电厂金属材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787801256676

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• 电厂材料
• 金属材料
• 材料科学
• 电力工程
• 腐蚀与防护
• 热力设备
• 材料选择
• 工程材料
• 金属腐蚀
• 发电厂

《电厂金属材料》 这是一本深入探讨电力行业核心材料——金属材料的专业著作。本书旨在为电力工程技术人员、材料科学家、设备制造商以及相关领域的研究生提供全面、详实的技术参考。 本书内容概述： 本书共分为二十章，系统性地阐述了在电力生产过程中广泛应用的各类金属材料的特性、应用、失效分析及其防护措施。 第一篇：金属材料基础与电力应用 第一章：金属材料基本概念与分类 详细介绍金属的晶体结构、原子键合、合金化原理。 阐述金属材料的宏观力学性能（强度、塑性、韧性、硬度、疲劳强度、蠕变）和微观性能（显微组织、相变）。 系统介绍黑色金属（钢）和有色金属（铝、铜、镍、钛及其合金）的基本分类、牌号体系和国家标准。 强调不同金属材料在电力设备选型中的基础考量。 第二章：电厂锅炉用金属材料 重点聚焦锅炉受热面管材，如过热器管、再热器管、省煤器管、水冷壁管等。 深入分析不同温度、压力环境下对管材性能的要求，包括高温强度、抗氧化性、抗渗碳性、抗热疲劳性。 详细介绍常用的锅炉用钢，如低碳钢、珠光体钢、马氏体钢、奥氏体不锈钢、铁素体-奥氏体双相钢等，并阐述其化学成分、热处理工艺和性能特点。 讨论锅炉管材在运行中的腐蚀（高温蒸汽侧腐蚀、炉渣腐蚀）和失效模式，以及相应的防护策略。 第三章：汽轮机用金属材料 聚焦汽轮机叶片、转子、汽缸等关键部件的材料需求。 分析高温、高压、高速旋转环境下对材料的要求，包括高温强度、抗蠕变性、抗热疲劳性、抗氢脆性、抗应力腐蚀开裂性。 详细介绍汽轮机叶片用高温合金（如Ni基、Fe-Ni基合金）的成分设计、相结构、强化机制和热处理工艺。 阐述汽轮机转子用调质钢、马氏体时效钢、双相不锈钢等材料的性能优势。 讨论汽缸用铸钢、不锈钢的性能特点及选材考量。 分析汽轮机部件在运行中的磨损、冲蚀、疲劳和高温氧化失效。 第四章：发电机用金属材料 重点研究发电机转子、定子铁芯、导体、绝缘结构件等材料。 分析导电性、导热性、磁导性、机械强度、耐热性等关键性能。 介绍发电机导体用铜合金（如无氧铜、铬锆铜）的电导率、软化温度和加工性能。 阐述发电机铁芯用硅钢片的磁性能、退火工艺和叠片绝缘技术。 讨论发电机转子锻件用高强度钢的性能要求和热处理技术。 分析发电机在运行中的电蚀、热损伤和机械疲劳。 第五章：电厂辅助设备用金属材料 覆盖循环水泵、凝汽器、管道、阀门、电气设备等辅助系统中的金属材料。 重点介绍在腐蚀性介质（如冷却水、烟气）环境下工作的材料，如不锈钢、铜合金、铝合金、镍合金等。 阐述耐磨材料在除灰、除渣设备中的应用。 分析管道材料在高温高压下的强度、韧性和抗蠕变性。 讨论阀门密封面材料的耐磨性和耐腐蚀性。 第二篇：金属材料性能与失效分析 第六章：金属材料的强度、塑性与韧性 深入剖析应力-应变曲线，讲解屈服强度、抗拉强度、伸长率、面积收缩率等概念。 详细阐述韧性指标，如冲击功、断裂韧度，并分析温度、加载速率对韧性的影响。 探讨强化机制，如固溶强化、沉淀强化、晶界强化、形变强化等。 第七章：金属材料的疲劳与蠕变 详细讲解金属材料在循环载荷作用下的疲劳寿命预测，包括S-N曲线、疲劳极限、应力比的影响。 阐述蠕变现象，分析应力、温度和时间对材料蠕变行为的影响，重点介绍蠕变曲线和稳态蠕变速率。 讨论高温环境下材料的应变时效、应力松弛等现象。 第八章：金属材料的腐蚀与防护 系统介绍金属在电厂环境中常见的腐蚀类型，如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、氢损伤等。 深入分析电化学腐蚀机理，包括阳极反应、阴极反应和电解质的作用。 详细介绍电厂中主要的腐蚀介质和腐蚀环境，如高温高压水、含硫烟气、冷却水等。 系统阐述金属材料的腐蚀防护方法，包括： 材料选择： 选用耐腐蚀合金。 表面处理： 钝化、着色、喷涂、电镀、阳极氧化等。 缓蚀剂： 在介质中添加缓蚀剂。 阴极保护： 外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。 电偶腐蚀防护： 避免异种金属直接接触。 第九章：金属材料的磨损与失效分析 介绍常见的磨损类型，如粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损等。 分析电厂设备中磨损的来源和影响因素，例如飞灰、蒸汽、水流等。 详细介绍金属材料的失效分析方法，包括宏观检验、金相检验、扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)等。 通过典型案例分析，阐述不同失效模式的产生原因、检验方法和预防措施。 第三篇：先进金属材料与未来发展 第十章：高性能高温合金 深入介绍第二代、第三代及更新一代镍基、钴基高温合金在燃气轮机和超超临界锅炉中的应用。 阐述这些合金的相结构（如γ'相、γ''相）、强化机制（如固溶强化、沉淀强化、晶界强化、位错强化）。 讨论定向凝固和单晶高温合金技术及其对材料高温性能的提升。 第十一章：新型耐腐蚀材料 介绍双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢、镍基合金（如哈氏合金、蒙乃尔合金）在含氯、含硫腐蚀环境下的应用。 分析这些材料的耐点蚀当量数(PREN)和耐缝隙腐蚀当量数(CREN)。 讨论合金化元素对耐腐蚀性能的影响。 第十二章：功能性金属材料 介绍具有特殊功能的金属材料，如形状记忆合金、超塑性材料、磁性材料在特定电厂设备中的应用潜力。 探讨其工作原理和应用前景。 第十三章：粉末冶金材料在电厂的应用 介绍粉末冶金技术在制备高性能、复杂形状零件方面的优势。 阐述粉末冶金高温合金、耐磨合金在电厂部件中的应用。 第十四章：焊接技术与性能 详细介绍电厂金属材料的焊接工艺，如手工电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、等离子焊等。 重点讨论不同材料焊接接头的性能，包括强度、韧性、耐腐蚀性、抗热裂纹性。 分析焊接热影响区(HAZ)的组织变化及其对性能的影响。 介绍焊接缺陷的检测与控制。 第十五章：金属材料的无损检测技术 系统介绍超声波检测(UT)、射线检测(RT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)等在电厂金属材料质量控制中的应用。 阐述各种无损检测技术的原理、适用范围和局限性。 强调无损检测在保障设备安全运行中的重要作用。 第十六章：高温材料的服役性能评价与寿命预测 详细介绍材料在高温、高压、腐蚀介质等复杂服役环境下性能退化的评估方法。 阐述基于损伤累积理论的材料寿命预测模型，包括蠕变损伤、疲劳损伤、热时效损伤等。 介绍基于状态监测和剩余寿命评估(RUL)的技术。 第十七章：绿色制造与材料可持续性 探讨电厂金属材料的生产过程对环境的影响。 介绍提高材料利用率、减少能源消耗和污染物排放的策略。 讨论废旧金属材料的回收与再利用技术。 第十八章：材料标准与规范 梳理国内外与电厂金属材料相关的国家标准、行业标准和国际标准（如GB, ASME, ASTM, ISO等）。 强调遵守材料标准在保证设备质量和安全运行中的重要性。 第十九章：金属材料的机械加工与表面处理 介绍电厂金属部件的常用机械加工方法，如车削、铣削、钻削、磨削等。 详细阐述表面强化技术，如喷丸、滚压、激光强化等，及其对材料性能的提升。 讨论防腐蚀涂层、耐磨涂层等表面处理技术。 第二十章：电厂金属材料发展趋势与挑战 展望下一代电厂金属材料的发展方向，例如更高温度、更强耐腐蚀性、更长服役寿命的材料。 讨论新材料研发面临的技术挑战和机遇，如先进合金设计、智能制造、大数据应用等。 分析环保法规和能源政策对材料选择和应用的影响。 本书力求内容全面、理论联系实际，通过丰富的图表和详实的案例分析，帮助读者深入理解电厂金属材料的本质、性能、应用及其面临的挑战，为电力行业的安全、高效、可持续发展提供坚实的材料科学支撑。

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我是一个在电厂运行维护一线摸爬滚打了十多年的老工程师了，说实话，市面上很多所谓的“专业书籍”对我来说就是浪费时间，大道理一堆，解决不了实际问题。但这本《电厂金属材料》着实让我眼前一亮。它不是那种空泛的理论教材，更像是一本结合了丰富现场经验的“故障诊断手册”。书里面关于汽轮机叶片材料失效分析的部分，简直是我过去几年遇到的难题的缩影。书中对“氢致脆性”和“疲劳裂纹扩展”的分析，结合了不同工况下的运行数据，给出了非常实用的预防和处理建议，而不是仅仅停留在“应力集中”这种教科书式的解释上。更让我觉得有价值的是，它深入探讨了不同维修工艺（比如堆焊、热处理）对材料微观结构和宏观性能的影响，这对我们现场进行抢修和寿命评估至关重要。我甚至发现，书中关于材料的采购标准和入厂检验的描述，与我们内部质量控制体系的某些薄弱环节高度吻合，这直接促使我们重新审视了进厂材料的把关流程。这本书的价值在于，它能帮助我们把从“经验主义维修”向“科学化管理”迈进提供坚实的理论支撑。

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阅读这本《电厂金属材料》的过程，体验感非常独特，它不像学术专著那样高高在上，却也绝非通俗读物可以比拟的严谨。作者在描述材料的物理化学特性时，所采用的语言既保持了科学的精确性，又极大地考虑了不同学科背景读者的可理解性。比如说，书中对氧化皮形成机制的描述，它不仅解释了氧化物的化学成分，还加入了关于氧化层与基体结合力的工程力学分析，这种跨学科的融合是很多单一学科书籍所缺乏的。我发现，即便是对于已经非常熟悉的传统材料如碳钢，书中也提供了很多基于最新研究成果的深入见解，例如关于氢脆敏感性的新评估方法，这表明作者在力求全面性的同时，也在不断更新知识体系。整本书的知识密度很高，我不得不放慢阅读速度，常常需要停下来，结合自己工作中的具体设备型号去印证书中的描述，这种沉浸式的学习体验，让我对电厂设备“服役的秘密”有了更深一层的敬畏和理解。这是一部真正能够沉淀下来、反复研读的工具书。

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这本书的排版和图表质量非常高，这一点对于需要经常查阅特定数据的专业人士来说非常友好。我主要关注的是超临界和先进再热机组中新型铁素体/马氏体钢的应用。以往我阅读的资料总是将这些材料的概念一笔带过，但《电厂金属材料》用整整一个章节，详细对比了P91、P92以及最新的Cr-Mo钢种在蠕变断裂韧性、焊接性能和抗氧化性上的细微差异。作者没有简单地罗列数据，而是通过对比图清晰地展示了碳化物析出对材料时效强化的影响规律。我特别留意了关于焊缝热影响区（HAZ）性能退化的讨论，书中给出的热处理曲线和力学性能恢复曲线的对应关系，对于我们指导现场的焊后热处理作业具有直接的指导意义。这本书的深度已经超越了普通教材的范畴，它更像是一本面向工程实践的参考手册，里面夹带的那些关于材料认证和供应商评估的标准说明，都是业内人士心照不宣的“潜规则”，能帮我们避开很多潜在的采购陷阱。

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说实话，我当初买这本书是抱着试试看的心态，因为我对材料学并不精通，只是一名对电力系统有浓厚兴趣的能源经济学研究生。这本书的叙事风格异常的沉稳且富有逻辑性，读起来有一种建立知识体系的踏实感。它最吸引我的地方，在于对材料“全生命周期管理”的视角。它不仅讲了材料在制造和设计阶段的性能要求，更深入地探讨了服役期间，环境因素（如水、蒸汽、温度波动）如何缓慢地改变材料的内在属性。我尤其欣赏作者在描述材料腐蚀机理时，那种宏观现象与微观机制的完美结合。比如，它会先展示一台机组的管道腐蚀剖面图，然后立刻转入到氯离子对不锈钢晶间腐蚀的电化学解释，最后再回到如何通过水化学控制来延缓这一过程的工程措施。这种由表及里，再由里及表的论证方式，极大地拓宽了我的思维边界，让我明白材料的“健康状况”是一个动态平衡的结果。对于我研究电力资产的长期风险评估来说，这本书提供了至关重要的材料可靠性数据和模型基础。

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这本《电厂金属材料》的书简直是为我这样的新人量身打造的，我前段时间刚到一家电力设计院实习，面对那些复杂的材料规范和标准，真是感到头大。这本书的厉害之处在于，它没有一上来就堆砌那些晦涩难懂的专业术语和复杂的化学方程式，而是非常注重实际应用场景的描述。比如，它详细解析了锅炉受热面材料在长期高温高压运行下，为什么会出现蠕变和应力腐蚀开裂，并配上了大量的实际案例图片，那些晶界上的微观变化看得我心服口服。我特别喜欢它关于材料选择的逻辑推导过程，从电厂的运行温度、压力、介质腐蚀性出发，一步步筛选出最合适的合金钢种，整个过程清晰明了，让人能真正理解“为什么用这个”而不是死记硬背“该用哪个”。特别是对新型耐热合金的介绍，结合了最新的科研进展，让我感觉自己紧跟行业前沿。虽然有些地方的计算公式需要反复琢磨，但作者的讲解总是能找到一个合理的切入点，让我这个门外汉也能窥见材料科学的精妙。读完后，再去翻阅设计规范，感觉那些冷冰冰的数字和代号瞬间鲜活了起来，不再是无意义的符号串。

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