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出版者:冶金工业出版社

作者:V.B.金兹伯格（美）

出品人:

页数:559

译者:马东清/等

出版时间:1998-07

价格:79.00元

装帧:平装

isbn号码:9787502421571

丛书系列:

图书标签:

• 板带轧制工艺学
• 材料学
• 专业基础
• 轧制
• 板带
• 工艺
• 金属材料
• 材料科学
• 机械工程
• 制造技术
• 金属成形
• 轧制工艺
• 工业工程

《先进材料加工技术》 内容简介 本书系统阐述了现代工程领域中几种关键材料的先进加工技术。全书内容涵盖了从材料的微观结构理解到宏观性能调控的完整链条，重点聚焦于材料在极端条件下的塑性变形、精密成形以及表面工程化处理等前沿课题。 第一部分：特种合金的塑性变形行为与控制 本部分深入探讨了镍基高温合金、钛合金以及形状记忆合金等特种金属材料在热加工过程中的本构关系与微观组织演变。 第一章：高温合金的热加工性能与本构模型 重点分析了镍基高温合金在高温、高应变速率条件下的流变行为。我们采用先进的流变学测试方法，建立了描述其动态再结晶和晶粒细化过程的本构方程，例如考虑了Gao-Yoshida模型的修正形式及其在有限元模拟中的应用。讨论了合金中不同强化相（如$gamma'$相）在变形过程中的析出、长大与断裂对整体塑性的影响。针对铸-锻复合结构件，分析了晶界工程在提高蠕变抗力方面的作用。 第二章：钛合金的低周疲劳与断裂韧性 钛合金因其高比强度而被广泛应用于航空航天领域。本章侧重于研究其在服役环境下的疲劳萌生与扩展机制。详细分析了近净形锻造过程中，残余应力分布与疲劳寿命的关联性。我们引入了损伤力学参数，如弹塑性断裂韧性指标$J_{IC}$，来评估不同热处理状态下材料的抗裂纹扩展能力。特别关注了微裂纹在孪晶界、析出物附近萌生和扩展的特征。 第三章：形状记忆合金的应力诱发相变 本章深入研究了镍钛（NiTi）基形状记忆合金（SMA）的马氏体相变动力学。讨论了热弹性相变、伪弹性行为以及在复杂载荷路径下的本构响应。着重阐述了如何通过热机械控制（TMP）工艺，精确调控其奥氏体/马氏体转变温度窗口（$M_s, M_f, A_s, A_f$），以满足智能结构对响应速度和能量耗散的要求。 第二部分：高精度与复杂结构件的成形技术 本部分聚焦于如何通过先进的成形工艺来制造具有复杂几何形状和严格尺寸精度要求的构件。 第四章：增材制造（AM）过程中的残余应力与变形控制 针对激光选区熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等增材制造技术，本章详细分析了快速加热与冷却过程中产生的巨大热梯度如何导致残余应力的累积。我们采用热-力耦合的有限元模型，模拟了粉末床熔融过程，并提出了一系列缓解残余应力的策略，包括优化扫描路径、预热温度控制以及后处理（如热等静压HIP）的参数优化。 第五章：超塑性成形（SPF）的机理与应用 超塑性材料在特定温度和低应变速率下表现出极高的延展性。本章系统介绍了铝锂合金、镁合金和高性能钢的超塑性成形窗口。从晶界滑移、扩散蠕变等微观机理出发，推导了描述其流动应力的幂律方程。并通过实例展示了如何利用SPF技术制造高深宽比的蜂窝结构和蒙皮结构件。 第六章：复合材料的低温复合与界面控制 针对碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）和陶瓷基复合材料（CMC），本章讨论了自动化铺放（AFP）和热压罐（Autoclave）固化过程中的工艺缺陷控制。重点分析了纤维/基体界面剪切强度对层间剪切强度（ILSS）的影响，并介绍了超声波辅助固化技术在降低孔隙率方面的潜力。 第三部分：表面功能化与性能提升 本部分关注如何通过表面改性技术，赋予材料特定的功能（如耐磨、耐腐蚀或生物相容性），以满足苛刻服役环境的要求。 第七章：反应扩散与离子交换表面强化 详细介绍了渗碳、渗氮等热化学扩散过程中的扩散动力学。针对不锈钢和工具钢，我们通过分析碳/氮在奥氏体或铁素体中的溶解度曲线，优化了渗层深度和硬度分布。此外，还探讨了熔盐浴中的离子交换技术在提高合金表面耐腐蚀性方面的应用。 第八章：等离子喷涂与冷喷涂的微结构特征 本章对比分析了热喷涂（HVOF, APS）和冷喷涂技术。重点研究了冷喷涂过程中粉末颗粒的动态接合机制——“高速度、低温度”条件下的塑性变形与键合。讨论了不同粒径粉末、气体压力对涂层致密性、界面结合强度以及孔隙率的影响，并展示了其在修复高价值零部件上的潜力。 第九章：激光表面熔覆与梯度材料的制备 激光熔覆技术因其精确的能量输入和快速凝固特性，成为制备功能梯度材料（FGM）的有效手段。本章阐述了如何通过在线调整合金粉末配比和激光参数，实现材料性能沿厚度方向的连续变化。分析了快速凝固过程中非平衡态相的形成及其对涂层组织和力学性能的调控作用。 全书内容紧密结合工程实际需求，理论深度与应用广度兼备，旨在为材料加工、机械设计及先进制造领域的工程师和研究人员提供一本全面、深入的参考资料。

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作为一个在机械制造行业摸爬滚打多年的工程师，我一直对能够显著提升产品质量和生产效率的工艺技术抱有浓厚的兴趣。在我的日常工作中，经常会遇到各种材质的金属板材，它们的性能差异很大，对加工过程的要求也各不相同。如果这本书能够提供一套系统性的解决方案，指导我们如何根据板材的材质、厚度、硬度等特性，选择最合适的轧制参数，例如轧辊的转速、轧制力的大小、道次间的冷却方式等等，并能解释这些参数对最终产品形变均匀性、表面光洁度以及力学性能的影响，那将极大地提高我的工作效率和质量。我非常希望书中能有关于如何通过优化轧制工艺来克服材料的固有缺陷，比如改善各向异性、提高延展性等方面的深入探讨。另外，如果书中还能涵盖一些关于轧制过程中过程控制和质量监测的方法，比如在线测量、实时反馈系统等，并给出一些实际应用案例，那将是锦上添花。我期待这本书能够成为我们车间里解决实际生产难题的“宝典”，能够帮助我们培养出更多具备深厚理论功底和丰富实践经验的轧制技术人才。

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这本书的封面设计就充满了工业美感，沉甸甸的纸质传递出一种厚重感，让人立刻对内容产生了探究的欲望。我是一名机械设计专业的学生，在学习过程中，常常会遇到一些看似简单但背后原理却异常复杂的工程问题。比如，在设计模具或者考虑材料变形的受力分析时，我总觉得缺少一些更具象化的指导。这本书如果能深入浅出地讲解金属材料在不同温度、压力下的塑性变形机理，并且结合一些实际的案例分析，那将是极大的帮助。想象一下，如果书中能够描绘出滚轮与金属板材接触时，应力应变如何分布，微观晶粒是如何发生滑移和转动的，甚至是通过图解的方式展示出轧制过程中可能出现的缺陷，比如折叠、裂纹的产生原因以及如何规避，那将是多么令人兴奋的学习体验！我尤其期待书中能有一些关于不同轧制工艺（如冷轧、热轧、连铸连轧）之间技术差异和适用范围的详细对比，以及它们对最终产品性能的影响。能够理解这些深层次的原理，对于我未来在实际生产中解决问题、优化工艺流程，甚至进行创新设计，都将起到至关重要的作用。我对书中关于先进轧制技术，例如伺服轧制、精密轧制等方面的介绍也充满期待，希望它们能提供一些前沿的理论和实践指导。

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我对金属加工和制造的历史演变一直非常着迷，尤其是在工业革命时期，许多颠覆性的制造技术应运而生，深刻地改变了人类社会的面貌。如果这本书能够深入挖掘板带轧制的历史发展脉络，从早期简陋的手工轧制，到蒸汽机驱动的机械化生产，再到现代自动化、智能化的轧制过程，展现出技术进步的每一个重要里程碑，并分析这些技术革新背后的科学原理和社会经济驱动力，那将是一次穿越时空的精彩旅程。我希望书中能够详细介绍一些具有划时代意义的轧制设备的发明和改进过程，以及它们如何克服当时的工程难题，推动整个行业的发展。同时，我也对早期轧制工艺中的一些经典案例和趣闻轶事感兴趣，比如某项重要发明是如何诞生的，或者某位伟大的工程师是如何在轧制领域留下浓墨重彩的一笔。理解了这段历史，我不仅能更深刻地认识到板带轧制技术的重要性和复杂性，也能从中汲取智慧和灵感，为未来的技术创新提供借鉴。

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我是一名对新兴技术和自动化应用非常关注的行业观察者，尤其关注传统制造业如何拥抱数字化和智能化转型。对于板带轧制这个高度成熟但也充满潜力的领域，我非常期待这本书能够提供关于其智能化发展的最新洞察。如果书中能够详细阐述如何将人工智能、大数据分析、物联网等先进技术应用于板带轧制的生产过程，比如如何通过机器学习模型来优化轧制参数、预测设备故障、提高产品质量的一致性，以及如何实现生产过程的远程监控和智能调度，那将是非常有价值的信息。我希望书中能够提供一些具体的应用案例，展示这些智能化技术是如何在实际生产中落地并产生效益的。例如，书中是否会介绍如何利用计算机视觉技术对轧制板带的表面缺陷进行实时检测和分类，或者如何通过数字孪生技术来模拟和优化整个轧制流程。此外，我也对未来板带轧制的发展趋势，比如柔性化生产、定制化制造以及与其他先进制造技术的融合（如增材制造与轧制的结合），充满了期待。这本书如果能为我们描绘出板带轧制智能制造的未来蓝图，将极具启发性。

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我是一名对材料科学有着浓厚兴趣的研究生，目前的研究方向涉及到金属材料的微观结构演变和性能调控。在我的课题研究中，轧制工艺对材料性能的影响是关键的一环。因此，我非常渴望能够通过阅读这本书，深入理解轧制过程中金属晶体结构的动态变化，比如动态回复、动态再结晶等现象是如何发生的，以及这些微观变化如何最终体现在宏观材料性能上。如果书中能够提供关于不同轧制工艺下，析出相的形核、生长、分布规律的详尽分析，并且能够解释这些相变如何影响材料的强度、韧性、耐腐蚀性等，那我将受益匪浅。我特别期待书中能够包含一些利用现代表征技术（如电子显微镜、X射线衍射等）对轧制后的金属微观结构进行分析的案例，并给出相应的解释。此外，如果书中还能探讨如何通过精确控制轧制工艺，实现对材料微观结构的定向调控，从而获得具有特定性能（例如高强度、高韧性、优异的疲劳寿命等）的新型金属材料，那就更加完美了。我对书中关于先进轧制技术在制备高性能金属材料方面的应用前景充满了好奇。

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