学、机械工程、土木工程及相关领域的研究人员、工程师和高级学生提供一个全面而深入的视角,聚焦于现代结构材料在复杂应力状态下的力学响应、损伤演化机制,以及如何通过先进制造技术实现对这些材料性能的精确调控。本书的叙述逻辑建立在对微观结构与宏观性能之间深刻关联的理解之上,强调材料的非线性行为、失效模式的预测与控制,以及在极端服役条件下的可靠性评估。 全书结构分为六个核心部分,层层递进,从基础理论延伸至前沿应用。 第一部分:结构材料的本构理论与本征特性 本部分首先回顾了经典连续介质力学的基础框架,着重于引入并阐述描述高分子、复合材料及先进金属材料的非线性弹塑性本构关系。我们详细分析了应变梯度理论在处理材料表面效应和尺寸效应中的重要性,并深入探讨了粘弹性与粘塑性行为的数学模型构建,特别是对时间-温度等效原理的精确应用。此外,本部分对各向异性材料(如纤维增强复合材料和层状结构)的本构描述进行了详尽的讨论,包括但不限于经典的层合板理论(Classical Lamination Theory, CLT)的局限性及其向更精细的层间剪切理论(First-order Shear Deformation Theory, FSDT)的过渡。重点内容还包括对材料内部微观缺陷(如位错、空洞、裂纹)对宏观弹性模量影响的量化分析,以及如何利用统计力学方法描述材料内部微观结构的不均匀性对整体力学性能波动的影响。本部分力图为后续的损伤与断裂分析奠定坚实的理论基础。 第二部分:材料的损伤力学与疲劳寿命预测 本部分的核心在于深入解析材料在循环载荷和复杂应力场作用下的损伤累积与演化过程。我们详尽阐述了连续介质损伤力学(CDM)的框架,包括标量损伤变量、张量损伤变量的引入,以及如何将损伤变量与材料的本构关系耦合,从而实现对材料刚度退化的准确模拟。在疲劳分析方面,本书摒弃了传统的S-N曲线的局限性,转而聚焦于基于应变控制的低周疲劳(LCF)和基于应力强度的疲劳裂纹萌生与扩展(FCG)的物理机制。我们详细讨论了Paris-Erdogan定律的修正形式,并引入了基于断裂韧性的弹塑性断裂力学(EPFM)概念,如J积分和CTOD(裂纹尖端张开位移)。特别地,对多轴疲劳和随机载荷下的损伤累积模型(如Miner准则的改进版本)进行了深入的探讨,并结合了先进的无损检测技术(如超声波C扫描)对疲劳损伤的实时监测方法。 第三部分:先进复合材料的界面行为与分层失效 针对高性能结构中广泛使用的纤维增强复合材料(FRCs)和层状结构,本部分专注于研究它们独特的失效模式,即界面脱粘和分层问题。我们从能量释放率的角度,详细分析了I型、II型以及混合型(I+II)的层间断裂韧性测试方法(如双边悬臂梁DCB和双剪切梁ENF试验)。本部分引入了Bazant提出的本构模型,用于描述纤维-基体界面处的滑移和损伤,并讨论了增韧措施如何通过界面处的能量耗散机制来提高材料的整体韧性。此外,针对三维编织和夹层结构,我们探讨了由于厚度方向应力(Z-应力)导致的界面失效机理,并提出了适用于层合板的广义内聚力模型(Cohesive Zone Model, CZM)来模拟裂纹扩展的整个过程,从萌生到完全断裂。 第四部分:材料结构的增材制造(Additive Manufacturing)中的微观结构控制 本部分将视角转向新兴的先进制造技术,特别是选区激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)等金属增材制造技术。我们深入探讨了增材制造过程中快速凝固速率对材料微观组织(如晶粒尺寸、枝晶间距、应力驱动的再结晶)的决定性影响。重点分析了增材制造特有的缺陷——残余应力、未熔合区域以及孔隙——是如何在宏观尺度上降低材料的疲劳寿命和蠕变性能的。本书提出了一种逆向设计思路:通过精确控制激光扫描策略、粉末床温度和惰性气体流速,实现对材料内部微观结构的预设,例如在同一零件内实现梯度组织结构,以优化其在不同区域的力学响应。同时,讨论了后处理热处理对消除残余应力和细化晶粒的必要性与机理。 第五部分:高温与蠕变力学:服役寿命的评估 在航空航天、能源等领域,结构材料常处于高温高应力环境下,蠕变行为成为决定其服役寿命的关键因素。本部分详细阐述了蠕变本构理论,包括Norton幂律、Bailey-Norton模型以及更复杂的基于位错运动机制的蠕变模型(如Nabarro-Herring扩散蠕变和Coble蠕变)。我们重点研究了蠕变损伤的累积与相互作用,特别是蠕变与疲劳的耦合效应(Creep-Fatigue Interaction, CFI)。本部分还介绍了基于时间-温度参数(如程控参数P)进行等效寿命外推的方法,并讨论了蠕变断裂的微观机制,如颈缩形成和空洞的成核、生长与连接。针对高温合金和陶瓷基复合材料,我们讨论了如何通过晶界工程来阻碍高温下的扩散路径,从而显著提高材料的抗蠕变性能。 第六部分:多尺度模拟与计算方法在结构分析中的应用 本部分聚焦于将多尺度建模方法应用于复杂结构材料的力学分析。我们从量子力学基础(DFT)出发,通过分子动力学(MD)模拟晶格缺陷的运动,再到晶体塑性有限元(CPFEM)模拟位错群的交互作用,最终衔接到传统的有限元分析(FEA)进行整体结构响应的预测。本部分详细介绍了如何构建和校准不同尺度间的信息传递桥梁,确保微观尺度的物理真实性能够有效影响宏观尺度的预测精度。特别地,对周期性边界条件(PBC)在模拟晶体材料中应变梯度效应的应用进行了阐述。此外,还讨论了基于不确定性量化的蒙特卡洛模拟(MCS)在评估材料性能分散性对结构可靠性影响中的实践方法。本书强调,先进的计算工具必须与详实的实验数据相结合,形成“建模-模拟-实验验证”的闭环反馈系统,以指导新材料的研发和结构的优化设计。 本书力求在理论深度与工程实用性之间找到平衡点,为读者提供一套系统、前沿且极具挑战性的材料力学分析工具箱。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

《材料组织结构转变原理》这本书,是一次对材料科学深度探索的旅程,我从中获得的知识和感悟是难以用简单的几句话来概括的。作者以其严谨的学术态度和清晰的逻辑思维,为我揭示了材料组织结构转变的奥秘。我被书中对“热力学驱动力”和“动力学阻碍”的精妙阐述所吸引。作者详细解释了相变发生的根本原因在于系统自由能的降低,而相变的速度则受到原子扩散、界面迁移等动力学因素的制约。书中对“奥氏体向珠光体、贝氏体、马氏体的转变”的详尽分析,让我对钢铁的热处理过程有了更深刻的理解。作者通过绘制大量的相图和转变动力学曲线,直观地展示了不同相变路径的可能性以及它们对材料性能的影响。我尤其喜欢书中关于“晶体缺陷”对转变影响的章节,它揭示了位错、空位等缺陷是如何成为相变形核的有利地点,从而加速转变过程。尽管书中涉及一些复杂的数学模型和公式,但作者在讲解时,总会先给出直观的物理意义,然后再引入数学描述,这大大降低了理解的难度。这本书不仅仅是知识的灌输,更是一种思维的引导,它教会我如何从更深层次去理解材料的本质,如何通过调控微观结构来获得所需的宏观性能。

评分

我拿到《材料组织结构转变原理》这本书时,就被它厚重的理论体系所震撼。作者以一种极其系统和全面的方式,为我们描绘了一幅关于材料微观结构如何随外界条件变化而演变的宏伟画卷。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一部关于材料“生命史”的史诗。我尤其对书中关于“晶界强化”和“晶粒细化”的章节印象深刻。作者详细阐述了晶界作为原子排列不规则的区域,如何成为原子扩散的易通道,以及在某些条件下,晶界如何成为相变的形核地点。同时,它也作为位错运动的障碍,对材料的力学性能产生显著影响。书中的图表精美且信息量巨大,许多金相照片直观地展示了不同热处理工艺下材料内部组织的形态,这让我能够将理论知识与实际观察相结合,加深理解。我发现,作者在解释复杂概念时,总是会运用类比和比喻,这使得原本抽象的物理化学过程变得生动有趣。例如,在讲解“马氏体转变”时,作者将原子排列的协同运动比作士兵的同步前进,形象地展示了无扩散相变的速度和特点。尽管书中涉及大量的相变动力学方程和热力学分析,但我认为作者在讲解时,会先提供定性的解释,然后再过渡到定量的描述,这种循序渐进的方式,对于我这样的非专业读者来说,无疑是巨大的帮助。这本书让我意识到,材料的性能并非一成不变,而是可以通过精准控制其组织结构来实现最大程度的优化。

评分

《材料组织结构转变原理》这本书,我拿到手的时候,就被它厚重的质感和沉甸甸的分量所吸引。封面设计简洁大气,色调偏向沉稳的蓝色和灰色,给人一种严谨、专业的印象。作为一名对材料科学充满好奇的初学者,我抱着学习新知识的心态翻开了这本书。然而,当我深入阅读后,我发现它所探讨的“组织结构转变”这个概念,远比我想象的要复杂和深刻。书中详细阐述了金属材料在不同温度、压力以及其他外力作用下,其内部微观晶体结构如何发生变化,以及这些变化如何影响材料宏观性能的。从固溶体、沉淀、相变到再结晶、晶粒长大等等,每一个概念都被作者用详实的理论推导和精美的金相照片相结合的方式娓娓道来。我尤其被书中关于相变动力学的部分所吸引,那里面涉及到的扩散、形核、生长机制,以及各种相变的分类和判据,仿佛打开了我认识材料世界的一扇新窗口。作者在讲解过程中,并没有回避那些复杂的数学公式和物理概念,而是将它们融会贯通,使得理论的逻辑性非常强。我经常会花很长时间去理解一个公式的推导过程,或者一个图表的含义,虽然过程有些艰辛,但当茅塞顿开的瞬间,那种满足感是难以言喻的。这本书不仅仅是知识的堆砌,更是一种思维的引导,它教会我如何从微观层面去理解材料的行为,如何通过控制组织结构来设计和优化材料的性能。虽然有些章节的深度和难度超出了我目前的认知水平,但我相信,随着我学习的深入,这本书一定会成为我案头常备的参考书。

评分

《材料组织结构转变原理》这本书,是我在材料科学领域的一次重要认知飞跃。作者以其深厚的学术造诣和严谨的逻辑分析,为我系统地梳理了材料组织结构转变的各个方面。我被书中对“相变动力学”的全面覆盖所深深吸引。作者详细阐述了相变发生的驱动力——自由能的降低,以及相变进行的速率——动力学因素的制约。书中对“扩散控制相变”和“无扩散相变”的区分,以及它们在实际材料中的表现,让我对材料的内部行为有了更直观的理解。我尤其欣赏书中对“晶界滑移”和“晶粒生长”的讨论,它揭示了在高温下,材料的晶粒如何通过原子迁移而发生尺寸变化,进而影响材料的力学性能。尽管书中涉及一些复杂的物理化学模型和数学推导,但作者在讲解时,总会先给出直观的物理意义,然后再引入数学描述,这种方式有效地降低了学习的门槛。这本书不仅仅是一次知识的输入,更是一种科学思维的训练,它教会我如何从微观层面去理解材料的宏观行为,如何通过控制微观结构来优化材料的性能。

评分

《材料组织结构转变原理》这本书,打开了我对材料科学领域一个全新视角的认知。它不像许多入门书籍那样只停留在概念的介绍,而是深入到了材料转变的“根源”——微观结构和原子层面的相互作用。我被书中对“相变动力学”的深入探讨所吸引。作者不仅仅是告诉你相变会发生,更重要的是,他解释了相变发生的“速度”和“过程”是如何由一系列复杂的微观因素决定的。例如,书中对“形核”和“生长”机制的详细分析,让我明白了相变并非一蹴而就,而是需要克服一定的能量壁垒才能发生。那些关于“临界形核尺寸”和“生长率”的计算,虽然需要一定的数学基础,但它们为理解和预测材料的相变行为提供了关键的工具。我尤其欣赏作者在书中对不同材料体系(如钢铁、铝合金、陶瓷等)在相似转变机理下的差异性分析,这让我能够更广泛地理解这些原理的应用范围。书中的案例分析也十分精彩,通过对比不同热处理参数下材料组织的变化,作者生动地展示了如何通过工艺控制来获得理想的材料性能。阅读这本书的过程,对我而言,更像是一次“解码”材料内部秘密的旅程,让我对材料的理解,从宏观的性能描述,深入到了微观的机制探究。

评分

《材料组织结构转变原理》这本书,为我打开了材料科学领域一扇更为深邃的大门,我对其中所涵盖的知识感到既兴奋又敬畏。作者以其卓越的专业能力,系统地阐述了材料组织结构转变的内在机制和外部影响因素。我被书中对“扩散”过程的深入剖析所吸引。作者详细介绍了原子在晶体中的迁移方式,包括填隙扩散和空位扩散,以及这些过程的激活能和速率是如何受到温度、浓度梯度以及晶体缺陷的影响。书中对“形核与长大”理论的精彩运用,让我理解了相变发生和发展的两个关键阶段,以及如何通过控制形核率和生长速率来调控材料的最终组织。我尤其欣赏作者对“马氏体转变”的生动描述,它将这种无扩散的、协同的原子位移过程形象地比作一种“瞬时”的结构重构,极具视觉冲击力。尽管书中包含一些复杂的数学公式和热力学分析,但作者在讲解时,会先提供定性的解释,再辅以定量的推导,这种方式让我能够循序渐进地理解这些复杂的概念。这本书不仅仅是一次知识的积累,更是一次对材料世界深刻理解的升华,它让我认识到,材料的性能并非随机,而是其内在微观结构演化的必然结果。

评分

《材料组织结构转变原理》这本书,如同一本厚重的百科全书,为我打开了材料科学领域一个更加广阔而深入的世界。作者在书中对材料组织结构转变的论述,从宏观的相图分析到微观的原子扩散机制,都展现了其深厚的学术功底和卓越的洞察力。我被书中关于“扩散控制型相变”和“无扩散型相变”的区分以及各自的特点所深深吸引。作者详细阐述了扩散型相变中原子需要通过短程扩散才能实现位置的改变,而无扩散型相变则表现为原子位移的协同运动,这两种机制的差异,直接决定了相变的形貌和动力学过程。书中对“艾宾豪定律”的引入,更是让我对材料在不同温度下的相变行为有了更清晰的认识。我尤其欣赏书中对“界面能”在相变过程中的作用的深入分析,它揭示了界面张力如何影响形核的驱动力以及相变的最终形貌。尽管书中涉及大量的物理化学原理和数学推导,但作者在讲解时,总是会循序渐进,从简单的模型入手,逐步深入到复杂的理论,这使得我能够更容易地理解和掌握这些知识。这本书不仅仅是一本工具书,更像是一位循循善诱的老师,它引导我深入思考材料的本质,培养了我对材料科学研究的浓厚兴趣。

评分

《材料组织结构转变原理》这本书,确实是一部关于材料科学的鸿篇巨制,我阅读的感受可以用“受益匪浅”来形容,但同时,也伴随着一种深深的敬畏感。作者在字里行间展现出的扎实功底和严谨学风,令我印象深刻。书中对于材料组织结构转变过程的描述,并非停留在表面的现象,而是深入到了原子和电子的层面,去探究驱动这些转变的根本原因。例如,在阐述扩散机制时,作者不仅详细介绍了原子在晶体中的迁移方式,还结合了热力学和统计力学的原理,解释了扩散的驱动力以及其与温度、浓度梯度之间的关系。关于相变的驱动力和阻碍力,书中的论述也十分透彻,从吉布斯自由能的变化到界面能的贡献,层层递进,让我对相变发生的可能性及其难易程度有了更深刻的理解。我特别喜欢书中对不同相变类型(如扩散型相变和无扩散型相变)的区分和阐述,这有助于我系统地认识材料内部结构变化的多种形式。书中引用的文献和研究成果也非常丰富,这表明作者在撰写过程中进行了大量的资料搜集和整理,确保了内容的科学性和前沿性。虽然有些章节的数学推导过程相当复杂,需要反复研读和思考,但我相信,正是这些严密的推导,构成了这本书坚实的理论基础。这本书就像一个宝藏,我每次翻阅都能从中挖掘出新的知识和启示,它不仅让我学会了“是什么”,更让我开始思考“为什么”以及“如何”。

评分

当我捧着《材料组织结构转变原理》这本书,细细品味其中的内容时,我仿佛置身于一个精密的科学实验室。作者以其深厚的学术功底和卓越的教学能力,将那些曾经让我望而生畏的材料科学理论,以一种循序渐进、由浅入深的方式展现在我面前。这本书不仅仅是关于“转变”,更是关于“原理”的探索。它不是简单地罗列事实,而是深入剖析了各种组织结构转变背后的物理化学机制。例如,在讲解晶体缺陷对转变的影响时,作者详细介绍了位错、空位、间隙原子等缺陷的存在如何影响原子扩散的速率,进而加速或抑制相变过程。书中对艾宾豪定律、奥氏体转变动力学曲线(AT曲线)的解读,更是让我对钢的热处理过程有了前所未有的清晰认识。那些复杂的相图,在作者的讲解下,不再是冰冷的图表,而是描绘了材料在不同条件下生命轨迹的“地图”。我非常欣赏作者在理论讲解中穿插的实际案例,比如通过控制冷却速率来获得不同组织形态的钢,或者通过热处理来提高铝合金的强度。这些案例让抽象的理论变得生动具体,也让我看到了材料科学在工业生产中的巨大价值。尽管书中涉及的许多数学模型和计算方法需要一定的数学基础,但我发现作者在讲解时,总是会先给出直观的解释,然后再引入数学描述,这种方式极大地降低了理解的门槛。这本书不仅拓展了我的知识面,更重要的是,它培养了我对材料科学研究的兴趣和探索精神,让我开始思考如何利用这些原理去创造新的材料,去解决实际工程问题。

评分

《材料组织结构转变原理》这本书,为我提供了一个全面且深入理解材料组织结构转变的视角。作者以其渊博的学识和严谨的写作风格,将复杂的科学理论娓娓道来。我被书中对“相图”的详细解读所吸引。作者不仅仅是展示了相图,更重要的是,他解释了相图是如何通过热力学原理构建的,以及相图如何指示了材料在不同温度和成分下的稳定相。书中对“固溶强化”、“沉淀强化”等强化机制的阐述,也让我理解了如何通过改变材料的组织结构来提高其力学性能。我尤其欣赏书中对“晶粒细化”的讨论,它揭示了晶界密度增加如何有效阻碍位错运动,从而显著提高材料的强度和韧性。尽管书中涉及一些高深的物理化学概念和数学公式,但作者在讲解时,总是会先给出直观的解释,然后再引入数学描述,这种方法有效地降低了学习的难度。这本书对我而言,不仅是知识的获取,更是一种思维方式的训练,它教会我如何用科学的方法去分析问题,如何从微观的机制去理解宏观的现象。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有