金属工艺学

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出版者:
作者:王英杰 编
出品人:
页数:214
译者:
出版时间:2001-7
价格:14.00元
装帧:
isbn号码:9787040099133
丛书系列:
图书标签:
  • 金属工艺
  • 金属材料
  • 材料科学
  • 机械工程
  • 制造技术
  • 金属加工
  • 工艺学
  • 工业工程
  • 金属热处理
  • 焊接技术
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具体描述

《金属工艺学(近机类)》是中等职业教育国家规划教材。《金属工艺学(近机类)》根据2000年8月教育部颁发的《中等职业学校金属工艺学教学大纲(试行)》,并参照有关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级考核标准编写。全书共13章,主要阐述了金属的性能、金属学基础知识、非合金钢、钢的热处理、低合金钢与合金钢、铸铁、有色金属及其合金、非金属材料、铸造、锻压、焊接、切削加工基础知识、切削机床及其加工等,另附5个实验项目的指导。各章之后都有小结及结合实际的“复习与思考”。

《金属工艺学(近机类)》主要面向中等职业学校近机类各专业学生。此外,还可作为机械类专业的职工培训用教材。

《材料科学基础导论:从原子到宏观性能的探索》 图书简介 本书旨在为工程技术、物理学及相关领域的新手和有一定基础的学习者提供一个全面而深入的材料科学基础知识框架。我们深知,理解材料的性能与应用,必须追溯至其最基本的结构层面——原子和晶体排列,并逐步向上延伸至宏观力学、热学和电学行为的关联。本书的叙事逻辑正是遵循这一由微观至宏观的递进路径,力求构建一个逻辑清晰、内容扎实且富于启发性的学习体验。 第一部分:材料世界的基石——原子与结构 本部分聚焦于构成一切物质的微观基础。我们首先从量子力学和化学键合的视角切入,详细阐述离子键、共价键、金属键和范德华力这四种基本键合类型的形成机制、能量特征及其对材料宏观性能的初步影响。理解键合的本质,是预测材料硬度、熔点和导电性的第一步。 随后,我们深入探讨晶体结构。对于金属、陶瓷和高分子材料而言,原子(或分子)的周期性排列决定了其形貌和内在强度。本书详细介绍了晶体学的基本概念,包括晶胞、晶格常数、布拉维点阵等。我们花费大量篇幅,以三维图示和数学描述相结合的方式,解析体心立方(BCC)、面心立方(FCC)以及六方密堆积(HCP)等常见金属晶体结构的几何特点、密堆积系数计算及其对塑性变形能力的初步暗示。 更关键的是,我们引入了晶体缺陷理论。材料的宏观性能往往不是由完美的晶体结构决定的,而是由缺陷所主导。本书细致剖析了点缺陷(如空位、间隙原子、取代原子)、线缺陷(位错,包括刃型、螺型和混合型位错)和面缺陷(晶界、孪晶界)的形成原因、几何描述和对机械性能(尤其是塑性流动)的决定性影响。通过对位错运动的深入分析,读者将首次理解金属延展性的内在机理。 第二部分:结构与性能的桥梁——微观组织控制 本部分将前述的微观结构知识与材料的实际加工处理联系起来。材料的最终性能并非仅由其化学成分决定,更受制于其微观组织——即晶粒尺寸、相的分布和形态。 我们详细介绍了相图(Phase Diagrams)的原理与应用,特别是对二元合金体系(如Fe-C体系的简化模型)的分析。相图是指导合金设计和热处理工艺的蓝图。书中不仅解释了相的形成、平衡结晶过程,还重点讲解了非平衡冷却、共晶、共析转变等关键过程,以及引入第二相如何显著强化基体材料。 在此基础上,本书阐述了材料热处理(Heat Treatment)的基本过程及其对组织和性能的调控作用。我们讨论了退火、正火、淬火和回火等核心工艺。例如,通过精确控制淬火后的冷却速率,可以诱导生成马氏体这种高强度、高脆性的亚稳相,随后通过回火来优化其韧性。这部分内容强调了时间-温度-转变(TTT)曲线和冷却转变(CCT)曲线在实际工艺控制中的指导意义。 第三部分:宏观力学行为与本构关系 将微观结构转化为可量化的宏观力学响应,是本部分的重点。我们引入了固体力学的基本概念,如应力(Stress)和应变(Strain)的定义,并解释了它们之间的张量关系。 本书详尽阐述了弹性行为,介绍了杨氏模量、剪切模量和泊松比等弹性常数,并探讨了各向异性材料中弹性常数的测试与计算。随后,我们深入探讨了塑性变形机制。这包括屈服点的确定、加工硬化(应变硬化)的数学描述,以及材料的流动应力与变形程度的关系。大量的实例分析将位错运动与宏观硬化现象紧密联系起来。 对于材料失效的预测,我们着重分析了断裂力学的基础。本书介绍了韧性断裂与脆性断裂的区别,解释了裂纹的萌生、扩展和失稳过程。关键的线性弹性断裂力学(LEFM)概念,如应力强度因子($K_I$)和断裂韧度($K_{IC}$),被清晰阐述,为评估结构可靠性提供了理论工具。此外,还简要引入了疲劳(Fatigue)和蠕变(Creep)的概念,指出这些时间依赖性失效模式在工程应用中的重要性。 第四部分:功能材料的基础——电、热与磁性能概览 虽然本书的核心在于结构材料,但为了提供一个完整的材料科学图景,我们概述了材料功能性的物理根源。 在电学性能方面,我们区分了导体、半导体和绝缘体,并基于能带理论解释了导电性的差异。对于金属,我们讨论了电阻率的温度依赖性,并简要介绍了超导现象的宏观表现。 在热学性能方面,我们分析了材料的比热容、热膨胀系数以及热导率的微观机制(声子与电子的贡献)。 最后,我们触及磁性材料的基础,区分了抗磁性、顺磁性和铁磁性,并解释了磁畴、磁滞回线的物理意义,这些是设计电磁设备的基础。 总结与展望 《材料科学基础导论》力求在严谨的物理学基础上,建立一套完整的材料知识体系,从原子尺度的排布,到晶体学缺陷的控制,再到宏观力学行为的预测。本书注重理论与实践的结合,旨在培养读者利用材料结构知识来解决实际工程问题的能力,为后续深入学习特定的材料类型(如金属合金学、陶瓷学、高分子化学)打下坚实的基础。全书配有丰富的图表、计算习题和工程案例分析,以确保学习效果的深度和广度。

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用户评价

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这本书的内容密度简直可以用“扎实”两个字来形容,每一页都充满了干货,绝无水分。我是一名正在准备职业资格认证的工程师,此前在备考中遇到的最大障碍就是对**相变动力学**的理解总是停留在表面。而这本《金属工艺学》里对**铁碳合金平衡图的解读**,简直是教科书级别的精准和详尽。它不只是简单地画出曲线,而是结合了**冷却速率**、**奥氏体分解**的实际情况,用非常清晰的流程图展示了珠光体、贝氏体以及马氏体的形成路径。我印象特别深的是关于**淬火应力**那一节,作者不仅分析了体积变化,还细致地解释了不同冷却速率下,表面和心部的组织差异如何导致残余应力场的形成,这对于我后续进行零件的缺陷分析至关重要。阅读这本书的过程,与其说是学习,不如说是一种思维模式的重塑,它强迫你从一个更系统、更底层的物理化学角度去看待金属材料的“生命周期”,非常具有启发性。

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坦率地说,这本书的学术深度和广度都令人印象深刻,但最让我感到惊艳的,是它对**材料的微观结构与宏观性能之间关系**的哲学式探讨。它不仅仅满足于告诉你“这样会发生什么”,更深入地追问“为什么会发生”。在阅读关于**疲劳断裂**的章节时,作者对裂纹萌生、扩展和最终断裂的描述,充满了对材料“脆弱性”的深刻洞察,它把原本冰冷的力学行为,赋予了一种近乎生命体的动态过程感。我尤其欣赏作者在行文间流露出的那种严谨的批判精神,对于一些存在争议的理论模型,它会并列展示不同的观点和支持证据,引导读者进行独立思考,而不是盲目接受。这种高屋建瓴的视角,使得这本书的价值超越了单纯的技术手册范畴,它更像是一部关于材料宿命论的史诗,让人在学习知识的同时,对自然界的规律产生深深的敬畏之情。读完后,我感觉对“材料”这个概念的理解提升到了一个新的维度。

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作为一名自学成才的爱好者,我最头疼的就是如何将书本知识与实际操作联系起来,很多理论书读完后依然感觉“空中楼阁”。然而,这本《金属工艺学》在这方面的努力令人称赞。它在介绍**粉末冶金**技术时,不仅仅停留在对烧结过程的描述,而是详细列举了不同粉末粒度对最终产品**气孔率**和**密度**的影响曲线,甚至还穿插了一些关于粉末制备(如雾化法)的工艺参数控制要点。这就像是给你了一份“配方”,告诉你如何通过精确控制输入变量来得到期望的材料性能。尤其是关于**表面工程**的章节,对**渗碳**、**氮化**这些提升耐磨性的技术,不仅解释了化学反应机理,还提供了实际生产中常用的温度和时间范围作为参考,这对于我计划未来进行小型实验项目来说,提供了极大的操作指导价值。这本书的实用性远远超出了预期,它成功地架起了理论知识与工程实践之间那座至关重要的桥梁。

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说实话,我拿到这本书的时候,是带着一丝怀疑的,毕竟市面上关于技术类的书籍,很多都是堆砌术语,读起来味同嚼蜡。但《金属工艺学》彻底颠覆了我的固有印象。它最让我欣赏的一点是其深入浅出的叙述能力,尤其是在探讨**塑性变形机理**的部分,作者并没有满足于给出公式和定义,而是极其耐心地从**位错运动**这个微观角度层层递进,阐述了宏观材料性能是如何被塑造出来的。书中的插图不仅仅是装饰,它们简直就是视觉化的公式推导,每一个箭头、每一个阴影区域都有其特定的物理含义,这对于我这种依赖视觉逻辑进行思考的人来说,简直是福音。我甚至花了一个下午的时间,对着关于**轧制过程**的截面图反复揣摩,终于明白了为什么不同道次需要精确控制压下量。更难得的是,它在讨论现代工艺的同时,也保留了对传统锻造、铸造技术的尊重和详细介绍,这种对历史脉络的梳理,让整个知识体系显得格外厚重和完整,让人不禁感叹这背后所凝聚的研究者们付出的巨大心血。

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这本《金属工艺学》的装帧设计真是让人眼前一亮,封面那种深邃的金属光泽处理,搭配上简洁有力的字体,一下子就抓住了我的眼球。我一个对材料科学仅有一点皮毛了解的爱好者,本以为这会是一本晦涩难懂的教科书,没想到翻开内页,那种清晰的图文排版和详尽的流程解析,让我这个门外汉也能大致领会到金属变形、热处理这些复杂工序的内在逻辑。特别是关于晶体结构那一章,作者用近乎艺术化的图示,将微观世界的奇妙展现得淋漓尽致,远比我过去在网上零散看到的那些模糊照片要直观得多。书中的案例分析也非常接地气,从我们日常使用的不锈钢餐具到航空航天领域的高性能合金,无不囊括其中,让我真切感受到这门学科如何渗透到我们生活的方方面面,它不是高高在上的理论,而是实实在在的工程实践。我特别喜欢它在介绍不同冶金方法时所采用的对比叙事手法,让你能清晰地看到每种工艺的优缺点和适用范围,这种严谨又不失生动的叙述方式,极大地激发了我对这门学科的探索欲望。读完前几章,我感觉自己像是站在一个巨大的金属加工车间前,听着经验丰富的老工匠讲解每一台设备的脾气和每一炉钢水的性格,收获满满。

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