具体描述
该书注重于实用，将有关不锈钢的必备知识介绍给了读者。书中所列资料力求使用最新版本，并用较大的篇幅介绍了国外的不锈钢标准。为适应我国加入世界贸易组织和不锈钢国际贸易的需要，该书又增加了一篇“国际接轨”，介绍了一些不锈钢贸易的相关知识。
实用金属材料应用指南：从理论到实践的深度解析 本书聚焦于多种重要金属材料的性质、加工、应用与维护，旨在为工程师、技术人员以及相关领域的学习者提供一本全面、深入且高度实用的参考手册。 本书内容涵盖了黑色金属、有色金属、特种合金等几大类材料体系，着重探讨其微观结构与宏观性能之间的内在联系，并结合现代工业生产中的实际需求，详述了材料的选择、性能测试、成型工艺及服役环境下的失效分析。 --- 第一部分：基础材料科学与金属学原理 本部分为理解后续具体材料应用奠定坚实的理论基础。 第一章：金属结构与晶体学基础 详细阐述了金属的晶体结构（如体心立方、面心立方、密排六方结构）对材料宏观力学性能的影响。内容包括晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成、迁移及其在塑性变形、蠕变和断裂中的作用。探讨了晶粒尺寸效应，如Hall-Petch关系，以及如何通过晶粒细化来提升材料强度。 第二章：金属的热力学与相图解析 深入剖析了金属及其合金系的热力学基础，包括吉布斯自由能、化学势的概念。重点讲解了二元和三元相图（如Fe-C、Cu-Zn、Al-Si相图）的判读方法，特别是共晶、共熔、固溶线和相变点的确定。分析了平衡结晶和非平衡结晶过程，并引入了热力学驱动力在相变动力学中的角色。 第三章：机械性能的表征与测试 全面介绍材料力学性能的测试方法与标准。详细描述了拉伸试验（屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率的精确测定）、硬度测试（洛氏、布氏、维氏硬度及其适用范围）、冲击韧性（夏比V型缺口冲击试验的意义）以及疲劳性能（S-N曲线的绘制与分析、高周疲劳与低周疲劳的区别）。还包括了蠕变、应力松弛等高温性能的测试规范。 第四章：金属的加工性能与成形原理 探讨金属在不同加工条件下的行为。内容覆盖塑性加工（轧制、锻造、挤压、拉拔）中的变形机理、加工硬化规律及残余应力控制。阐述了铸造工艺（砂型铸造、金属型铸造、压力铸造）的冷却过程、凝固收缩、孔隙形成与消除。此外，对切削加工中的刀具磨损、切屑形成与表面完整性进行了详尽的论述。 --- 第二部分：黑色金属材料的深度应用 本部分聚焦于钢铁材料，这是现代工业的基石。 第五章：碳素钢与低合金结构钢 系统讲解了不同含碳量碳素钢（低碳钢、中碳钢、高碳钢）的性能差异和典型应用。重点解析了低合金结构钢中微量合金元素（如Mn、Si、Ni、Cr、Mo）的强化机制和韧化效果。细致梳理了16Mn、42CrMo等牌号钢材的制造、热处理工艺（正火、调质、淬火）及其在桥梁、压力容器和机械零件中的选材依据。 第六章：先进高强度钢与工具钢 深入探讨了现代冶金技术发展出的新型钢铁材料。包括相变诱导塑性（TRIP）钢、双相（DP）钢的微观结构控制与高比强度特性。对于工具钢，本书详细分类解析了高速钢（W系、Mo系）、冷作模具钢（Cr12系）和热作模具钢（H13系）的耐磨性、红硬性和韧性之间的平衡设计思路。 第七章：不锈钢材料的应用规范与维护（本章节不涉及具体“简明不锈钢使用手册”的内容，仅探讨广义的不锈钢材料体系） 本章将不锈钢划分为奥氏体、铁素体、马氏体和双相不锈钢四大类。详细对比了各类不锈钢在耐腐蚀性、力学性能和焊接性能上的优劣。着重分析了奥氏体不锈钢（如304/316L）在化工、食品和医疗领域的应用要求，探讨了晶间腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂（SCC）的机理及预防措施，特别是对焊接热影响区（HAZ）的防护策略进行了详述。 --- 第三部分：有色金属及其合金的应用 本部分着眼于铝、铜、钛等关键有色金属及其在轻量化和特殊环境中的应用。 第八章：铝及铝合金体系 全面梳理了按美国铝业协会（AA）分类的铝合金体系（1系至8系）。重点分析了硬化机制：固溶强化（如1系）、时效强化（如2系、6系、7系）。详细介绍了航空航天和汽车工业中常用的高强度铝合金（如7075、2024）的T6、T7等热处理状态的力学性能表现。讨论了铸造铝合金（如A356）的致密化处理和表面处理技术。 第九章：铜及铜合金的性能与应用 阐述了纯铜的优良导电导热特性，以及添加Zn（黄铜）、Sn（青铜）、Al（铝青铜）等元素后性能的变化。重点解析了铍青铜在高强度和非磁性要求场合的应用，以及磷脱氧对铜材电性能和焊接性的影响。对铜合金的应力松弛特性和接触电阻的控制进行了探讨。 第十章：钛及高温合金简介 介绍了钛合金（如纯钛、Ti-6Al-4V）以其高比强度、优异的耐腐蚀性在生物医学和航空领域的应用。对高温镍基、钴基合金的微观结构（γ/γ'相、碳化物析出）如何抵抗高温蠕变和氧化腐蚀进行了原理性分析，为设计燃气轮机叶片等关键部件提供参考。 --- 第四部分：材料的连接、防护与失效分析 本部分关注材料在实际服役中的可靠性工程。 第十一章：金属的连接技术 详细比较了熔焊（TIG、MIG/MAG、埋弧焊）、钎焊和固态连接（如搅拌摩擦焊、扩散焊）的原理和适用性。特别关注焊接过程中的冶金变化，如焊缝金属的成分偏析、热影响区的晶粒粗大化与脆化，以及如何通过选择合适的填充材料和控制焊接工艺参数来保证接头性能达到母材水平。 第十二章：表面工程与腐蚀防护 系统讲解了金属的电化学腐蚀机理，包括原电池、浓差电池腐蚀。介绍了阳极保护、阴极保护在保护管道和储罐中的应用。探讨了常见的表面强化技术，如渗碳、渗氮、镀层技术（电镀、热浸镀、PVD/CVD）对材料表面硬度、耐磨性和耐蚀性的提升作用。 第十三章：材料的失效分析方法 本章是实践性的指导。讲解了如何通过宏观检查、化学分析、金相检验来判断材料失效模式。重点分析了常见的机械失效类型，如疲劳断裂（裂纹萌生、扩展和最终断裂的形态识别）、脆性断裂（韧窝/解理面分析）、蠕变断裂以及腐蚀疲劳和氢脆等环境诱发失效。提供了系统化的失效判定流程图。 --- 本书旨在提供一个跨越材料学科领域的综合视角，帮助读者建立扎实的材料知识体系，从而在工程实践中做出最优的材料选择和工艺决策。 详细的图表、案例分析和标准引用，确保了本书作为一本工具书的实用价值。
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