钢铁冶金实验

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页数:103
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出版时间:2008-6
价格:18.00元
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isbn号码:9787811057324
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  • 钢铁冶金
  • 冶金实验
  • 材料科学
  • 金属材料
  • 实验教学
  • 高等教育
  • 工程技术
  • 冶金工程
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具体描述

《教育部高等院校材料科学与工程教学指导委员会推荐教材•钢铁冶金实验》主要内容是:为了提高实践教学在本科生培养中的地位,在冶金工程专业的钢铁冶金模块中开设了“钢铁冶金实验”课程,本教材正是为该实验课程而编写。对冶金工程专业本科生开设钢铁冶金及相关实验技术的课程,旨在使学生能更好地熟悉和掌握钢铁冶金的相关试验方法和实验技能。通过专业实验操作,培养学生的实验动手能力,锻炼学生的科学思维方法,同时增强对所学理论知识的理解,提高学生将来在本专业领域的适应能力。

《金属材料学导论》 本书是一本面向金属材料领域初学者,旨在系统性地介绍金属材料基本概念、分类、性能、加工和应用等方面的入门级教材。全书共分为十二章,内容涵盖了金属材料的微观结构、宏观性能、加工工艺以及在各个工业领域的实际应用。 第一章 金属晶体结构与缺陷 本章首先介绍了金属材料的基本构成单元——原子,以及原子在三维空间中排列形成的晶体结构。重点阐述了常见的金属晶体结构,如体心立方(BCC)、面心立方(FCC)和密排六方(HCP)结构的特点、原子堆积方式以及相关的几何参数。在此基础上,详细讲解了金属材料中存在的各种晶体缺陷,包括点缺陷(空位、填隙原子、取代原子)、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界、畴界)。深入分析了这些缺陷对金属材料性能的影响,例如位错的滑移是塑性变形的根本原因,晶界的阻碍作用对材料强度至关重要。 第二章 金属固态相变 本章聚焦于金属材料在固态转变过程中的原理和规律。详细介绍了固态相变的基本类型,包括重结晶、晶粒长大、沉淀硬化以及马氏体转变等。通过相图的分析,阐明了不同温度和成分下金属材料相结构的演变。特别强调了相变动力学,包括成核和长大的过程,以及影响相变速率的因素。理解固态相变是热处理工艺的基础,对调控金属材料的微观组织和宏观性能具有关键意义。 第三章 金属材料的力学性能 本章系统地介绍了金属材料在不同外力作用下的响应,即力学性能。详细阐述了静态力学性能,包括强度(屈服强度、抗拉强度)、塑性(伸长率、断面收缩率)、硬度和韧性(冲击韧性、断裂韧性)。并通过应力-应变曲线的分析,解释了材料的弹性变形和塑性变形过程。同时,也介绍了动态力学性能,如疲劳强度和蠕变性能,以及影响这些性能的因素。理解和评估金属材料的力学性能是选择和应用材料的前提。 第四章 金属材料的物理性能 本章探讨金属材料的物理属性,这些属性虽然不直接涉及外力作用,但在材料的实际应用中同样至关重要。内容包括导电性、导热性、磁性、热膨缩性以及密度等。详细分析了这些物理性能的微观机制,例如电子的自由运动对导电性和导热性的影响,以及原子在外磁场中的响应机制。解释了这些物理性能如何影响材料在电器、电子、航空航天等领域的应用。 第五章 金属材料的腐蚀与防护 本章深入研究金属材料在各种环境介质中的腐蚀现象及其防护方法。详细介绍了金属腐蚀的基本机理,包括电化学腐蚀和化学腐蚀。重点分析了金属腐蚀的常见类型,如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂等。在此基础上,系统地阐述了多种金属材料的防护技术,包括表面涂层(如镀层、油漆)、缓蚀剂、牺牲阳极保护以及电化学保护等。旨在为读者提供保护金属材料免受腐蚀的理论基础和实践指导。 第六章 钢铁材料基础 本章将焦点放在应用最广泛的金属材料——钢铁上。首先介绍了钢铁的定义、分类以及其基本元素(铁、碳)在材料性能中的作用。详细阐述了碳含量对钢铁性能的影响,以及不同钢种(如低碳钢、中碳钢、高碳钢)的组织特点和性能差异。重点介绍了影响钢铁性能的关键合金元素,如锰、硅、镍、铬、钼、钒等,以及它们在钢中的固溶、沉淀和影响晶粒度等作用。 第七章 碳素钢的组织与性能 本章专门深入研究碳素钢的微观组织和宏观性能之间的关系。详细分析了纯铁在不同温度下的晶体结构变化,以及碳在铁中的溶解度。重点讲解了碳素钢在冷却过程中可能出现的各种组织,如铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、贝氏体和马氏体。通过图文并茂的方式,清晰展示了这些组织的形态和分布。并详细分析了不同组织对碳素钢力学性能(强度、塑性、硬度)的影响规律。 第八章 合金钢的分类与特点 本章系统地介绍了合金钢的构成、分类及其各自的特点。详细解释了合金元素对钢的性能所起的强化、韧化、耐磨、耐腐蚀等作用。根据合金元素的含量和种类,将合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢,并详细介绍了各类合金钢的典型牌号、主要性能特点及应用领域,如不锈钢、工具钢、轴承钢、结构钢等。 第九章 金属塑性加工基础 本章介绍金属材料在承受外力作用下,不借助熔化而发生塑性变形以获得所需形状和尺寸的加工方法。详细讲解了金属塑性加工的基本原理,包括流动应力、变形抗力以及加工硬化现象。重点介绍了主要的塑性加工工艺,如锻造、轧制、挤压、拉伸、冲压等,并阐述了各种工艺的特点、适用范围和优缺点。 第十章 金属热处理基础 本章深入探讨通过对金属材料进行有控制的加热、保温和冷却,以改变其内部组织结构,进而获得所需性能的热处理工艺。详细介绍了各种基本的热处理工艺,如退火、正火、淬火、回火,并详细分析了每种工艺的原理、操作过程、组织变化和性能改善。同时,也介绍了表面热处理(如感应淬火、火焰淬火、渗碳、渗氮)等特殊的热处理方法。 第十一章 粉末冶金 本章介绍了一种特殊的金属材料制备技术——粉末冶金。阐述了粉末冶金的基本原理,包括金属粉末的制备、压制成型、烧结以及后续的精整和热处理等过程。详细介绍了粉末冶金的优点,如可以制备传统方法难以获得的材料、实现近净成形、提高材料利用率等。并列举了粉末冶金在硬质合金、多孔材料、结构零件等领域的广泛应用。 第十二章 金属材料的失效分析 本章关注金属材料在使用过程中出现的失效现象,以及如何对失效原因进行分析和判定。详细介绍了金属材料常见的失效模式,包括塑性变形、断裂(脆性断裂、韧性断裂)、疲劳、蠕变、腐蚀等。并通过大量的实例分析,讲解了如何通过宏观断口观察、金相检验、扫描电镜(SEM)分析等手段,追溯材料失效的根本原因,从而为改进设计、优化工艺、延长材料使用寿命提供指导。 本书旨在为读者建立一个扎实的金属材料学知识体系,为进一步深入学习金属材料的专业知识奠定坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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作为一名对材料科学充满好奇的学生,我一直对钢铁这种基础却又至关重要的材料充满了敬畏。而《钢铁冶金实验》这本书,则将这份敬畏感具象化,并赋予了它实操的温度。我最欣赏的是书中对每一个实验的前置理论讲解,它不是简单地引用教科书上的段落,而是用一种更加亲民、更具启发性的方式来阐述。例如,在讲解“钢的氧化脱碳”实验时,作者并没有上来就给出繁琐的数学模型,而是先从实际生产中遇到的问题入手,比如为什么钢材在高温加热时表面会发生变化,这种变化对产品质量有什么影响。然后,才引申到氧化脱碳的原理,解释氧气是如何与钢材中的碳发生反应,以及温度、气氛等因素是如何影响这一过程的。这种“由表及里”的讲解方式,让我能够迅速抓住实验的核心问题,理解实验的目的和意义。此外,书中在描述实验步骤时,对于一些关键的操作细节,比如试样的预处理、加热的速率、冷却的方式等,都进行了非常细致的强调,并且解释了为什么需要这样操作,这样做的好处是什么。这让我感觉不仅仅是在按部就班地执行指令,而是真正理解了每一个步骤背后的科学逻辑,从而能够更自信、更准确地完成实验。

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《钢铁冶金实验》这本书,我从拿到手的那一刻起,就仿佛打开了一扇通往金属世界的大门。封面那沉稳的色调,搭配着若隐若现的金属纹理,无不散发着一种严谨而又充满探索的气息。作为一名在校的冶金专业学生,我对实验课有着复杂的情感——既渴望通过亲手操作来加深理论理解,又时常在繁复的操作步骤和精准的数据记录中感到一丝迷茫。然而,这本书的出现,彻底改变了我的看法。它没有将枯燥的理论知识生硬地堆砌,而是将每一个实验都巧妙地融入了生动的情境之中。例如,在讲述“高炉炼铁”的章节时,作者并没有一开始就抛出复杂的化学方程式和物理参数,而是先描绘了一个宏大的炼铁场景,让你仿佛置身于炽热的高炉旁,感受那股扑面而来的热浪,以及铁水奔流的壮观景象。随后,才逐步引导读者去理解其中的原理,从矿石的成分分析,到焦炭的作用,再到还原剂的化学反应,每一个环节都被拆解得细致入微,并辅以清晰的示意图和流程图,使得原本抽象的化学过程变得直观易懂。我尤其喜欢书中对实验器材的介绍,不仅仅是罗列名称和功能,更深入地讲解了不同器材在实验中的重要性,以及如何正确使用和维护它们,这对于初学者来说是极其宝贵的经验。每一次翻阅,都能发现新的细节,都能对某个实验产生更深刻的理解,这本书就像一位耐心而博学的老师,始终在我身边给予指导。

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这本书的图文并茂,简直是视觉和知识的双重盛宴。我之前看一些冶金类的专业书籍,往往是文字密密麻麻,看得我头昏脑胀。而《钢铁冶金实验》,在这一点上做得非常出色。它大量的采用了高质量的插图、照片和图表,并且这些图片并不是简单的装饰,而是与文字内容紧密结合,起到了非常重要的辅助说明作用。比如,在讲解“金属显微组织观察”时,书中展示了不同钢种在不同热处理状态下的显微照片,并且配有详细的组织名称和特征描述,这让我能够非常直观地理解微观形貌与材料性能之间的关系。又比如,在介绍各种实验仪器时,书中不仅有仪器的外观照片,还有内部构造的示意图,这让我对仪器的原理有了更深入的了解。我特别喜欢书中那些“实景照片”,比如高温炉内部的景象,或者拉伸试验后的断口照片,这些照片让实验过程变得更加生动和真实,也让我更容易将书本知识与实际操作联系起来。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本充满艺术感和生活气息的科普读物。

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这本书的结构设计简直是为我们这些动手能力还在培养阶段的学生量身定做的。我之前总觉得实验报告是一项艰巨的任务,因为总不知道该从何下笔,数据该如何呈现,结论又该如何论述。但《钢铁冶金实验》这本书,在每个实验的最后,都给出了非常详尽的实验报告示例,并且标注了各个部分的写作要点。比如说,在“钢的淬火与回火”这个实验部分,它不仅详细列出了实验步骤和注意事项,还特别强调了“结果分析”部分的重要性,并给出了一个非常清晰的分析框架:首先是描述观察到的现象,比如试样的硬度变化,然后将其与理论预期进行对比,探讨可能存在的偏差原因,最后提出改进建议。这种示范性的指导,让我不再对写报告感到无从下手,而是能够更有条理、更逻辑地组织我的思考和实验结果。更让我惊喜的是,书中还包含了一些“拓展阅读”的内容,比如关于不同钢种在热处理后的微观结构变化,以及这些结构与宏观性能之间的关系。这部分内容虽然不是实验的强制要求,但却极大地拓宽了我的视野,让我看到了实验背后更深层次的科学原理,也激发了我进一步探索的兴趣。通过这本书,我不仅学会了如何操作实验,更学会了如何思考、如何分析、如何报告,这是一种综合能力的提升。

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《钢铁冶金实验》这本书,就像一本沉甸甸的宝藏,每一次挖掘都能发现新的惊喜。我一直对冶金过程中那些看似微不足道的细节感到好奇,比如不同试剂的用量,加热时间的长短,甚至冷却速度的快慢,都会对最终的实验结果产生显著影响。而这本书,恰恰是这些细节的集大成者。它在讲解每一个实验时,都对影响实验结果的关键因素进行了详细的阐述,并且给出了操作建议和注意事项。例如,在“钢的碳含量测定”实验中,书中不仅介绍了不同测定方法的原理,还详细分析了试样称量、试剂配制、滴定终点的判断等环节的注意事项,并且强调了如何通过重复实验来提高结果的准确性。更让我印象深刻的是,书中还提供了一些“经验之谈”,这些经验之谈往往是作者在多年教学和研究中总结出来的宝贵财富,能够帮助我们少走弯路,更有效地掌握实验技能。这本书不仅仅教会了我如何操作,更教会了我如何思考,如何学习,为我在未来的学习和研究道路上奠定了坚实的基础。

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坦白说,我之前对冶金实验的认知,大多停留在“老师讲、学生做”的被动接受模式。然而,《钢铁冶金实验》这本书,彻底颠覆了我的这种刻板印象。它更像是一本引导你去“发现”和“创造”的指南。书中在讲解每一个实验时,不仅仅提供了标准的实验方法,还鼓励读者去思考“如果改变某个参数,结果会如何?”、“有没有更优化的操作方式?”。例如,在“钢的表面硬化”实验中,它提供了多种渗碳剂和渗碳方式的选择,并引导你去比较不同选择带来的性能差异。这让我不再仅仅是重复他人设定好的流程,而是开始主动地去探索和尝试。更让我印象深刻的是,书中在讨论实验误差时,并没有简单地告诉你要如何规避,而是深入分析了误差产生的根源,以及这些误差如何影响实验结果的准确性,并鼓励我们去思考如何通过优化实验设计来减小误差。这种引导式的思考方式,培养了我独立解决问题的能力,也让我对科学研究的严谨性有了更深刻的认识。这本书就像一位睿智的引路人,在我迷茫的时候点拨我,在我成功的时候鼓励我,让我体会到了学习的乐趣和成就感。

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阅读《钢铁冶金实验》的过程,就如同在一次次的实践中逐渐拨开迷雾。我曾一度对冶金实验中的各种测量仪器感到头疼,那些数字和刻度总是让我感到困惑。然而,这本书在介绍这些仪器时,非常贴心地提供了详细的使用说明和校准方法,并用简洁明了的语言解释了每个参数的含义。例如,在讲解“钢的力学性能测试”时,它不仅详细说明了万能试验机的操作流程,还深入讲解了应力、应变、屈服强度、抗拉强度等概念,以及这些参数是如何通过试验获得的。更重要的是,书中还提供了一些“常见问题解答”,帮助我们预见和解决在实际操作中可能遇到的困难。我尤其喜欢书中对“数据处理与分析”部分的讲解,它提供了多种常用的数据处理方法,并且用具体的例子来说明如何运用这些方法来解释实验结果,如何排除异常数据,如何计算误差范围。这种细致的指导,让我不再对数据感到畏惧,而是能够更有信心地去处理和分析它们,从而从中提取有价值的信息。

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这本书的语言风格非常独特,它既有科学的严谨性,又不失人文的温度。我之前阅读的一些技术类书籍,往往给人一种冷冰冰、不近人情的感觉,而《钢铁冶金实验》则完全不同。作者在讲解专业知识时,常常会穿插一些与实验相关的趣闻轶事,或者对某些科学家的贡献进行简要介绍,这让原本枯燥的知识变得生动有趣。例如,在介绍“金属相图”时,作者并没有简单地罗列相图,而是用一种讲故事的方式,讲述了相图是如何被科学家们一点一点绘制出来的,以及相图在预测金属性能方面的重要作用。这种“有血有肉”的讲解方式,让我觉得学习不再是一种负担,而是一种享受。此外,书中还包含了大量的“学习提示”和“思考题”,这些提示和题目能够引导我主动去思考,去发现,而不是被动地接受信息。这种互动式的学习方式,极大地提高了我的学习效率和学习兴趣。

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《钢铁冶金实验》这本书,不仅仅是一本实验指导书,更是一部关于钢铁冶金发展史的缩影。在阅读的过程中,我常常会惊叹于人类在认识和改造钢铁材料方面所付出的努力和取得的成就。书中在讲解每一个实验时,都会追溯到这项技术的起源,以及它在工业发展中所扮演的重要角色。例如,在讲解“钢的脱碳”实验时,作者不仅介绍了现代的脱碳技术,还回顾了早期炼钢过程中遇到的各种挑战,以及科学家们是如何通过不断的研究和实践来克服这些困难的。这种将技术与历史相结合的叙述方式,让我对钢铁冶金这门学科有了更宏观的认识,也对那些为冶金事业做出贡献的先辈们充满了敬意。书中的一些案例分析,比如某个重大工程项目对钢材性能的具体要求,以及如何通过特定的冶金工艺来实现这些要求,都让我对理论知识在实际工程中的应用有了更深刻的理解。

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这本书的每一个实验设计都充满了巧思,仿佛隐藏着对钢铁奥秘的层层揭示。我最喜欢的一个实验是“钢的晶粒度评定”,在学习这个实验之前,我总觉得晶粒度就是一个抽象的概念,但通过这本书的指导,我学会了如何通过显微镜观察,如何运用量尺和标准图样来评定钢的晶粒度,并且理解了不同晶粒度对钢材强度、韧性等性能的影响。书中在讲解这个实验时,特别强调了“耐心”和“细致”的重要性,并且鼓励我们去尝试不同抛光和腐蚀方法对观察效果的影响。这让我不仅掌握了评定晶粒度的技术,更培养了我对待实验一丝不苟的态度。此外,书中还提供了一些“项目式学习”的建议,比如让我们针对某个特定的应用场景,设计一系列的实验来评估不同钢种的适应性,这极大地激发了我的创新思维和实践能力。这本书让我觉得,实验不仅仅是验证理论,更是探索未知,创造价值的过程。

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