金属学及热处理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版时间:1994-6

价格:25.00元

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isbn号码:9787561204894

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• 金属学
• 热处理
• 材料科学
• 金属材料
• 材料工程
• 机械工程
• 冶金
• 金属加工
• 热力学
• 相图

冶金技术前沿：材料科学与工程的深度探索 前言 在现代工业体系中，材料科学与工程是驱动技术进步的核心基石。本书旨在为工程师、科研人员以及对材料世界充满好奇的学习者，提供一个全面而深入的视角，探讨非金属材料、先进复合材料以及极端环境下的材料行为。我们着眼于“绿色制造”、“功能化集成”和“智能响应”这三大前沿主题，构建一个跨越传统学科边界的知识体系。 第一部分：非金属材料的革新与应用 本部分聚焦于传统金属材料范畴之外的广阔领域，详细阐述了高性能陶瓷、高分子材料以及特种玻璃在当代工程中的关键作用。 第一章：先进陶瓷的微观结构与宏观性能 本章首先从晶体学和化学键的角度，剖析了氧化物、氮化物和碳化物陶瓷的内在结构。重点讨论了通过粉体制备技术（如溶胶-凝胶法、自蔓延高温合成法SHS）对粉体粒径、形貌和纯度的精确控制如何直接影响最终烧结体的致密性和力学性能。 高韧性陶瓷： 深入分析了晶界工程在提高陶瓷断裂韧性中的应用，包括晶界“钝化”策略和引入第二相纳米颗粒以实现裂纹偏转和桥接的机制。讨论了增韧的超塑性流动在复杂构件成形中的潜力。 功能性陶瓷： 详细阐述了压电陶瓷（如PZT系列）和铁电陶瓷的电场诱导畴变行为，及其在传感器和驱动器中的应用。同时，对高温超导陶瓷（如YBCO）的电流密度限制因素和磁通钉扎机制进行了深入探讨。 陶瓷基复合材料（CMCs）： 重点介绍碳化硅纤维增强碳化硅基体（SiC/SiC）复合材料的制备工艺，特别是化学气相渗透（CVI）和液体渗透-反应烧结（LPS）技术。分析了纤维/基体界面处的涂层设计（如PyC/SiC层）如何实现对裂纹的有效控制和提高热循环寿命。 第二章：高性能聚合物与复合材料的界面科学 本章着重于高分子材料的热力学行为、流变学特性以及纤维增强复合材料中的界面作用。 聚合物的动态特性： 阐述了玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）的测定方法（DSC、DMA），以及高分子链段运动对材料粘弹性行为的影响。探讨了新型热塑性弹性体（TPEs）的微相分离结构与优异的柔韧性之间的关系。 纤维增强复合材料（FRCs）： 详细分析了碳纤维、芳纶纤维（如Kevlar）的结构特征及其对复合材料的比强度和比模量的贡献。侧重于树脂基体（环氧树脂、聚酰亚胺）的选择性配比对固化过程动力学和最终交联网络密度的影响。 界面优化： 深入研究了界面剪切强度（IFSS）的测量技术和影响因素。讨论了表面活性剂、偶联剂（如硅烷偶联剂）处理纤维表面的化学作用机制，以促进基体与增强相的有效应力传递。 第三章：先进玻璃材料与光电应用 本章聚焦于特种玻璃在信息技术和能源领域中的关键地位。 光纤与特种光学玻璃： 分析了掺杂稀土元素（如Er、Yb）的光纤材料如何实现光放大，以及玻璃基质（如磷酸盐玻璃、氟化物玻璃）对发光效率和波导损耗的影响。 新型耐热玻璃与玻璃陶瓷： 探讨了锂铝硅酸盐（LAS）玻璃陶瓷在精密光学仪器和航空航天中的应用，重点分析了晶化过程的控制——如何通过核化剂和热处理曲线精确调控微晶相的尺寸和分布，以实现负或零热膨胀系数。 第二部分：极端环境下的材料行为与防护 材料在超高温、高载荷、强腐蚀环境中的服役性能是决定尖端装备可靠性的关键。本部分深入研究了这些挑战。 第四章：高温与热氧化行为 本章聚焦于材料在热力学不平衡状态下的反应机理。 热障涂层（TBCs）： 详述了等离子喷涂（APS）和电子束物理气相沉积（EB-PVD）制备氧化钇稳定氧化锆（YSZ）涂层。重点分析了孔隙率和微裂纹如何影响涂层的热导率和粘结强度。讨论了新型镧锆酸盐（LZA）基涂层在高热负荷下的抗相变能力。 高温腐蚀与硫化： 分析了高温气体（如H₂O、SO₂）对金属和合金的氧化动力学影响。引入了“有限扩散”和“快速反应”模型，解释了氧化膜剥落的机制，并对比了不同合金（如Ni基高温合金与新型Cr/Mo合金）的抗渗碳和抗硫化性能。 第五章：摩擦磨损与表面工程 本章侧重于材料表面的抗接触失效策略。 润滑与摩擦学： 阐述了润滑剂（液体、固体和半固体）在接触界面形成保护膜的机理。重点分析了聚四氟乙烯（PTFE）和二硫化钼（MoS₂）等固体润滑剂在真空或高温环境中的减摩效应。 先进涂层技术： 深入探讨了磁控溅射和电弧蒸发技术制备类金刚石碳（DLC）涂层和氮化物涂层（如TiAlN）。分析了涂层内残余应力对附着力的影响，以及通过多层结构设计实现硬度、韧性、润滑性的协同优化。 表面改性： 讨论了渗碳、渗氮工艺在改变材料表面硬化层化学成分和扩散深度方面的技术细节，以及激光熔覆技术在实现梯度功能材料制备中的优势。 第三部分：新兴功能材料与智能响应 本部分展望了材料科学与信息、生物、能源交叉领域的最新进展。 第六章：磁性与电活性材料 本章关注材料的电磁响应特性及其在器件中的应用。 软磁与硬磁材料： 对比了铁氧体、非晶合金（如坡莫合金）在低频磁芯中的应用，以及稀土永磁材料（如Nd₂Fe₁₄B）的各向异性磁晶能的来源和矫顽力的提升途径。 铁电与半导体： 探讨了钙钛矿结构材料（如BaTiO₃）的双介电常数行为，及其在MLCC（多层陶瓷电容器）中的应用。对新型宽禁带半导体（如SiC和GaN）的载流子迁移率和击穿电场强度进行了定量分析。 第七章：生物相容性材料与植入体设计 本章涉及材料科学在生命科学领域的延伸。 生物惰性与生物活性材料： 详细介绍了钛合金、钴铬钼合金作为骨科植入物的抗腐蚀性能和疲劳寿命分析。重点讨论了生物活性玻璃（如45S5）与骨组织羟基磷灰石的生物活性反应机理。 可降解材料： 分析了聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）等聚合物在体内水解降解的动力学，以及如何通过共聚或纳米结构设计来调控其降解速率，以适应组织再生的时间窗口。 第八章：材料的无损评估与数字化表征 现代材料工程离不开精确的表征手段。本章聚焦于如何获取和解释材料的“数据指纹”。 先进衍射技术： 深入解析了X射线衍射（XRD）在晶体结构解析、残余应力测量中的定量分析方法。对同步辐射光源在原位（In-situ）高压、高温变形研究中的应用潜力进行了展望。 微区分析技术： 详细介绍了扫描电镜（SEM）与能量色散X射线谱（EDS）联用对微区成分和形貌的快速识别，以及透射电镜（TEM）在原子尺度缺陷（位错、析出相）成像中的应用。特别强调了聚焦离子束（FIB）在样品制备和材料微区功能化改造中的作用。 计算材料学前沿： 简要介绍了第一性原理计算（DFT）在预测新材料电子结构、键合特性上的基础理论，以及分子动力学模拟（MD）在研究扩散、界面热阻等瞬态行为中的应用框架。 结语 本书的撰写目标是超越单一材料体系的局限，建立材料性能与结构设计之间的桥梁。我们希望读者能够将所学知识融会贯通，为应对未来工程领域在能源效率、环境可持续性和复杂系统集成方面的挑战，提供坚实的材料科学基础。

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我是一名机械工程师，日常工作中经常需要选择和使用各种金属材料。对于不同牌号的钢材、铝材、铜材等，它们各自的金属学特性和适合的热处理工艺，直接关系到产品的性能和寿命。我经常遇到这样的问题：为什么同一牌号的钢材，经过不同的热处理后，强度和韧性会有如此大的差异？或者，为什么有些焊接部位容易出现裂纹？我希望这本书能为我提供详尽的解答。我特别关注书中对于各种典型金属材料的性能特点、相图解析以及不同热处理工艺对材料显微组织和性能的影响的详细阐述。例如，关于钢的淬火和回火组织，如马氏体、贝氏体、珠光体、索氏体、球状珠光体等的形成机理和性能特点，以及如何通过控制冷却速度和回火温度来获得理想的性能。我也希望能从中学习到如何选择合适的热处理工艺来解决实际生产中遇到的材料问题，比如提高零件的耐磨性、抗疲劳性或者改善加工性能。

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我一直对能够改变物质内在属性的工艺过程非常着迷，而“金属学及热处理”这个书名，恰好捕捉到了我心中对于金属材料“变身”过程的期待。我希望这本书能为我揭示金属材料是如何从最基本的原子层面构建起来，形成独特的晶体结构，以及这些结构是如何决定了它们的固有属性。更让我感兴趣的是，通过“热处理”这个过程，这些看似稳定的金属材料是如何能够被赋予新的生命，展现出截然不同的性能。我希望书中能详细解释诸如退火、正火、淬火、回火等基本热处理操作的原理，以及它们是如何通过改变金属的微观组织，例如晶粒的大小、形状，相的分布，内应力的状态等，来达到提高硬度、韧性、耐磨性或者改善加工性能的目的。我尤其希望能够学习到如何根据不同的应用需求，精确地选择和控制热处理工艺，从而“定制”出具有理想性能的金属材料，这对我来说是一项充满挑战但也极具吸引力的任务。

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作为一名对工程材料设计充满热情的研究生，我一直在寻找一本能够系统性地介绍金属材料及其热处理的权威著作。我希望这本书能够提供扎实的理论基础，从原子层面的金属键合、晶体结构入手，深入讲解金属的塑性变形机制、强化原理，以及各种晶体缺陷（如位错、晶界）对材料性能的影响。同时，我对于热处理工艺在材料性能调控中的作用有着浓厚的兴趣。我期待书中能够详细阐述各种热处理方法，包括退火、正火、淬火、回火，以及更复杂的如调质、等温转变等，并深入分析这些工艺如何改变金属的显微组织（如晶粒尺寸、相分布、第二相粒子等）以及由此带来的力学性能、物理性能和化学性能的变化。如果书中还能包含不同合金体系（如碳钢、合金钢、铝合金、钛合金）的典型热处理工艺及性能评价，那将对我的研究非常有价值。

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这本书的标题“金属学及热处理”就直接击中了我的兴趣点，我一直对材料科学特别是金属材料领域非常着迷。我对于金属是如何形成晶体结构，原子是如何排列组合，以及这些微观结构如何影响宏观力学性能有着强烈的求知欲。我希望这本书能为我揭示金属的奥秘，从原子排列的规则性，到晶界、位错等缺陷的存在，再到它们对材料强度的影响。同时，热处理作为一种能够改变金属微观结构和性能的关键工艺，更是我关注的焦点。我希望书中能详细讲解各种热处理方法的原理，例如退火、正火、淬火、回火等，以及它们对金属晶粒尺寸、相分布、内应力等方面的改变。我还想了解不同合金系统，如钢铁、铝合金、铜合金等，在进行热处理时有哪些特殊的注意事项和工艺参数。通过学习这本书，我希望能更系统、更深入地了解金属材料的内在规律，并为我未来在材料领域的学习和研究提供坚实的理论基础。

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这本书的封面设计就给我一种厚重而严谨的感觉，深灰色的底色搭配着银色的金属光泽字体，仿佛直接点明了其核心内容。翻开扉页，熟悉的“金属学及热处理”几个字映入眼帘，瞬间勾起了我求知欲。我一直对金属材料的世界充满好奇，特别是它们是如何通过加工和温度的改变，展现出千变万化的性能的。这本书的出现，就像是为我打开了一扇通往这个奇妙世界的大门。我迫不及待地想从里面学到关于金属晶体结构、相变、强化机制等等基础知识，希望它能帮助我理解为什么有些金属材料如此坚固耐用，有些却又轻巧灵活。更重要的是，我希望它能教会我如何通过热处理来优化金属的性能，比如提高硬度、韧性或者耐腐蚀性，这样我才能更好地在我的设计项目中运用这些材料，创造出更具实用性和美观性的作品。我相信，通过这本书的学习，我将能够更深入地理解材料的本质，并具备运用这些知识解决实际问题的能力，这对我来说是莫大的鼓舞。

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最近，我开始涉足3D打印金属零件的领域，这让我对金属材料的加工和性能有了更深的认识。3D打印金属件的质量和性能，很大程度上取决于金属粉末的性质以及打印后的热处理工艺。我希望能在这本书中找到关于金属粉末的制备、特性以及在3D打印过程中可能遇到的问题和解决方案。更重要的是，我需要了解热处理如何影响3D打印金属零件的微观结构，比如消除打印过程中产生的孔隙、降低残余应力、优化晶粒生长以及提高零件的力学性能，如强度、韧性和疲劳寿命。我对激光熔融、电子束熔融等金属3D打印技术所涉及的热处理过程特别感兴趣，希望书中能够有相关的介绍和案例分析。如果能包含一些关于不同金属材料（如不锈钢、钛合金、镍基合金）在3D打印后进行热处理的最佳实践和参数建议，那将对我非常有帮助。

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我选择这本书，很大程度上是源于我对航空航天领域的热爱。你知道，飞机和火箭的制造离不开各种高性能的金属材料，而这些材料的性能很大程度上取决于它们的金属学特性以及复杂的热处理工艺。我一直对钛合金、铝合金以及镍基高温合金在极端环境下的表现感到惊叹，它们如何在高温、高压以及强大的应力作用下保持稳定和可靠？这背后一定蕴含着深厚的金属学原理和精湛的热处理技术。我希望这本书能够深入浅出地讲解这些关键的知识点，从原子层面的结合方式，到宏观材料的力学表现，再到具体的工艺参数如何影响最终的性能。我想了解不同热处理方法，如退火、正火、淬火、回火，以及它们对金属微观结构和宏观性能的具体影响。如果有关于时效处理、固溶处理或者渗碳、氮化等表面处理技术的介绍，那更是锦上添花了。我期待这本书能成为我理解航空材料科学的重要基石，并为我未来在这个领域的研究和实践打下坚实的基础。

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作为一个对机械制造和精密加工充满热情的人，我一直在寻找一本能够系统讲解金属材料特性的书籍。我一直很想知道，为什么有些金属材料在加工过程中如此容易变形，而有些却需要特殊的刀具和工艺？这背后一定隐藏着金属的晶体结构、强化机制以及热处理对其加工性能的影响。我期望这本书能够深入浅出地介绍各种常用金属材料的金属学基本原理，比如固溶强化、沉淀强化、加工硬化等。同时，对于热处理，我希望能了解到不同热处理方法，如退火、正火、淬火、回火等，如何改变金属的硬度、强度、塑性和韧性，以及这些性能变化如何影响其切削加工、塑性变形等工艺性能。我尤其关注书中关于如何通过选择合适的材料和热处理工艺来优化零件的加工性能，以提高生产效率、降低成本并获得更优良的加工表面质量。

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我一直对材料科学，特别是金属材料领域抱有浓厚的兴趣，而“金属学及热处理”这个书名，恰好是我一直以来想要深入了解的主题。我渴望能够系统地学习金属材料的内在规律，包括金属的原子结构、晶体类型、晶体缺陷以及它们如何影响金属的宏观力学性能。我希望能在这本书中找到关于金属相变、相图解析以及各种强化机制（如固溶强化、沉淀强化、形变强化）的详细解释。更重要的是，我对热处理技术如何改变金属的微观结构和性能感到非常着迷。我希望书中能够详细介绍退火、正火、淬火、回火等基本热处理工艺的原理、方法和效果，以及它们如何影响金属的晶粒度、硬度、强度、塑性和韧性。我还希望能够了解到不同合金体系（如钢、铝合金、铜合金）在热处理过程中可能遇到的特殊问题和解决方案。

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我对金属材料的世界一直抱有极大的好奇心，总觉得它们身上蕴含着无穷的奥秘。这本书的标题“金属学及热处理”，就像是一把钥匙，能够开启我探索金属世界的大门。我希望书中能够详细解释金属是如何从原子层面构建其独特的晶体结构，以及这些结构如何影响其宏观的力学性能，例如强度、硬度、延展性和韧性。我还对金属在变形过程中发生的各种变化，比如加工硬化，以及如何通过热处理来恢复或改善这些性能充满兴趣。特别是热处理，我希望能够深入了解退火、正火、淬火、回火等工艺的原理、操作过程以及它们对金属微观组织和宏观性能的具体影响。我渴望知道，通过改变温度和时间，金属材料的性能可以发生多么翻天覆地的变化，以及这些变化背后的科学原理是什么。这本书将是我理解和运用金属材料的起点，我期待从中获得宝贵的知识和启迪。

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