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出版者:中国标准

作者:本社

出品人:

页数:989

译者:

出版时间:2007-11

价格:288.00元

装帧:

isbn号码:9787506646833

丛书系列:

图书标签:

• 钢板
• 钢带
• 材料标准
• 金属材料
• 工程标准
• 建筑材料
• 机械制造
• 行业标准
• 技术规范
• 质量检测

工业材料工程手册：金属材料基础与应用 内容概要： 本书是为材料工程师、机械设计师、质量控制专业人员以及相关领域学生提供的一部全面、深入的工业金属材料参考工具书。全书聚焦于金属材料的基础理论、加工工艺、性能表征、失效分析与前沿技术，旨在构建一个系统化的知识框架，指导读者在实际工程应用中做出科学合理的材料选择与设计决策。 本书摒弃了对特定标准汇编的直接收录，而是侧重于阐释标准背后的科学原理、测试方法、以及不同材料体系的工程特性。全书结构严谨，内容翔实，图表丰富，力求成为案头必备的工程技术宝典。 --- 第一篇：金属材料基础理论与冶金学 本篇是全书的理论基石，深入探讨了金属的原子结构、晶体学、以及宏观性能与其微观结构之间的内在联系。 第一章：金属的晶体结构与缺陷 详细介绍了金属的晶格类型（如体心立方、面心立方、密排六方），晶界、位错等晶体缺陷对材料塑性、韧性、强度和导电性的影响机制。重点阐述了晶格常数、堆垛层错能的测量方法与工程意义。 第二章：相变与热力学基础 阐述了铁碳合金体系的平衡和非平衡相图，如Fe-C相图的精确解读。深入探讨了扩散理论（Fick定律）、形核与长大过程。重点分析了固态相变，包括再结晶、晶粒长大、马氏体转变的动力学过程，并结合热力学计算工具，预测相变温度范围。 第三章：合金化原理与设计 系统介绍了合金化对金属性能的强化机制，包括固溶强化、沉淀强化、晶界强化（晶粒细化）和加工硬化。详细对比了常见合金元素（如Ni, Cr, Mo, V, W等）在铁素体和奥氏体中的溶解行为及其对耐腐蚀性、高温强度和韧性的影响。 --- 第二篇：常用工业金属材料体系的深入剖析 本篇是全书的应用核心，对工程中最常用的几大类金属材料进行了详尽的分类、特性分析与应用指导。 第四章：黑色金属材料——钢铁材料的精深解析 本章聚焦于钢铁材料，从高炉炼铁到钢材精炼的全流程概述。 碳素钢与低合金钢： 详细对比了不同碳含量的结构钢的强度、冷加工性能和焊接性能的权衡。着重解析了低合金高强度钢（HSLA）的微观结构控制技术。 工具钢与模具钢： 深入剖析了冷作模具钢（如D2、SKD11的等效材料）、热作模具钢（如H13）的耐磨性、抗热疲劳性能，以及淬火、回火工艺窗口的选择。 不锈钢： 系统区分了奥氏体不锈钢（300系列）、铁素体不锈钢（400系列）、马氏体不锈钢以及沉淀硬化不锈钢的耐腐蚀机理、晶间腐蚀预防措施和高温蠕变性能。 第五章：轻质金属材料的性能与应用 本章侧重于航空航天、汽车工业中广泛应用的轻质金属。 铝及铝合金： 详述了2xxx、5xxx、6xxx、7xxx系列铝合金的强化机制（特别是时效硬化过程）。重点介绍航空结构件对疲劳裂纹扩展速率的控制要求。 镁合金： 探讨了镁合金的低密度优势，以及其优异的阻尼特性。同时，分析了镁合金在加工过程中对湿气敏感性的应对策略。 钛合金： 阐述了α、β、α+β型钛合金的区分及其在极端温度环境下的应用限制，如生物相容性与高比强度特性。 第六章：高温合金与难熔金属 针对能源、航空发动机等高技术领域的需求，本章系统介绍了镍基、钴基高温合金。分析了定向凝固技术、单晶技术对合金高温蠕变性能的提升。同时，对钨、钼、铌等难熔金属在真空与惰性气氛下的应用进行了探讨。 --- 第三篇：材料的加工、测试与性能表征 本篇将理论知识与实际操作紧密结合，指导读者如何通过科学的加工手段优化材料性能，并通过标准化的测试方法准确评估材料的工程属性。 第七章：塑性加工与热处理工艺控制 塑性加工基础： 深入分析了轧制、锻造、挤压过程中的应变分布、残余应力产生与消除。重点讨论了冷加工诱发马氏体转化的控制。 先进热处理技术： 全面介绍正火、调质、渗碳、渗氮等热处理工艺的微观结构演变。详细阐述了新型的等温淬火、贝氏体钢的控制轧制与热处理技术，以实现高韧性与高强度的统一。 第八章：金属材料的性能测试与评价方法 本章提供了一个关于材料性能测试方法的“操作手册”，而非标准条文的堆砌。 力学性能测试： 拉伸、压缩、弯曲、扭转试验的试样制备、加载速率对结果的影响。重点剖析了冲击韧性（如夏比V型缺口冲击）与温度关系曲线的工程解读。 硬度测试体系： 详细对比了布氏、洛氏、维氏硬度测试的适用范围、压头几何形状对测量结果的影响，及其与抗拉强度的换算关系。 疲劳与断裂力学： 介绍了S-N曲线（Wöhler曲线）的构建与使用，高周疲劳与低周疲劳的差异。阐述了断裂韧性（$K_{IC}$）的测试方法，并引入了应力强度因子（$Y$）的概念。 第九章：表面工程与材料防护 探讨了如何通过表面改性技术提升材料的服役寿命。内容涵盖了物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）的原理，电镀、化学镀层的结构特点。重点分析了热浸镀锌层的界面反应层结构及其对耐腐蚀性的贡献。 --- 第四篇：材料失效分析与质量保证 本篇面向解决实际工程问题，提供系统化的失效诊断流程和预防策略。 第十章：金属材料的失效模式与诊断 系统梳理了五大类失效模式： 1. 静载荷断裂： 脆性断裂与韧性断裂的形态学判别。 2. 疲劳断裂： 疲劳源的识别、裂纹扩展阶段的分析。 3. 蠕变与应力松弛： 高温下二次、三次蠕变阶段的分析。 4. 腐蚀失效： 点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂（SCC）的机理与现场案例分析。 5. 磨损失效： 磨粒磨损、粘着磨损的控制策略。 第十一章：无损检测（NDT）技术在质量控制中的应用 本章不涉及具体的无损检测标准，而是侧重于检测技术的物理原理及其对内部缺陷的敏感性。详细介绍了超声波检测（UT）中的波型选择、声束聚焦技术；射线检测（RT）中的底片密度控制；以及磁粉检测（MT）和渗透检测（PT）在表面缺陷识别中的适用场景。 --- 总结： 本书力求在广度和深度上达到统一，为读者提供一个独立于任何单一标准体系的、基于材料科学原理的工程决策支持系统。阅读本书后，读者将能更深刻理解不同材料的内在潜力与局限性，从而在设计、选材、制造和检验环节中，实现材料性能的最优化配置。

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