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出版者:机械工业

作者:崔忠圻

出品人:

页数:410

译者:

出版时间:2010-10

价格:43.00元

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isbn号码:9787111017967

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《材料的微观世界：结构、性能与变换的奥秘》 本书并非一本探讨金属材料特定学科的书籍，而是旨在为读者揭示材料科学领域更加宏观与基础的普适性原理，深入浅出地剖析物质结构与其宏观性能之间的深刻联系，并着重阐述材料在各种环境作用下的演化规律。我们希望通过这本书，为读者构建一个理解材料行为的思维框架，而非局限于单一的材料类别或工艺方法。 第一部分：材料的基石——原子与分子 我们将从最微观的尺度出发，回顾原子和分子的基本构成。读者将了解不同原子如何通过化学键结合形成稳定的结构，例如离子键、共价键和金属键的形成机制及其对材料性质的影响。我们会深入探讨晶体结构的概念，解释为何许多材料会形成有序的原子排列，以及不同的晶体结构（如面心立方、体心立方、六方密排等）如何决定了材料的力学、电学和热学特性。本书将运用形象的比喻和直观的图示，帮助读者理解原子尺度的排列如何转化为宏观可见的材料特征。 第二部分：宏观世界的物质形态——从微观结构到性能 这一部分将是本书的核心，我们将重点关注微观结构如何映射到宏观性能。读者将学习到，材料的强度、韧性、硬度、导电性、导热性、抗腐蚀性等关键性能，并非凭空产生，而是由其内部的原子排列、晶界、位错、晶粒尺寸、第二相粒子等微观结构特征所决定。我们将详细阐述以下几个方面： 晶体缺陷及其影响： 晶体并非完美的结构，点缺陷（如空位、填隙原子）、线缺陷（如位错）和面缺陷（如晶界、堆垛层错）的存在，是材料塑性变形、强度提升以及扩散过程的关键。我们将深入分析不同类型缺陷的形成机制、运动方式以及它们对材料性能的复杂作用。例如，位错的滑移是金属塑性变形的根本原因，而晶界的阻碍作用则会显著提高材料的强度。 多相材料的构建与调控： 许多重要的工程材料并非单一相组成，而是由不同成分、不同晶体结构的相混合而成。我们将探讨这些相是如何形成、分布以及它们之间的界面如何影响整体性能。例如，在某些合金中，硬质析出相可以显著提高材料的强度和硬度，而韧性相则能提升材料的断裂韧性。本书将侧重于分析不同相的形成条件、生长动力学以及界面处的相互作用。 材料的形变与响应： 材料在受力、受热等外界作用下会发生形变。我们将从微观角度解释这些形变的机制，例如弹性形变、塑性形变（包括位错滑移和孪晶）、以及高温下的蠕变。同时，我们也将探讨材料在外场作用下的其他响应，如磁性、铁电性等，并追溯其源头在微观结构中的体现。 第三部分：时间的印记——材料的演化与变换 材料并非一成不变，它们在时间和环境的作用下会发生各种形式的演化和变换。本书将深入探讨这些动态过程，帮助读者理解材料的“生命周期”。 扩散现象的内在机制： 扩散是材料内部原子迁移的基本过程，它在材料的固相反应、相变、退火处理等方面起着至关重要的作用。我们将详细讲解不同类型扩散（如点缺陷扩散、间隙扩散、晶界扩散）的机理，以及温度、浓度梯度和缺陷密度等因素对其速率的影响。 相变的驱动力与动力学： 材料在温度、压力或成分改变时会发生相变，形成新的微观结构。我们将深入分析相变的驱动力（如自由能的降低），并介绍不同类型的相变，包括扩散型相变和无扩散型相变，以及相变的形核与生长过程。例如，钢中的马氏体转变是无扩散型相变的典型例子，其转变速率极快。 材料表面的化学与物理改变： 材料的性能往往与其表面状态密切相关。我们将探讨材料表面发生的各种化学反应（如氧化、腐蚀）和物理过程（如磨损、吸附），并分析这些过程如何改变材料的微观结构和宏观性能。 第四部分：从理论到实践——理解材料设计与选择的基础 本书的最终目标是为读者提供一个坚实的理论基础，以更好地理解和应用材料科学的原理。我们将阐述： 材料性能与微观结构之间的定量关系： 我们将介绍一些基本的模型和理论，尝试量化微观结构特征与宏观性能之间的联系，例如Hall-Petch关系（晶粒尺寸与强度的关系）、位错密度与屈服强度的关系等。 材料设计的基本思路： 基于对材料微观结构与性能之间关系的理解，读者将能初步理解工程师是如何通过调控材料的成分、制造工艺来设计和获得特定性能的材料的。 案例分析与启示： 我们将穿插一些具体的材料实例，说明微观结构调控是如何实现特定工程应用的，例如如何通过优化晶粒细化来提高钢的强度和韧性，或者如何通过引入抗氧化相来提升高温合金的服役寿命。 本书特点： 强调普适性原理： 本书不拘泥于特定金属材料的性质，而是着力于揭示材料科学共性的、基础性的原理。 微观与宏观的桥梁： 重点在于连接抽象的微观原子尺度与具体可观测的宏观材料性能。 逻辑清晰，层层递进： 从原子结构出发，逐步深入到宏观性能，再到材料的动态演化，构建完整的知识体系。 图文并茂，易于理解： 辅以大量示意图、显微组织照片和形象的比喻，帮助读者克服抽象概念的理解难度。 启发性与应用性兼备： 不仅传授知识，更希望培养读者独立思考和解决材料相关问题的能力。 无论您是材料科学领域的初学者，还是希望深化对物质世界基本规律理解的工程师、科研人员，亦或是对材料充满好奇的爱好者，本书都将为您打开一扇通往材料奥秘世界的大门。

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我是一名在职工程师，日常工作会接触到一些涉及到材料疲劳和断裂的问题，但我的背景更偏向于机械设计，对微观层面的冶金学知识积累不够扎实。《金属学与热处理》这本书的后半部分内容，尤其是关于热处理工艺优化和失效分析的那几个章节，简直是为我这种应用型人才准备的“救星”。它的实战性非常强，没有过多纠缠于那些过于基础的化学热力学推导，而是直接切入了如何通过精确控制温度、时间、介质来调控材料性能的“手术刀”技术。例如，书中对渗碳和氮化的深度解析，不仅详细列出了不同气氛下的反应机理，还配有大量的实际案例和数据对比，这对于我们优化现有的热处理规范，避免设计裕度浪费至关重要。这本书的专业性和深度达到了一个非常完美的平衡点，它能让你在理解原理的同时，立刻联想到生产线上可以采取的具体措施，真正做到了理论指导实践，极大地提升了我在解决材料性能瓶颈问题时的信心。

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这本书的内容深度和广度令人印象深刻，它不仅仅局限于钢铁或者铝合金这些主流材料，而是对许多小众的难熔金属、高温合金的相变行为也进行了详尽的介绍。我个人对航空航天材料比较感兴趣，这本书中专门辟出章节讨论了镍基和钛合金的沉淀强化机制以及热稳定性的重要性。作者在处理这些前沿和复杂课题时，并没有采取“蜻蜓点水”式的概述，而是提供了深入的相图分析和热力学驱动力的讨论，这对于需要进行材料选型和基础研究的读者来说，提供了非常宝贵的理论依据。它成功地架设起了一座桥梁，连接了基础材料科学的坚实地基与尖端工程应用的需求。这本书的知识体系完整、覆盖面广，体现了作者深厚的学术功底和对材料领域脉络清晰的把握。

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这本书的排版和插图设计，简直是学术书籍中的一股清流！我之前读过几本同类的教材，要么是密密麻麻的文字堆砌，要么是模糊不清的黑白示意图，看久了眼睛干涩，思路也容易中断。《金属学与热处理》在这方面做得非常出色。大量的彩色相图、组织显微照片清晰度极高，即便是最细微的晶界、夹杂物也能看得一清二楚。更重要的是，作者在关键概念的阐述上，采用了非常现代化的视觉辅助手段。比如，讲解形变强化机制时，那些动态的滑移系示意图，简直是教科书级别的示范。对于我这种偏好视觉学习的人来说，这本书极大地降低了理解复杂过程的认知负荷。阅读体验好到让人愿意主动去翻阅那些原本可能跳过的章节，因为它让你觉得学习本身就是一种享受，而不是一项苦差事。

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这本《金属学与热处理》简直是为我这种对材料科学一窍不通的初学者量身定制的！我一直对金属的各种奇妙变化感到好奇，但市面上的专业书籍往往晦涩难懂，充满了只有内行人才能理解的术语。然而，这本书的叙述方式极其亲切自然，就像一位经验丰富的老教授在咖啡馆里跟我娓娓道来。它从最基础的金属结构讲起，用清晰的图示和生动的比喻，把复杂的晶体结构、位错理论掰开了揉碎了讲解。我特别喜欢它对“为什么”的深入探讨，而不是仅仅停留在“是什么”的层面。比如，它解释了为什么不同的冷却速度会导致钢材产生截然不同的硬度和韧性，这个过程的描述既有理论深度，又不失可读性。读完关于相图的那几章，我感觉自己终于拿到了理解金属世界的一把万能钥匙，那些曾经让我头疼的奥氏体、珠光体、马氏体不再是抽象的符号，而是跃然纸上的动态变化过程。这本书的行文流畅，逻辑推进得非常自然，完全没有那种硬邦邦的教科书的枯燥感，强烈推荐给所有想要系统了解金属基础知识的朋友。

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说实话，我最初是被这本书的装帧和标题吸引的，期望它能提供一些关于“新材料”或者“先进制造技术”的启发，但阅读体验下来，我发现它更像是一部扎实的“内功心法”秘籍。这本书对传统金属学基础的梳理极其到位，可以说是当代冶金学的集大成者。它对材料微观组织演变的描述，无论是形核还是长大过程，都采用了非常严谨的物理化学视角进行阐述，逻辑链条严密到几乎没有可以被挑战的漏洞。我特别欣赏作者在讨论材料的力学性能时，总能追溯到其微观结构层面的根源，这种“由微观到宏观”的分析方法，构建了一个极其坚固的知识体系框架。虽然这本书的篇幅不短，阅读起来需要一定的专注度，但一旦沉浸其中，你会发现每一次翻页都是对自身知识体系的加固和完善。它不是那种快餐式的知识介绍，而是值得反复研读、常读常新的经典之作。

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天书

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马氏体的优异特性像极了坚贞不渝的爱情。

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CH1_再结晶温度

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可以，就是有少量错误。

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CH1_再结晶温度