冶金工程实验技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:陈伟庆 编

出品人:

页数:335

译者:

出版时间:2004-10

价格:39.00元

装帧:

isbn号码:9787502434274

丛书系列:

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• 冶金工程
• 实验技术
• 材料科学
• 金属材料
• 实验教学
• 高等教育
• 工程教育
• 冶金
• 材料工程
• 实践教学

《金属材料科学与工艺》 本书是一本系统性、专业性极强的著作，旨在为读者深入剖析金属材料的内在世界及其宏观表现之间的精妙联系。它不仅是一门关于材料本身的学问，更是一门关于如何“创造”和“塑造”金属材料，使其满足日益严苛的工程需求的科学。本书的内容严谨，逻辑清晰，从最基础的金属原子结构讲起，层层递进，直至复杂的工程应用，力求为读者构建一个完整而深刻的金属材料知识体系。 第一部分：金属的微观世界——结构与性能的基石 在这一部分，我们将目光投向比肉眼可见尺度更为微小的金属世界。首先，我们会详细阐述金属的晶体结构，包括面心立方（FCC）、体心立方（BCC）、密排六方（HCP）等基本晶格类型。深入理解这些晶格结构，是认识金属原子如何排列、如何形成宏观晶粒的基础。我们将探讨不同晶体结构对金属宏观性能的影响，例如FCC结构的延展性通常优于BCC结构，这与其滑移系的活性密切相关。 接着，本书将聚焦于金属中的晶体缺陷。这些缺陷，尽管在数量上微不足道，却是影响金属性能的关键因素。我们将详细介绍点缺陷（空位、置换原子、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）的类型、形成机制以及它们在金属塑性变形、扩散、强度和韧性等方面的作用。特别是对位错理论的深入讲解，将揭示金属为何能够发生塑性变形，以及如何通过控制位错运动来强化金属。 此外，合金化作为改变金属性能最有效的手段之一，也将成为重点。我们将深入分析固溶体（置换固溶体、间隙固溶体）和化合物的形成条件，以及它们如何影响金属的相结构和相图。相图是理解合金成分、温度与物相之间平衡关系的指南，我们将通过对典型二元、三元相图的解析，阐明不同相区的形成及其对材料性能的影响。 第二部分：金属的变形与强化——塑造材料的内在力 本部分将重点探讨金属在外界作用下的行为，特别是塑性变形和强化机制。我们将详细介绍金属的变形方式，包括滑移和孪晶。通过对滑移过程的微观机制分析，揭示金属塑性变形的本质。同时，我们将探讨孪晶在某些金属（如镁、锌）中的重要性，以及它对材料力学性能的贡献。 随后，本书将系统阐述金属的强化机理。我们将深入分析固溶强化、位错强化（加工硬化）、沉淀强化和晶粒细化强化等多种强化途径。每一种强化方式都将从微观层面进行解释，说明其对位错运动的阻碍作用，从而提高金属的屈服强度和抗拉强度。例如，在固溶强化部分，我们将探讨溶质原子对晶格畸变以及对位错运动的拖曳作用；在加工硬化部分，我们将分析位错密度增加以及位错缠结的形成过程。 热处理作为控制金属显微组织和性能的重要手段，也将得到详尽的阐述。我们将详细介绍退火（再结晶退火、完全退火、等温退火）、正火、淬火和回火等基本热处理工艺。每种工艺都将结合其对金属微观结构（如晶粒尺寸、相组成、缺陷密度）的影响以及最终宏观性能的改变进行分析。例如，淬火通过快速冷却，抑制了低强度相的形成，获得了高强度的马氏体组织；而回火则通过一定温度下的热处理，使马氏体发生分解，达到韧性与强度的优化。 第三部分：金属的失效与防护——保障工程的可靠性 工程应用的可靠性离不开对金属材料失效机理的深刻理解和有效的防护措施。本部分将聚焦于金属的断裂、疲劳和腐蚀等主要失效形式。 在断裂力学方面，我们将引入脆性断裂和韧性断裂的概念，并介绍断裂韧性（KIC）等关键参数。通过对裂纹扩展过程的分析，阐明不同加载条件和材料特性如何导致材料发生断裂。我们将探讨裂纹的萌生和扩展机制，以及如何通过材料设计和工艺优化来提高材料的断裂韧性。 疲劳是材料在交变应力作用下发生断裂的现象，其危害性极大。本书将详细介绍疲劳的四个阶段：裂纹萌生、裂纹扩展、瞬时断裂。我们将探讨影响疲劳寿命的关键因素，如应力幅、应力比、表面状态、材料成分及微观结构等，并介绍疲劳设计的基本原则和试验方法。 腐蚀是金属材料在环境中发生化学或电化学反应而损坏的现象。我们将详细阐述金属腐蚀的基本原理，包括电化学腐蚀、化学腐蚀等，并深入分析各种腐蚀形式，如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂、氢脆等。同时，本书将系统介绍各种金属防护技术，包括表面处理（如钝化、着色、电镀、热浸镀）、缓蚀剂的应用、电化学保护（如牺牲阳极保护、外加电流保护）等，并探讨不同防护技术适用的环境和场合。 第四部分：特殊金属材料的开发与应用 在掌握了金属材料的基础理论和通用技术后，本书将进一步拓展到一些特殊金属材料的范畴。我们将探讨高温合金、耐蚀合金、有色金属及其合金（如铝合金、钛合金、铜合金）的特点、性能优势以及在航空航天、能源、化工、电子等领域的典型应用。 例如，在高温合金部分，我们将分析其优异的高温强度、抗氧化和抗热疲劳性能的来源，例如固溶强化、沉淀强化以及形成保护性氧化膜的能力。在耐蚀合金部分，我们将重点介绍镍基合金、钛合金等在强酸、强碱、海水等苛刻环境下的优异耐蚀性，并分析其耐蚀机理。 此外，本书还将简要介绍金属基复合材料等新型材料的发展趋势，展望未来金属材料科学与工程的发展方向，如智能材料、纳米材料等，以期激发读者对金属材料领域的进一步探索热情。 《金属材料科学与工艺》内容丰富，涵盖面广，理论与实践相结合，既适合作为高等院校金属材料工程、材料科学与工程、冶金工程等相关专业的教材，也适合作为从事金属材料研发、生产、检验和应用的工程师、技术人员的参考书。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解金属材料的内在规律，掌握塑造和改良金属材料的工艺方法，并能够合理选用和有效防护金属材料，为工程实践提供坚实的理论基础和技术支持。

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这本书给我的感觉，就像是请了一位经验丰富、脾气极好的老工程师在旁边手把手教你干活。我是在职工程师，平时工作忙，只能利用业余时间学习新知识。我最头疼的就是那些图谱解析部分，因为只有看懂了图谱，才能知道实验的成败和原因。这本书对各种冶金图谱的解读做到了深入浅出。比如，在分析SEM图像时，它不仅展示了典型的二次电子和背散射电子图像，还特别标注了不同元素在背散射图像中的明暗差异是如何反映元素反冲率的。更棒的是，它针对一些常见的“异常”现象，比如第二相颗粒在抛光过程中产生的“拖尾”或“蚀刻不均”等伪影，都配有清晰的对比图，并给出了规避或识别这些伪影的诀窍。这对我帮助太大了，以前我总以为是自己制样技术不过关，现在才知道，很多看似失败的图其实只是特定的制样副作用。这种“避坑指南”式的叙述，极大地缩短了我从失败到成功的学习曲线。

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从一个注重成本控制和效率的管理者角度来看，这本书在“实验设备维护与故障排除”这一章简直是物超所值。我们实验室的设备经常因为小问题停摆，维修成本高昂。这本书提供了一套非常实用的快速诊断流程。它不是那种晦涩难懂的维修手册，而是基于现象的推理。比如，当马弗炉的加热曲线出现异常波动时，它会引导你依次检查电源接触、热电偶老化、以及炉膛内气流分布等几个关键点，并给出相应的简易校准步骤。我根据书中的建议，成功地自己更换了一个快要失灵的温控探头，为公司节省了一笔不小的外包维修费。而且，书中还提及了如何对高价值设备进行“预防性维护”，比如什么时间点应该对冷却水系统进行除垢处理，或者如何定期校准拉力机的载荷传感器。这本书的实用性，已经超越了纯粹的学术探讨，直接转化成了生产力。

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说实话，我是一个资深的研究人员，手头上的项目对高精度数据要求极高，所以对实验方法的严谨性非常挑剔。这本书在“误差分析与数据处理”这一块的深度，绝对是超出了我的预期。它没有停留在教科书上那种泛泛而谈的“减小误差”，而是深入探讨了不同实验方法（比如X射线衍射、扫描电镜）的固有误差来源和如何通过实验设计进行补偿。比如，它详细分析了晶格常数测定中，样品倾斜角和衍射峰定位精度之间的非线性关系，并提供了一套实用的修正模型。这种面向实际工程问题的探讨，极大地提高了我们团队在处理复杂体系时的信心。我特别欣赏作者在描述高级技术时的那种克制与精确，没有过度美化实验的难度，而是坦诚地指出每种技术的局限性。我们实验室最近在进行一种新型高温合金的蠕变测试，对照书中的标准流程进行了严格校验，结果显示，采用书中的数据采集频率和时间间隔，我们的数据一致性和可重复性有了显著提升。这本书与其说是一本实验指导手册，不如说是一本提高实验“质量意识”的进阶指南。

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我是一名大学本科生，正在为我的毕业设计忙得焦头烂额。这本书对我而言，最大的价值在于它建立了一个完整的“项目执行框架”。它不像其他参考书那样只是罗列实验步骤，而是将整个实验过程——从“确定实验目标”到“结果汇报”——串联起来。比如，在设计实验方案时，它会先提出一个核心问题，然后引导学生思考需要对比哪些变量，如何设置对照组，以及如何选择最经济、最能体现科学性的测试方法。在撰写实验报告的部分，它甚至细致到如何排版图表，如何用规范的语言描述“结果”与“讨论”的界限，这对于我们学生来说是至关重要的规范训练。我按照书中的建议，重新组织了我的实验报告结构，导师看了之后都称赞我的逻辑性比以前清晰多了。这本书真正做到了将“工程思维”融入“实验操作”，让我明白，实验不仅仅是操作，更是一场严谨的科学管理活动。

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天呐，这本《冶金工程实验技术》简直是为我这种理论知识扎实但实操经验不足的初学者量身定做的！我刚接触材料科学没多久，每次看到那些复杂的冶金过程，心里就犯怵。这本书的内容编排得非常清晰，从最基础的样品制备到各种热处理、金相分析的实验步骤，都描述得详尽入微。尤其让我印象深刻的是它对安全操作的强调，每一个实验都附带了详细的风险提示和应急措施，这对于实验室新手来说太重要了。我记得有一次尝试做个简单的烧结实验，就是因为没完全理解书中关于气氛控制的细节，差点把样品搞废。后来对照着书上的图文，才发现原来是温度曲线的爬升速率没控制好。这本书的配图也非常专业，各种仪器的结构图和实验现象的微观照片，让我这个“书呆子”也能在脑海中构建出一个立体的实验场景。它不仅仅是教你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”，这才是真正有价值的学习。看完前几章，我对金属的固液相变有了更直观的认识，那种从抽象公式到具体操作的转化过程，简直是令人兴奋的飞跃。

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