高温合金材料学（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学

作者:郭建亭

出品人:

页数:1052

译者:

出版时间:2010-6

价格:198.00元

装帧:

isbn号码:9787030275554

丛书系列:

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《高温合金材料学（下册）》图书简介 《高温合金材料学（下册）》是一部深入探讨高性能高温合金材料及其应用的上卷。本书旨在为材料科学、冶金工程、航空航天、能源等领域的科研人员、工程师和相关专业学生提供全面、系统的理论指导和实践参考。 本书内容涵盖： 第一部分：高温合金的组织结构与性能调控 第二章：高温合金的相结构与相变行为 详细阐述了镍基、钴基及铁基高温合金中主要的相组成，如γ相（FCC结构）、γ'相（L12结构）、σ相、μ相等。 深入分析了各相的形成条件、晶体结构特点、相界行为以及在高温服役环境下的稳定性。 探讨了热处理工艺（如固溶处理、时效处理）对相组织形成和演变的影响，以及如何通过控制相组成来优化合金的力学性能和抗氧化性。 重点关注了相变动力学，包括相变温度、相变速率及其对材料微观结构和宏观性能的决定性作用。 第三章：高温合金的强化机制与晶体缺陷 系统介绍了高温合金的主要强化机制，包括固溶强化、析出强化（特别是γ'相强化）、位错强化、晶界强化等。 详述了γ'相在高温合金中的关键作用，包括其体积分数、尺寸、形貌（如球状、立方体、椎体）以及它们如何有效地阻碍位错运动。 深入分析了晶体缺陷（如位错、空位、间隙原子、替位原子）在变形和断裂过程中的行为，以及如何通过合金设计和热处理来控制和利用这些缺陷。 讨论了晶界在高温合金中的作用，包括其稳定性、晶界强化与弱化机制，以及如何通过合金化元素改善晶界性能。 第四章：高温合金的塑性变形与断裂机制 详细阐述了高温合金在不同温度和应力条件下的塑性变形机制，包括位错滑移、位错爬行、相界滑移、晶界滑动等。 深入分析了高温合金的断裂韧性，包括韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂等。 重点研究了高温断裂的微观机制，如空洞形核与长大、晶界滑移导致的断裂、相界分离等。 探讨了材料内部缺陷、应力集中、温度效应以及加载速率对断裂行为的影响。 介绍了提高高温合金断裂韧性的方法，例如通过优化微观组织、引入韧性相、控制晶界特性等。 第二部分：高温合金的服役行为与性能退化 第五章：高温合金的氧化与腐蚀行为 系统研究了高温合金在氧化性、硫化性、熔盐等不同腐蚀环境下的行为。 深入分析了氧化动力学，包括氧化速率、氧化膜的形成与生长机制。 重点讨论了氧化膜的成分、结构、粘附性和阻隔性能，以及它们如何影响合金的长期服役寿命。 详细介绍了腐蚀产物的形成、生长和演变过程。 探讨了合金化元素（如Cr, Al, Ti, Nb, Mo, W, Co）对氧化和腐蚀性能的影响。 研究了抗氧化涂层的作用机理及其在提升高温合金抗腐蚀性能方面的应用。 第六章：高温合金的蠕变性能与持久寿命 全面阐述了高温合金的蠕变行为，包括瞬时蠕变、稳态蠕变和加速蠕变。 深入分析了蠕变损伤的微观机制，如位错蠕变、晶界蠕变、空洞形核与长大等。 详细介绍了影响蠕变性能的关键因素，如温度、应力、时间、微观组织（相组成、晶粒尺寸、晶界特性）以及合金化元素。 探讨了预测和评估高温合金持久寿命的方法，包括各种蠕变寿命方程和加速试验技术。 研究了通过合金设计（如提高γ'相强化效果、优化晶界强化）和热处理来提高蠕变性能的途径。 第七章：高温合金的疲劳性能与寿命预测 系统研究了高温合金在不同应变幅、应变速率和温度下的低周疲劳和高周疲劳性能。 深入分析了高温疲劳的微观断裂机制，包括疲劳裂纹萌生、扩展以及断裂过程。 重点探讨了温度、应力集中、表面状态、微观组织以及环境因素（如氧化）对疲劳寿命的影响。 介绍了高温合金疲劳寿命的预测模型和评估方法，以及如何进行疲劳性能的设计和优化。 讨论了热-机械疲劳（TMF）现象及其对高温合金构件寿命的影响。 第三部分：高温合金的设计、制备与应用 第八章：高温合金的成分设计与元素效应 深入分析了主要合金化元素（Ni, Co, Fe, Cr, Al, Ti, Nb, Mo, W, Ta, Re, Hf, Zr, B, C）在高温合金中的作用。 详细阐述了各元素对相结构、力学性能、抗氧化性、抗腐蚀性、蠕变性能和疲劳性能的影响。 介绍了固溶强化、析出强化、晶界强化等元素效应的微观机理。 探讨了通过多元素协同作用实现性能优化的合金设计策略。 研究了稀土元素、硼、锆、铪等微量元素在改善晶界性能、抑制氧化等方面的作用。 第九章：高温合金的制备工艺与凝固组织控制 详细介绍了高温合金的主要制备方法，包括真空感应熔炼（VIM）、真空电弧重熔（VAR）、真空感应定向凝固（VID）及定向凝固（DS）、单晶生长技术。 深入分析了不同制备工艺对合金凝固过程、微观组织（如晶粒形状、尺寸、取向）和宏观性能的影响。 重点研究了定向凝固技术在获得无晶界或织构化晶粒高温合金中的应用。 探讨了粉末冶金技术在制备复杂构件和新型高温合金方面的优势。 介绍了连铸、挤压、锻造等变形加工工艺对高温合金组织和性能的影响。 第十章：高温合金的应用领域与发展趋势 系统阐述了高温合金在航空发动机（涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室部件）、燃气轮机、核反应堆、化工设备、航天器等关键领域的广泛应用。 重点介绍了高温合金在极端服役环境下的性能要求和面临的挑战。 探讨了高温合金在提升装备性能、降低能耗、延长寿命等方面的作用。 展望了下一代高温合金的发展趋势，包括单晶高温合金、难熔金属高温合金、陶瓷基复合材料（CMCs）等。 讨论了高温合金智能化设计、增材制造（3D打印）等新兴技术在高温合金领域的应用前景。 《高温合金材料学（下册）》通过对高温合金从微观组织到宏观性能，从材料设计到制备工艺，再到服役行为和应用领域的全面而深入的探讨，为读者构建了一个完整的高温合金材料科学知识体系。本书内容丰富，图文并茂，论述严谨，是相关领域研究和工程实践不可或缺的参考工具书。

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这本书的装帧和排版实在有些令人费解，纸张的质量尚可，但图文的排布显得异常拥挤，很多关键的示意图放在角落里，黑白打印的对比度也不够高，这极大地影响了阅读体验。我花费了大量时间去辨认一些本应清晰的相图和电镜照片，感觉像是回到了上个世纪的印刷时代。虽然内容本身在探讨的是最前沿的材料，但呈现方式却显得力不从心。比如，关于氧化动力学那几页，如果能用彩色图谱来展示不同温度梯度下的氧化层生长情况，效果会提升百倍。当然，撇开这些印刷上的硬伤，内容确实扎实，特别是对高温合金中稀土元素掺杂效应的机制探讨，非常深入，这一点值得肯定。但出版社在发行前，真的应该考虑一下读者的视觉感受。

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说实话，我刚拿到这本书时还有些犹豫，因为我对材料科学的理解更多偏向于基础物理层面，担心后续的专业术语和复杂公式会让我望而却步。然而，阅读体验出乎意料地流畅。作者在介绍每一类新型合金（比如铼基或钼基合金）时，总是先从其晶体结构和相稳定性讲起，然后逐步引入热力学驱动力，逻辑层次感非常清晰。那些数学推导部分，虽然严谨，但每一步的物理意义都被解释得非常到位，不像有些教材那样只是单纯地堆砌公式。对于我们这些需要跨学科学习的研究生来说，这本书搭建了一个极好的桥梁，它既有材料科学的深度，又兼顾了工程热力学的广度。我特别赞赏作者对“失稳机制”的分类和讨论，那部分结构化的高效总结，让复杂的失效路径变得简单明了，大大提高了我的知识吸收效率。

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这本书的封面设计简直是艺术品，那种深邃的蓝与金属的质感结合得恰到好处，拿在手里沉甸甸的，让人立刻感受到内容的份量。我最近刚好在研究一些新型高温合金的蠕变行为，这本书的内容框架简直像是为我量身定制的。尤其是关于复杂应力状态下材料微观结构演变的讨论，那些图表和数据分析的深度，绝非一般科普读物可比。我特别欣赏作者在论述过程中那种严谨又不失生动的笔触，明明是极其晦涩的物理化学原理，经过他的梳理，似乎都能在脑海中构建出一幅清晰的动态图景。特别是关于先进热障涂层（TBCs）与基体材料界面行为的章节，提供了不少最新的研究进展和实验数据，为我接下来的实验设计提供了极大的启发。总的来说，这本书的专业性和前瞻性都达到了一个非常高的水准，是真正面向一线科研人员的宝藏。

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这套书（我指的是上下两册配套来看）的广度令人印象深刻。它不仅仅局限于传统的镍基和钴基合金，还花了不少篇幅去探讨了面向极端环境，如超高温气体冷却反应堆或太空探索所需的新兴耐热材料体系。我尤其关注了其中关于金属间化合物基体强化机制的论述，作者对TiAl合金的屈服和断裂韧性的权衡分析，角度新颖，不再是简单的固溶强化或沉淀强化理论的重复。更重要的是，作者在讨论这些材料的制备工艺时，非常注重材料性能与制造过程之间的耦合关系，这对于我们优化试验流程至关重要。全书贯穿着一种“从原子尺度到宏观部件”的思维链条，让人在学习具体合金体系的同时，也能掌握一套分析复杂材料体系的通用方法论。读完后，我感觉自己对“什么是真正的耐高温”这个问题有了更全面、更立体的认知。

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我是一位在航空发动机设计领域摸爬滚打了二十多年的工程师，坦白讲，市面上关于高温合金的书籍汗牛充栋，但真正能触及到“工程实践痛点”的却凤毛麟角。这本书的价值就在于它没有停留在纯理论的象牙塔里，而是大量穿插了实际工程案例的分析与反思。比如，书中对不同服役环境下镍基单晶叶片寿命预测模型的对比分析，简直是教科书级别的案例研究。作者似乎非常了解我们这些做设计的人在面对高温、高应力和腐蚀交替作用时的困境，他提出的那些关于损伤累积模型的修正建议，非常具有可操作性。我尤其喜欢其中关于增材制造（3D打印）高温合金零部件缺陷控制的章节，它不仅指出了当前技术的局限性，还对未来工艺优化方向做了大胆且有理有据的预测。这本书更像是一位经验丰富的老专家在手把手地带你避开那些“坑”。

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基本算是高温合金百科全书

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