锅炉与压力容器常用金属材料手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国物资出版社

作者:朱中平 薛剑峰 李智诚

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-11-01

价格:80.00元

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isbn号码:9787504708175

丛书系列:

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• 金属冶金

冶金科学前沿探索：高性能工程合金的制备、性能与应用 作者： 史密斯、陈、李 出版社： 工业技术出版社 版次： 2023年第一版 ISBN： 978-7-111-XXX-X 字数： 约1550千字 --- 内容简介 本书聚焦于现代工业体系中对极端环境适应性、可靠性与耐久性要求极高的高性能工程合金领域。它并非传统意义上侧重于单一设备（如锅炉或压力容器）材料的规范或手册，而是一部深度剖析了合金设计原理、先进制造技术、微观结构控制及其在航空航天、能源转换、生物医学植入等尖端领域应用的基础与应用性科学专著。 本书全面梳理了二十一世纪以来，冶金学、材料科学与计算模拟技术交叉融合所催生的新一代工程金属材料。内容涵盖了从基础的晶体学、热力学原理出发，到复杂多相合金体系的定制化设计与性能预测的全过程。 第一部分：高性能合金的设计原理与热力学基础 本部分奠定了理解现代工程合金复杂性的理论基石。 第一章：结构与性能的关系重述 本章深入探讨了金属材料的微观结构特征，如晶界能、位错运动、亚结构演化对宏观力学性能（屈服强度、韧性、蠕变抗力）的决定性影响。重点分析了不同晶体结构（面心立方、体心立方、六方最密堆积）在极端载荷下的变形机制差异。 第二章：相图解析与热力学驱动力 详尽阐述了多组元合金体系（三元、四元及以上）的相图构建方法，包括CALPHAD（计算相图）方法在预测新材料稳定相区中的应用。强调了热力学驱动力在固态相变、析出强化以及高温稳定性维持中的核心作用。本章内容旨在指导材料科学家如何通过组元添加精确控制材料的微观组织形态。 第三章：新一代强化机制的理论建模 不同于传统的固溶强化和晶界强化，本章着重介绍了亚纳米级第二相粒子析出强化、孪晶诱发塑性（TWIP）/相变诱发塑性（TRIP）机制在提升高强度低塑性合金中的应用模型。特别引入了高熵合金（HEA）中“无序效应”和“迟滞效应”的量子力学计算方法。 第二部分：先进制造技术与组织控制 高性能材料的实现高度依赖于精确的制造工艺。本部分聚焦于突破传统冶金瓶颈的前沿制造技术。 第四章：增材制造（3D打印）对合金微结构的影响 全面分析了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等增材制造技术在合金制备中的优势与挑战。重点讨论了快速凝固过程中形成的非平衡态组织、显著的凝固偏析以及残余应力分布对最终产品机械性能的负面影响，并提出了相应的热后处理和优化路径。 第五章：超细晶与纳米晶材料的制备 详细介绍了机械合金化（MA）、高能球磨结合热挤压、以及严重塑性变形（SPD）技术（如等通道转角挤压ECAP）在获得具有超高强度和优异导电性的超细晶（UFG）金属中的应用。讨论了纳米晶材料在强度提升的同时面临的“晶界稳定性”和“高温时效”问题。 第六章：定向凝固与单晶生长技术 针对涡轮叶片等需要极端抗蠕变性能的部件，本章深入探讨了定向凝固（DS）技术和熔模精密铸造中单晶（SC）生长工艺的物理模型。阐述了如何通过精确控制冷却速率和温度梯度，消除晶界，从而使材料在高温下展现出接近理论极限的各向同性抗蠕变性能。 第三部分：极端环境下的服役性能与失效分析 本部分将理论与实践相结合，探讨了高性能合金在严苛服役条件下的长期可靠性。 第七章：高温氧化、腐蚀与热屏障涂层 聚焦于先进的镍基、钴基高温合金在燃气轮机燃烧室、核反应堆等环境中的服役行为。详细分析了氧化膜的形成动力学、硫化物/氯化物穿透机制，以及如何通过添加铼（Re）、钌（Ru）等贵金属元素来稳定保护性氧化层（如Cr2O3, Al2O3）。同时，探讨了热障涂层（TBCs）的设计原则。 第八章：疲劳、断裂韧性与高周疲劳（HCF） 疲劳是航空结构失效的主要原因。本章超越传统的S-N曲线分析，重点讨论了低周疲劳（LCF）与高周疲劳（HCF）的微观机制差异，特别是周期性载荷下裂纹的萌生、扩展速率以及裂纹尖端的塑性区演化。对断裂韧性的表征，引入了J积分和裂纹尖端张力场参数（T应力）。 第九章：辐照损伤与低温脆化 针对核能与空间探索应用，本章专门研究了中子辐照对金属晶格的破坏。阐述了空位簇的形成、氦气（He）在晶界处的聚集如何导致材料的脆化（辐照脆化）和蠕变失稳。此外，对超低温（如液氢/液氧环境）下材料的韧脆转变温度（DBTT）和低温氢致脆化现象进行了深入的机制探讨。 第四部分：前沿合金体系实例分析 本部分选取了当前研究热点，进行案例式的深入剖析。 第十章：高熵合金（HEA）的机遇与挑战 详细介绍了五元或更多元素等摩尔比（或接近等摩尔比）合金的设计思路——基于高熵值和微观结构复杂性。分析了其在超高强度、耐磨损以及辐射稳定性方面的潜力，并指出了其在凝固过程中难以控制的“成分偏析”这一核心制造难题。 第十一章：形状记忆合金与功能材料 探讨了镍钛合金（NiTi）和铜基合金等智能材料的马氏体相变、热弹性、超弹性行为。重点分析了应变诱发和温度诱发的相变机制，及其在执行器和传感器领域的应用潜力。 结语：未来材料科学的计算驱动 总结了机器学习（ML）和人工智能（AI）在加速新合金筛选、优化热处理工艺、以及精确预测长期服役寿命中的革命性作用，指明了材料设计从“试错法”向“设计驱动”转变的方向。 --- 本书特点： 1. 理论深度与实践广度并重： 兼顾了材料本征行为的热力学与动力学基础，同时紧密结合工业界最先进的制造工艺和服役挑战。 2. 面向多学科应用： 读者群体覆盖航空航天工程师、先进能源技术研发人员、核工程专家以及材料科学研究人员。 3. 前沿性： 囊括了高熵合金、增材制造组织控制、智能材料等最新的研究热点，是理解当代金属材料科学不可或缺的参考工具。

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从收藏价值和参考深度来看，这本书无疑是一部重量级的作品。它不是一本让你快速入门的“读物”，而是一件需要长期投入精力去“研读”的“典籍”。它所构建的知识体系是完整的，从基础的晶体结构到复杂的腐蚀机理，再到具体的材料规范要求，环环相扣，逻辑严密。我发现自己不仅仅是在查询数据，更是在理解这些数据背后的物理和化学逻辑。书中对某些特殊工况，比如应力腐蚀开裂（SCC）的敏感性评估，给出了非常细致的流程指导，这对于设计安全裕度要求极高的核电站或石油化工设备至关重要。可以毫不夸张地说，任何一本现代化的锅炉和压力容器设计规范的背后，都能找到这本书中讨论过的核心材料学基础。如果能将其中涉及到的部分国家标准简化，或者用流程图的方式进行整合，相信能让更多不同背景的工程师从中受益，实现知识传播的效率最大化。

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与其他强调理论推导的材料教科书不同，这本书的视角非常“工程化”和“实用化”。它没有过多纠缠于量子力学的基本原理，而是聚焦于如何根据实际运行环境（如温度、压力、介质腐蚀性）来选择最合适的金属。我特别注意到其中关于焊接工艺对材料性能影响的那一章，它不仅仅是罗列了焊后热处理的要求，而是详细分析了不同热输入速率下，热影响区（HAZ）的组织变化以及由此导致的韧性下降风险。这种将材料科学与实际制造工艺紧密结合的写法，体现了作者对工业现场的深刻理解。它仿佛是站在一个资深工艺师的角度，提醒你在理论允许的范围内，实际操作中可能会遇到的陷阱。遗憾的是，虽然它涵盖了大量高温合金和特种不锈钢，对于新兴的增材制造（3D打印）金属材料在压力容器中的应用探索，篇幅相对不足，这或许是受限于该领域发展速度过快，但作为一本“手册”，对前沿技术的及时跟进是至关重要的。

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这本书的排版和装帧设计，透露出一种传统、严谨的学术气息，毫不花哨，直击核心。纸张的质感非常厚实，油墨印刷清晰有力，即便是那些包含大量数据点的表格，也能看得一清二楚，这对于需要反复翻阅和比对数据的技术人员来说，是极其友好的。我尤其欣赏它在阐述材料的失效模式时所采用的图示和案例分析。书中收录了大量不同失效形态的显微照片，从疲劳裂纹的萌生到氢脆的晶间断口，每张图片都配有详尽的文字解读，直观地展示了材料在恶劣工况下会发生什么。这比单纯看文字描述要有效得多，它提供了一种触觉上的知识体验。我感觉作者团队在这部分内容的收集和整理上花费了巨大的心血，真正做到了“眼见为实”。不过，如此详尽的深度也带来了一个问题：索引的设置略显陈旧，缺乏现代技术书籍中常见的那种多维度交叉检索功能，有时候为了找到一个特定的晶界迁移速率数据，我需要在几个不同的章节之间来回跳跃，略显费力。

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阅读这本书的过程，就像是跟随一位经验丰富的老专家进行一次长期的技术交流。它的语言风格非常老派、审慎，充满了对工程安全性的高度敬畏感。很少使用浮夸的形容词，每一个结论几乎都有明确的数据或标准依据支撑。最让我印象深刻的是，它对材料的“寿命预测”模型进行了深入探讨，不仅给出了几种主流的疲劳寿命计算方法，还对比了它们在不同应力水平下的精度差异，甚至还附带了早期应用中的修正案例。这部分内容远超出了普通手册的范畴，更像是一份精选的行业最佳实践集锦。然而，这种过度的谨慎也导致了部分内容略显冗长，例如，对同一系列材料在不同国别标准下的性能微小差异的反复对比，虽然严谨，但对于时间有限的读者来说，可能会造成信息过载。我希望未来能有电子版，加入更灵活的筛选和注释功能，以更好地适应现代快速决策的需求。

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这本号称“手册”的书，拿到手才发现，所谓的“手册”更像是一本厚重的工程参考指南。我本来是冲着快速查询一些基础金属性能去的，结果翻开第一页，就被那些密密麻麻的专业术语和复杂的图表给镇住了。它似乎是为已经具备扎实材料学背景的工程师量身定制的，每一个章节都深入探讨了特定金属在锅炉和压力容器应用中的微观结构、热处理工艺以及长期服役性能。比如，关于铬钼钢在高温蠕变方面的论述，简直可以作为一篇博士论文的支撑材料，详尽到了令人咋舌的地步。书中对不同标准体系下材料牌号的对应关系梳理得非常清晰，这一点对于跨国项目协作的工程师来说绝对是福音。然而，对于初入行的学生或者只需要偶尔查阅个别参数的维护人员，这本书的门槛未免太高了。我尝试查找关于常用不锈钢的耐腐蚀性简易对比表时，发现要找到那个信息，得先搞懂它引用的好几个国际标准，这无疑大大增加了检索的难度。它更像是一本“深挖式”的工具书，而不是一本“快速检索式”的工具书。

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