热加工工艺基础 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:北京大学出版社

作者:钱继锋

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2006-8

价格:34.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787301108550

丛书系列:

图书标签:

热加工
金属材料
成形工艺
机械制造
材料科学
工艺技术
金属热处理
塑性变形
金属加工
制造工程

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具体描述

全书分四篇共20章，主要内容有铸造、锻压、焊接、非金属材料成形、材料成形工艺选择等，为便于学生复习与扩展知识能力，各章后附有一些复习思考题。本书注重教材内容和体系更新，结合我国机械制造业发展现状，对传统金属工艺学内容进行了精选，并增加了新工艺、新技术及计算机的应用等内容，还增加了对非金属成形的介绍，以符合市场经济发展对人才培养的需要。本书简明扼要、重点突出、实例较多、图文并茂。

《金属材料与热处理工艺》内容简介本书是金属材料科学与工程领域的一部综合性教材，旨在为读者系统地介绍金属材料的微观结构、性能以及与之相关的基本热处理工艺。全书内容丰富，逻辑清晰，理论与实践相结合，力求在有限的篇幅内，为读者构建一个扎实的金属材料及其热处理知识体系。第一部分：金属材料基础本部分将深入探讨金属材料的本质，从原子尺度出发，揭示其宏观性能的根源。第一章金属的原子结构与晶体结构 1.1 金属的原子结构介绍原子模型的演变，包括卢瑟福模型、玻尔模型等。阐述原子核的构成（质子、中子）以及电子的排布（电子壳层、亚层、电子云）。重点讲解原子半径、电离能、电子亲和能等基本性质，以及它们如何影响金属的成键方式。介绍周期表中元素的分类（碱金属、碱土金属、过渡金属、稀有金属等）及其特点。 1.2 金属的晶体结构解释晶体与非晶体的区别，以及晶体结构的重要性。详细介绍金属中最常见的晶体结构：体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和密排六方（HCP）。分析不同晶体结构的原子堆积方式、配位数、原子堆积密度。讲解晶体学基础概念，如晶面、晶向、晶带，以及如何用密勒指数表示。讨论晶体结构的各向异性，即其物理和力学性能随方向的变化。简述晶体生长过程和晶粒形成。第二章金属的凝固与结晶 2.1 固液相变深入理解固液相变的能量驱动力，即自由能的变化。讲解过冷现象及其产生原因。介绍成核过程（均质成核与非均质成核）以及形核能垒。分析晶体生长过程，包括界面控制生长和扩散控制生长。 2.2 实际凝固过程结合实际合金的凝固过程，分析枝晶偏析和成分不均匀性。讲解宏观偏析和微观偏析的形成机制。介绍凝固组织（初生晶、共晶组织、共析组织等）的形成及其特点。讨论铸件冷却过程中的缩松、裂纹等缺陷的形成原因。介绍改善铸件组织和性能的工艺措施，如孕育、变质处理等。第三章固态相变 3.1 固态相变的驱动力与机制阐述固态相变的自由能变化和扩散作用。介绍固态相变的两种基本机制：形核与长大的机制。分析马氏体相变等无扩散相变。 3.2 铁碳合金相图详细讲解铁碳合金相图（Fe-C相图），包括各相（铁素体、奥氏体、渗碳体、石墨）的稳定性区域、转变温度和成分。重点分析重要的共析反应、共晶反应、包晶反应。讲解相图在预测合金相组成和固态转变过程中的应用。讨论相图中存在的动力学因素，如相变的滞后性。 3.3 实际固态相变过程分析钢在不同温度下的相变过程，如奥氏体化、冷却过程中的珠光体、贝氏体、马氏体转变。讲解铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等不同组织形态及其对材料性能的影响。介绍退火、正火、淬火、回火等基本热处理工艺与固态相变的关系。分析不同组织在显微镜下的形貌特征。第四章金属材料的力学性能 4.1 宏观力学性能详细讲解拉伸试验，包括屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率等力学性能指标。介绍应力-应变曲线的各个阶段及其物理意义。分析硬度试验（洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度）及其原理和应用。讲解冲击试验（夏比冲击试验）及其对材料韧性的评估。介绍疲劳试验，分析应力幅-寿命曲线（S-N曲线），讨论疲劳极限和疲劳强度。讲解断裂韧性试验，介绍断裂韧度（KIC）的概念及其在评估材料抗裂纹扩展能力中的作用。 4.2 微观力学性能从晶体缺陷的角度解释力学性能。讲解位错的概念、类型（刃型位错、螺型位错）及其运动。分析位错运动与材料塑性变形的关系。介绍晶界、第二相粒子等对位错运动的阻碍作用，这是材料强化的基本原理。讨论固溶强化、细化晶粒强化、沉淀强化、加工硬化等强化机制。讲解断裂机制，包括脆性断裂和韧性断裂。第五章金属材料的物理性能与化学性能 5.1 物理性能密度、熔点、沸点等基本物理性质。热导率、电导率及其在不同应用中的重要性。热膨胀系数及其在热应力分析中的意义。磁性（铁磁性、顺磁性、抗磁性）及其应用。光学性能（反射率、透光率）等。 5.2 化学性能耐腐蚀性（氧化、电化学腐蚀）的机理。影响金属腐蚀的因素（介质、温度、电位等）。常用防腐蚀措施（表面处理、合金化、电化学保护）。金属在高温下的氧化行为。第二部分：金属材料的热处理工艺本部分将系统介绍各种常用的金属热处理工艺，阐述其目的、原理、操作过程以及对材料组织和性能的影响。第六章退火工艺 6.1 退火的目的与分类讲解退火的主要目的：消除内应力、软化材料、改善切削加工性能、细化晶粒、改善组织等。介绍退火的常见分类：完全退火、不完全退火、等温退火、扩散退火、再结晶退火、消除应力退火、球化退火等。 6.2 常见退火工艺完全退火：针对亚共析钢，加热到奥氏体区，保温后缓慢冷却。详细阐述其对组织和性能的影响。球化退火：针对过共析钢，加热到奥氏体区或相变点附近，保温后缓慢冷却，使网状渗碳体转变为球状渗碳体。讲解其改善塑性和降低硬度的作用。消除应力退火：低温加热，保温后随炉冷却。主要用于消除焊接、锻造、加工等产生的内应力。再结晶退火：针对冷加工材料，加热到一定温度，使冷加工产生的变形晶粒转变为新的等轴晶粒。 6.3 退火工艺参数控制加热温度的选择原则。保温时间的影响。冷却速度的控制与影响。不同材质（如低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢）退火工艺的差异。第七章正火工艺 7.1 正火的目的与原理讲解正火的目的：细化晶粒、均匀组织、提高钢的强度和硬度，并为后续淬火做准备。阐述正火与完全退火的区别在于冷却速度。 7.2 正火工艺操作加热温度：一般比完全退火略高，确保奥氏体化完全。保温：保证组织均匀。冷却：在空气中冷却，其速度介于炉冷和油淬之间。 7.3 正火对组织和性能的影响形成均匀的珠光体和铁素体组织，晶粒细小。提高钢的强度、硬度和耐磨性，但塑性略低于完全退火。适用于中碳钢和低合金钢。第八章淬火工艺 8.1 淬火的目的与原理讲解淬火的基本目的：提高金属的硬度和强度。阐述淬火的原理：将钢加热到奥氏体区，保温后以足够快的速度冷却，使奥氏体转变为马氏体或贝氏体等高硬度组织。 8.2 淬火介质与冷却速度介绍常用的淬火介质：水、油、盐浴、聚合物溶液等。分析不同淬火介质的冷却能力及其对淬火组织的影响。讲解临界冷却速度和实际冷却速度的概念。 8.3 淬火工艺操作加热温度的选择：根据钢的成分确定。保温时间：确保奥氏体化均匀。淬火冷却：根据零件尺寸、形状和要求选择淬火介质和冷却方式。 8.4 淬火缺陷与预防分析淬火过程中可能出现的缺陷：淬火裂纹、网裂、软点、氧化脱碳、变形等。介绍预防这些缺陷的措施。 8.5 淬火组织与性能详细介绍马氏体、贝氏体等淬火组织的特点。分析淬火后材料硬度、强度的大幅提高。第九章回火工艺 9.1 回火的目的与分类讲解回火是淬火后进行的必要热处理。回火的主要目的：降低淬火脆性，消除内应力，获得所需要的硬度和韧性配合。介绍回火的分类：低温回火、中温回火、高温回火。 9.2 低温回火回火温度：150-250°C。组织变化：马氏体发生碳化物析出，形成非粗大渗碳体，内应力部分消除。性能变化：硬度略有下降，韧性有所提高，得到回火马氏体。适用范围：淬火的刀具、量具、冷镦模等，要求高硬度和耐磨性的工件。 9.3 中温回火回火温度：350-500°C。组织变化：生成贝氏体组织。性能变化：硬度和强度高，同时具有较好的塑性和韧性。适用范围：弹簧、模具等。 9.4 高温回火回火温度：500-650°C。组织变化：珠光体组织，渗碳体呈球状，晶粒有所长大。性能变化：硬度和强度显著降低，但塑性、韧性大大提高，应力消除彻底。适用范围：要求高韧性和塑性的零件，如齿轮、轴类等。 9.5 回火工艺参数控制加热温度的精确控制。保温时间的影响。回火冷却方式（随炉冷却、空冷）。第十章其他热处理工艺 10.1 调质处理讲解调质处理是将淬火和高温回火结合起来的一种综合热处理工艺。目的：获得良好的强度、硬度、塑性和韧性配合。工艺流程：淬火 + 高温回火。适用范围：受力较大的机械零件，如齿轮、轴、连杆等。 10.2 表面热处理感应加热淬火：利用高频感应加热器加热工件表面，然后快速淬火。适用于轴类、齿轮等表面硬度要求高的零件。火焰加热淬火：利用火焰加热器加热工件表面，然后淬火。渗碳淬火：提高工件表面的含碳量，然后淬火。适用于低碳钢零件。氮化处理：提高工件表面的硬度和耐磨性。 10.3 化学热处理渗碳：提高低碳钢零件表面的含碳量，使其获得高硬度。渗氮：提高钢的表面硬度、耐磨性和抗疲劳性。碳氮共渗：兼具渗碳和渗氮的优点。调质处理 10.4 补充介绍时效处理：固溶处理后，在室温或稍高的温度下保温，使过饱和固溶体中的溶质原子进一步聚集形成弥散析出相，从而提高材料强度和硬度的工艺。表面涂层与强化：简要介绍 PVD、CVD 等表面改性技术。附录常用金属材料的标准及牌号金属材料力学性能测试方法简介热处理工艺常见术语解释本书内容全面，力求做到深入浅出，希望能为学习金属材料及热处理工艺的读者提供坚实的基础，并帮助其理解金属材料在工程应用中的行为规律。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买过好几本关于“钢材性能与处理”的书籍，但大多都过于侧重于某个特定领域，比如要么只谈感应加热，要么只讲表面工程。然而，这本让我眼前一亮的著作，真正做到了对整个热处理体系的全面覆盖和深度挖掘。它的结构设计非常巧妙，从材料的本构关系入手，迅速过渡到热处理的四个基本过程（退火、正火、淬火、回火），然后用大量的篇幅去解析各种特殊处理方法，比如真空热处理、氮化、渗碳渗氮等。令我特别欣赏的是，作者在论述每一种工艺时，都会穿插相关的国际标准和行业规范的解读，这对于我们这些需要对接国际项目的人来说，简直是金矿般的存在。书中的图表绘制精良，不仅是简单的曲线图，还有许多三维相图的解读，极大地帮助我理解复杂的多组分体系下的平衡与非平衡状态。这本书的深度和广度，使得它既可以作为一线工程师的案头参考手册，也完全能胜任高等院校教材的角色，其内容的平衡感做得极为出色。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个周末啃完了这本关于“金属材料热处理”的专著，不得不说，作者的叙事功底令人印象深刻。与其他技术书籍那种干巴巴的说明文不同，这本书读起来更像是一部关于材料“蜕变”的史诗。它没有把热处理仅仅看作是改变硬度或强度的手段，而是将其描绘成一个控制材料内部微观结构，进而实现宏观性能调控的精妙过程。特别是对“淬火”过程的描述，作者引入了冷却速率曲线（C曲线）的概念，并细致地分析了不同冷却介质（水、油、盐水）对冷却速度的影响，以及这种速度如何决定了最终组织中贝氏体、马氏体和残余奥氏体的比例。这种叙事方式极大地激发了我的阅读兴趣，让我感觉自己不再是被动地接受知识，而是在与作者一起探索材料科学的奥秘。书中对“回火”的章节更是妙绝，它不再是简单地将回火描述为“消除内应力”，而是深入探讨了碳化物析出的形貌变化及其对韧性和塑性的微妙影响，让我对这个“降温”过程有了全新的敬畏感。

评分☆☆☆☆☆

对于一个长期关注先进材料领域的人来说，我尤其看重一本书对前沿技术和新兴趋势的把握程度。这本聚焦于“热加工基础”的著作，在这方面表现得尤为突出。它并未沉溺于传统的感性热处理，而是将大量的笔墨投入到了计算热力学和有限元模拟在热处理工艺优化中的应用。作者详细介绍了如何利用商业软件建立热传导模型，预测工件内部的温度分布，以及如何将这些数据反馈到相变计算中，从而提前预测出最终的残余应力和变形。这种将传统冶金学与现代信息技术相结合的叙述视角，让我看到了热处理工艺的未来发展方向。书中对“超细化晶粒热处理”和“梯度结构材料”的介绍虽然篇幅相对较短，但点出了关键的技术难点和研究热点，为我接下来的研究工作指明了新的方向。总而言之，这本书不仅是一本扎实的教科书，更是一份富有前瞻性的行业洞察报告，它成功地将基础理论的厚重感与现代工程技术的轻盈感完美地融合在了一起。

评分☆☆☆☆☆

这本关于“热处理工艺基础”的书籍，简直是为我这种初入金属加工行业的新手量身定做的。首先，它在内容组织上就非常清晰，从最基础的晶体结构、相变理论讲起，逐步深入到各种热处理方法的原理。我记得最清楚的是关于“渗碳”的那一章节，作者用非常生动的语言和清晰的图示，将碳原子如何扩散、渗入钢材表层，以及如何形成硬化的马氏体组织描述得淋漓尽致。书里不仅停留在理论层面，还大量穿插了实际案例和操作参数，比如不同炉温、不同气氛下的碳势控制，这对我理解实验室操作和实际生产中的差异非常有帮助。更赞的是，它没有堆砌复杂的数学公式，而是侧重于物理图像的建立，让读者能够直观地“看到”材料内部发生的变化。这本书让我对“为什么需要热处理”这个问题有了深刻的理解，而不仅仅是“如何操作”的机械记忆。对于想系统学习金属材料热处理，又怕被晦涩理论吓倒的读者来说，这绝对是一本不可多得的入门好书。它成功地架起了一座理论与实践之间的桥梁，让那些原本高冷的物理化学概念变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

我原本对“热加工”这个领域有些畏惧，总觉得它充满了拗口的专业术语和难以捉摸的经验成分。但自从翻阅了这本关于“金属热处理工艺”的书籍后，这种感觉彻底烟消云散了。这本书最成功的地方在于，它以一种近乎“哲学思辨”的方式来探讨热处理，将材料视为一个具有“记忆”和“潜力”的实体。作者反复强调“热历史决定材料命运”的观点，并用极为严谨的逻辑链条来论证每一步温度控制的必要性。例如，在讨论奥氏体化时，书中不仅分析了奥氏体的形成温度，还细致区分了“不完全奥氏体化”和“晶粒过热”的后果，并配上了相应的金相照片进行对比，那种视觉冲击力远胜于任何枯燥的文字描述。此外，书中还特别辟出了一章关于“热处理缺陷的预防与控制”，详细剖析了翘曲、开裂、软点等常见问题的成因机理，并给出了具体的工艺纠正方案，这对于生产一线的技术人员来说，简直是雪中送炭，实用价值极高。

评分☆☆☆☆☆