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出版者:中国矿业大学出版社

作者:

出品人:

页数:131

译者:

出版时间:1993-07

价格:4.70

装帧:平装

isbn号码:9787810400152

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

好的，这是一份关于一本假设名为《金属工艺学》的图书的详细简介，内容将围绕其他可能的金属相关主题展开，而不涉及《金属工艺学》本身的内容。 --- 图书简介：《先进材料的微观结构与宏观性能》 引言：材料科学的基石与前沿探索 本书《先进材料的微观结构与宏观性能》深入探讨了现代工程材料，特别是先进合金、复合材料和功能性材料，在原子、晶体和微观尺度上的结构特征如何决定其宏观力学、热学、电学及化学性能。本书旨在为材料科学家、工程师以及高年级本科生和研究生提供一个全面而深入的视角，理解材料设计、制备与性能优化之间的内在联系。我们不再仅仅关注传统的金属加工过程，而是聚焦于材料的本征行为及其在极端环境下的响应机制。 第一部分：晶体结构与缺陷工程 本部分是理解材料性能的基础。我们从晶体学的基本原理入手，详细阐述了面心立方（FCC）、体心立方（BCC）、六方密堆积（HCP）等经典晶格结构。然而，本书的重点迅速转向了晶体缺陷——位错、晶界、点缺陷、空位和间隙原子——如何作为材料塑性变形、蠕变和断裂的根源。 关键内容涵盖： 位错运动学与阻碍机制： 深入分析了螺型位错和刃型位错的滑移系统、交滑移、攀移机制，以及固溶强化、沉淀强化、晶粒细化（Hall-Petch效应）如何有效钉扎位错，从而提高材料的屈服强度和硬度。 晶界工程： 探讨了晶粒尺寸的调控（从微米尺度到纳米尺度），以及高角度晶界与低角度晶界对材料韧性和抗疲劳性能的影响。特别讨论了利用晶界工程（如等轴晶、马氏体板条结构）来设计具有特定方向依赖性力学性能的材料。 点缺陷与扩散： 详细阐述了在高温和辐射环境下，点缺陷的生成、迁移和聚集过程，这对核材料的辐照损伤和高温合金的相变稳定性至关重要。 第二部分：热力学、相图与相变动力学 材料性能的优化往往依赖于对相图的精确解读和对相变过程的控制。本部分将传统热力学原理应用于复杂多组元合金系统。 关键内容涵盖： 热力学基础： 从吉布斯自由能的角度剖析平衡态的形成条件，并引入化学计量比、活度等概念，用于预测合金在不同温度和压力下的稳定性。 复杂相图解析： 重点分析了二元、三元及复杂高熵合金（HEA）的相图结构，包括共晶、共析、包析反应的动力学特征。 相变动力学： 深入研究了形核与长大理论（如阿仑纽斯（Avrami）方程），以及冷却速率对微观结构演变的影响。特别关注了时效析出（如镍基高温合金中的$gamma'$相析出）对材料蠕变性能的决定性作用。 固态相变控制： 详述了扩散型相变（如铁素体/奥氏体转变）和无扩散型相变（如马氏体转变）的机制，以及如何通过热处理工艺精确调控最终相的体积分数、形态和分布。 第三部分：先进合金体系与设计策略 本部分将理论知识应用于新兴和高性能的材料体系，展示微观结构控制在解决现代工程挑战中的核心地位。 关键内容涵盖： 高熵合金（HEA）的设计与性能： 探讨了等原子比或近等原子比合金体系的“高熵效应”、“迟滞效应”和“非等排效应”。重点分析了如FCC-BCC双相或多相HEA的强度和延展性的协同优化。 金属基复合材料（MMC）： 关注界面工程，研究增强相（如碳化硅、氧化铝纤维）与基体（如镁、铝、钛基体）之间的化学键合、应力传递效率以及界面反应对长期服役性能的影响。 增材制造（AM）中的材料行为： 探讨了激光熔化沉积（LMD）和选择性激光熔化（SLM）过程中特有的快速凝固、极高冷却速率导致的微观结构演变（如柱状晶生长、偏析现象），以及由此产生的残余应力和孔隙率问题。 第四部分：结构-性能的定量关联与表征技术 材料科学的进步离不开精确的表征手段。本部分侧重于如何利用先进技术量化微观结构特征，并建立与宏观性能之间的数学模型。 关键内容涵盖： 形貌与晶体学表征： 详细介绍了高分辨透射电子显微镜（HRTEM）在观察原子尺度界面和晶格畸变中的应用，以及电子背散射衍射（EBSD）在定量分析晶粒取向、应变分布和织构构建中的精确操作与数据处理方法。 力学性能的微观测试： 探讨了纳米压痕技术（Nanoindentation）如何测量局部区域的硬度和弹性模量，以及原位拉伸/压缩实验（In-situ testing）如何实时观察位错运动和裂纹萌生过程。 性能预测模型： 介绍基于晶体塑性有限元法（CPFE）的模拟方法，该方法能够将晶体学信息输入到有限元模型中，从而更准确地预测大尺度构件的应力-应变响应、疲劳寿命和蠕变行为。 结语：面向未来的材料挑战 本书最后总结了当前材料科学面临的关键挑战，如极端温度下的可靠性、轻量化结构设计、以及可持续性要求。它强调了理解“为什么”材料会表现出特定性能，远比简单地记录“是什么”性能更为重要。本书为读者提供了必要的理论工具和分析框架，以应对下一代先进工程材料的设计与开发任务。 --- 目标读者： 材料科学与工程专业学生、从事先进合金开发的研究人员、航空航天和能源领域的结构工程师。

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这本书的内容广度令人印象深刻，几乎涵盖了现代金属加工领域的方方面面，但它最吸引我的地方在于对“前沿技术”的及时更新和深度剖析。我特别关注了关于增材制造（3D打印）中金属粉末冶金那几章。在这个领域，技术迭代速度极快，很多传统教材的数据很快就过时了。然而，这本书对于选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中的关键挑战——比如孔隙率控制、残余应力管理——进行了非常详尽的探讨。它不仅描述了现有技术，还分析了不同扫描策略对最终部件性能的影响机理，甚至引用了近两年国际顶级期刊的研究成果。这说明编纂团队具有极强的行业敏感度和持续的资料更新能力。对于我们这些需要紧跟技术前沿的研发人员来说，一本能提供“当下最热”且有深度理论支撑的参考书是无可替代的。读到这些章节时，我仿佛置身于最新的学术研讨会现场，收获了大量可以立刻在项目讨论中应用的观点。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，硬壳精装，触感温润，拿在手里沉甸甸的，透着一股扎实的专业气息。我原本以为这种技术类的书籍在视觉上会比较枯燥，但这本书的排版和图示设计却出乎意料地精良。图文并茂的展示方式，尤其是一些复杂的热处理流程图和晶体结构示意图，清晰得让人一眼就能把握核心概念。例如，关于变形抗力和再结晶温度的章节，作者巧妙地运用了大量的对比图和流程图，将原本抽象的物理变化具象化了。我记得有一张展示不同合金在特定应力下的微观形貌变化图，细节丰富到几乎可以直接拿来做实验报告的插图。书中的纸张质量也非常好，油墨印制均匀，即使反复翻阅，也不易产生折痕。对于我这种需要经常查阅和对比不同工艺参数的工程师来说，这种高品质的印刷和装订绝对是加分项。它不仅仅是一本工具书，更像是一件值得收藏的工艺典籍，那种对细节的打磨，体现了编者对读者的尊重。我甚至忍不住想，如果能把这些图谱做成精美的海报贴在工作室里，那该多有成就感。

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初次翻阅，我最大的感受就是作者在理论深度和工程实践之间的平衡拿捏得炉火纯青。许多教科书为了追求严谨性，往往将数学推导堆砌到让人望而却步，或者反过来，只注重“怎么做”而忽略了“为什么”。这本书却找到了一个完美的切入点。它没有回避复杂的物理化学原理，但解释的方式极其注重逻辑的连贯性和直观性。比如在讲解金属的塑性流动机制时，作者不是简单地套用麦克斯韦方程组，而是先从宏观的应力状态入手，逐步剖析到微观的位错运动，每一步的过渡都自然流畅，让人感觉这个理论体系是层层递进、水到渠成的。更难得的是，书里穿插了大量不同行业应用案例的分析，从航空发动机叶片的铸造缺陷排查，到精密医疗器械的表面改性，这些案例分析不仅仅是简单的知识点罗列，而是深入到了具体工艺参数选择的决策过程。这对我理解理论如何转化为实际生产力，起到了决定性的指导作用。读完这些部分，我不再满足于停留在操作层面，而是开始思考为什么这样做会比那样效果更好，这才是真正的学习进步。

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从阅读体验上来说，这本书的语言风格非常成熟、沉稳，带着一种老派工匠的严谨和自信。它没有使用过多花哨的网络流行语或者过于轻松的口吻来“拉近距离”，而是选择了直接、精确、充满技术术语的表达方式。这对于一个专业技术人员来说，恰恰是最舒服的阅读环境。每一句话似乎都经过了精确的称量，力求在最短的篇幅内传达最多的信息量。例如，在描述相变动力学时，作者会精确到小数点后两位的温度区间，并直接引用了特定的热力学平衡方程，没有半点含糊不清的描述。这种“惜字如金”的写作风格，要求读者必须保持高度的专注力，但也极大地提高了信息获取的效率。对于经常需要在海量资料中筛选核心信息的我来说，这种高度凝练的表达方式极大地节省了时间。它不是一本用来消遣的书，而是需要投入精力去“啃”的书，这种智力上的挑战本身也是一种享受。

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这本书的索引和附录设计，体现了极高的实用主义哲学。我试着查找了几个冷门的合金牌号在特定温度下的力学性能数据，通过详尽的表格和交叉索引系统，我能在三分钟内定位到所需信息，这在需要快速决策的工作场景中至关重要。更让我惊喜的是，附录中还收录了大量国际标准规范的摘要和常用的计算公式集锦，这些都是在实际工作中经常需要调用的“速查表”。很多专业书只提供理论，却在这些实际操作的辅助材料上偷工减料，但这本书却做了全面的补充。这表明作者不仅是一个理论家，更是一个深谙工程实践痛点的“过来人”。全书的结构布局也十分清晰，章节间的逻辑跳转设置了明确的导读和总结，使得我可以很容易地将某个特定章节的内容，与其在整个金属工艺链条中的位置对应起来。总而言之，它是一本从内容深度到外在易用性都做到了极致的教科书式工具书，绝对是书架上不可或缺的镇宅之宝。

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