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出版者:Asm Intl

作者:Cramer, Stephen D. (EDT)/ Covino, Bernard S., Jr. (EDT)/ Davis, Joseph R. (EDT)/ MArquard, Elizabeth

出品人:

頁數:1137

译者:

出版時間:2006-1

價格:$ 298.32

裝幀:HRD

isbn號碼:9780871707093

叢書系列:

圖書標籤:

• 材料科學
• 金屬材料
• 材料工程
• 機械工程
• ASM
• 手冊
• 金屬加工
• 熱處理
• 材料性能
• 閤金

冶金材料的權威指南：現代金屬加工與工程應用 書籍名稱： 《現代冶金與材料科學進展》 內容簡介： 本書深入探討瞭當今材料科學與冶金工程領域的前沿理論、關鍵技術以及工業應用，旨在為冶金工程師、材料科學傢、研發人員以及相關專業學生提供一本全麵、深入且極具實踐指導意義的參考手冊。我們聚焦於傳統金屬材料的性能優化、新型閤金的開發、先進製造工藝的應用，以及材料在極端環境下的行為模式。 第一部分：基礎理論與材料結構精要 本部分奠定瞭理解金屬行為的理論基石，從原子尺度的相互作用到宏觀性能的呈現。 第一章：晶體結構與缺陷工程 詳細解析瞭金屬的晶體學基礎，包括麵心立方（FCC）、體心立方（BCC）和密排六方（HCP）結構的幾何特徵、密排方式及其對力學性能的初始影響。重點闡述瞭點缺陷（空位、間隙原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界）的形成機製、運動學特徵及其在塑性變形、蠕變和斷裂中的核心作用。引入現代計算材料學（如密度泛函理論，DFT）如何預測和優化晶體結構穩定性。 第二章：熱力學與相圖解析 係統闡述瞭冶金熱力學的基本原理，包括吉布斯自由能、化學勢和活度。詳盡剖析瞭二元、三元閤金體係的相圖繪製、解讀與應用，特彆是固溶體、化閤物的形成條件。深入討論瞭相變動力學，包括形核理論（如奧斯特瓦爾德熟化）和長大機製，以及相變過程對材料最終微觀結構和性能的決定性影響。 第三章：擴散與固態反應 本章聚焦於材料內部的物質遷移過程。詳細介紹瞭菲剋擴散定律，區分瞭晶內擴散與晶界擴散的差異。重點分析瞭高溫環境下，閤金元素在固態中的遷移規律，以及這些擴散過程如何驅動熱處理響應、化學氣相沉積（CVD）和固態氧化反應。討論瞭利用快速擴散技術（如放電等離子燒結，SPS）來控製微觀結構形成的新興方法。 第二部分：金屬加工工藝與微觀結構控製 本部分側重於如何通過工程手段，精確控製金屬的微觀結構，從而獲得所需宏觀性能。 第四章：鑄造工藝的優化與模擬 全麵覆蓋瞭砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造（熔模鑄造）等主要鑄造技術。深入探討瞭凝固過程中的缺陷控製，包括縮孔、氣孔和枝晶偏析的形成機理與預防措施。引入瞭先進的計算流體力學（CFD）和有限元分析（FEA）工具，用於模擬充型過程、熱傳遞和凝固前沿演化，以實現首件閤格率的提升。 第五章：塑性加工的原理與實踐 涵蓋瞭鍛造、軋製、擠壓和拉拔等主要的塑性變形工藝。詳細解釋瞭加工硬化、恢復與再結晶的相互作用。討論瞭如何通過變形過程中的溫度、應變速率控製，來實現縴維組織（Grain Flow）的優化，特彆是在高強度鋼和鈦閤金的成形中的應用。闡述瞭先進的冷/溫/熱加工組閤策略對殘餘應力和尺寸精度的影響。 第六章：固態連接技術：焊接與連接 本章是金屬連接技術的深度指南。不僅涵蓋瞭傳統的熔焊（如TIG, MIG, 激光焊），也深入探討瞭固態連接技術（如攪拌摩擦焊，FSW，爆炸焊）。重點分析瞭熱影響區（HAZ）的冶金變化、應力集中和殘餘應力導緻的脆性斷裂風險。引入瞭先進的無損檢測（NDT）技術，用於評估焊接接頭的完整性。 第三部分：高性能閤金體係與特定應用 本部分將理論與實踐緊密結閤，展示瞭不同應用領域對特定金屬材料的需求與解決方案。 第七章：鋼鐵材料的演化與未來 鋼鐵作為應用最廣泛的金屬，本章對其進行瞭詳盡的剖析。從低碳鋼到高強低閤金鋼（HSLA），再到先進高強鋼（AHSS，如雙相鋼DP、相變誘發塑性鋼TRIP）。詳細闡述瞭馬氏體相變、貝氏體形成機製，以及通過熱機械控製（TMCP）工藝實現超細晶粒強化。討論瞭特種不銹鋼（如雙相/超級雙相鋼）在耐腐蝕環境中的性能優勢。 第八章：輕質金屬閤金：鋁、鎂與鈦 聚焦於航空航天、汽車輕量化對輕質金屬的需求。深入研究瞭2xxx、6xxx和7xxx係鋁閤金的時效強化機製（GP區、$eta''$相等析物）。對鈦閤金（如$alpha+eta$閤金和近$eta$閤金）的相變、熱處理窗口進行瞭詳細解讀，強調瞭其在高溫、高比強度應用中的關鍵作用。鎂閤金的壓鑄性能、稀土元素強化效應也是重點內容。 第九章：高溫與耐腐蝕閤金 專門討論在極端服役條件下（高溫、高壓、腐蝕介質）的材料選擇與設計。詳細分析瞭鎳基高溫閤金（如單晶葉片閤金）的微觀結構設計、蠕變斷裂機製和定嚮凝固技術。在耐腐蝕方麵，深入探討瞭氯離子應力腐蝕開裂（SCC）、點蝕和縫隙腐蝕的電化學機理，以及如何通過閤金化（如提高鉬含量）進行有效預防。 第四部分：先進製造與材料性能評估 本部分關注現代工程中新興的製造範式和嚴格的性能錶徵方法。 第十章：增材製造（AM）中的冶金挑戰 係統地介紹瞭選區激光熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）等增材製造技術。重點分析瞭快速凝固帶來的非平衡態微觀結構（如柱狀晶的形成、快速凝固下形成的納米/亞微米析齣物）。討論瞭增材製造部件中常見的殘餘應力、緻密度問題及各嚮異性力學性能的錶徵與控製。 第十一章：材料性能的定量錶徵 介紹瞭用於評價金屬材料性能的現代技術。力學性能測試包括拉伸、衝擊（夏比V型缺口）、疲勞（低周/高周）和斷裂韌性測試（KIC, J積分）。微觀結構分析部分側重於高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）在分析界麵和缺陷上的應用，以及X射綫衍射（XRD）在殘餘應力和晶粒取嚮分析中的定量化方法。 第十二章：錶麵工程與材料壽命預測 材料的失效往往始於錶麵。本章詳細論述瞭熱浸鍍、化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）等錶麵改性技術，用於提高硬度、耐磨性和抗腐蝕性。最後，結閤概率論和可靠性工程，構建瞭基於損傷容限的材料壽命預測模型，指導關鍵部件的維護計劃製定。 本書力求內容新穎、分析嚴謹，每一章節均配備瞭最新的工業案例分析和前沿研究動態總結，是理解和應用現代金屬材料科學的必備工具書。

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