金属工艺学(下册)(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

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页数:0

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出版时间:1900-01-01

价格:6.50元

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isbn号码:9787040095333

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• 金属工艺学
• 金属材料
• 金属加工
• 铸造
• 锻造
• 焊接
• 热处理
• 金属表面处理
• 材料科学
• 工程技术

铸就辉煌：现代金属材料科学与工程前沿探索（第3版） 本书聚焦于21世纪以来，全球金属材料科学与工程领域取得的革命性突破与应用实践，深度剖析了先进金属材料的设计、制备、表征、性能调控及前沿应用技术，旨在为研究人员、工程师和高年级本科生提供一个全面、深入且紧跟时代步伐的专业参考。 --- 第一部分：先进金属材料的基础理论与设计原理 (Fundamentals and Design Principles of Advanced Metallic Materials) 本部分奠定了理解现代金属材料科学的理论基石，重点关注原子尺度、微观结构与宏观性能之间的复杂关系，并引入了面向特定功能的需求导向型材料设计理念。 第一章：金属凝聚态结构与电子结构调控 深入探讨了晶体学的高级概念，包括晶格缺陷的统计热力学与动力学行为。重点分析了电子结构对金属力学、电学和磁学性能的决定性影响，特别是费米面设计与能带工程在新型合金设计中的应用。引入了密度泛函理论（DFT）在预测复杂金属间化合物稳定性和相变机制中的最新进展。 第二章：热力学与相图的现代诠释 超越传统的系综平均方法，本章详述了高熵合金（HEAs）和复杂浓缩体系（CCP）的相稳定性理论。运用CALPHAD（计算相图）方法论，结合实验数据，构建了多组元合金的相平衡图，并探讨了非平衡热力学在快速凝固和粉末冶金过程中的指导意义。特别关注亚稳相的形成机制及其对材料长期服役性能的影响。 第三章：材料基因组计划（MGI）与计算驱动的材料发现 全面介绍材料基因组计划的核心理念——加速材料研发周期。内容涵盖高通量计算、大数据分析和机器学习在材料筛选、性能预测和优化中的集成应用。通过实例展示如何利用反向设计方法，从期望的性能指标出发，反推出可能的材料成分和微观结构特征。 --- 第二部分：新型制备技术与微观结构工程 (Novel Fabrication Technologies and Microstructure Engineering) 本部分聚焦于突破传统冶金工艺的限制，实现对材料内部组织结构（从纳米尺度到宏观尺度）的精确控制，这是实现先进材料功能化的关键。 第四章：增材制造（3D打印）的冶金学挑战与机遇 详尽分析选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等增材制造技术中特有的冶金现象，如快速凝固、熔池对流、残余应力累积和孔隙的形成机理。重点讨论如何通过优化工艺参数（扫描速度、激光功率、惰性气体流场）来控制凝固组织，消除打印缺陷，实现超细晶粒或特定取向的梯度结构。 第五章：粉末冶金与先进烧结技术 深入探讨高能球磨、雾化制粉的最新进展，特别是对粉末形貌、粒度分布和表面化学的精确控制。烧结部分，集中研究反应烧结、液相烧结的动力学模型，以及无压烧结（Sintering）技术，如放电等离子烧结（SPS）在制备高密度、亚微米结构功能陶瓷和金属复合材料中的应用优势。 第六章：塑性加工的微观结构控制 阐述先进塑性加工技术，如旋转锻造、多轴旋压和累积叠轧键合（CDB）对金属晶体取向、晶界演化和亚结构（位错胞状结构）的塑性流控制。讨论如何通过热机械协同处理（TMCP）来优化强韧化机制，尤其是在开发超高强度钢和铝合金中的应用。 --- 第三部分：功能性金属材料与前沿应用 (Functional Metallic Materials and Emerging Applications) 本部分转向特定功能导向的材料体系，展示了金属材料在极端环境、能源转换和生物医学等高技术领域的最新突破。 第七章：高温合金与极端环境下的服役行为 聚焦于航空航天、燃气轮机等领域所需的下一代镍基、钴基及铌基高温合金。详细分析了$gamma'$、$gamma''$相等强化相的稳定性、蠕变断裂机制以及氧化/热腐蚀防护涂层的界面行为。讨论了单晶和定向凝固技术在提高蠕变寿命方面的最新突破。 第八章：形状记忆合金、阻尼材料与智能结构 深入研究马氏体相变（Martensitic Transformation）的热弹性与非弹性行为，包括超弹性、热致和应力诱导的马氏体转变。探讨了NiTi、Cu基等形状记忆合金（SMA）的本构模型与阻尼机理，及其在自适应结构和医疗器械（如镍钛记忆合金支架）中的应用。 第九章：金属基复合材料与界面工程 重点研究金属基体中引入陶瓷（如SiC, B4C）、碳纳米管（CNTs）或石墨烯（Graphene）的复合材料。分析了界面键合强度、增强粒子对位错运动的钉扎效应，以及制造过程中避免界面反应的策略。特别关注了纳米增强复合材料的加工窗口。 第十章：生物医用金属材料的表面改性和植入性能 讨论了钛合金、钴铬钼合金在生物环境中的腐蚀行为、磨损机制和生物相容性问题。深入研究了表面改性技术，如生物活性涂层、激光冲击强化和等离子喷涂，以提高植入体与骨组织的整合性（Osseointegration），并抑制植入物周围的炎症反应。 --- 第四部分：材料的先进表征与性能评价 (Advanced Characterization and Performance Evaluation) 本部分着重于描述用于解析复杂金属微观结构和评估其动态性能的最尖端表征工具和方法论。 第十一章：同步辐射与透射电子显微镜（TEM）的动态分析 介绍了同步辐射X射线衍射（XRD）和散射（SAXS/WAXS）在原位（In-situ）监测材料相变和应力演化方面的应用。TEM章节详述了球差校正TEM在原子尺度缺陷成像、晶界结构解析和能量色散X射线谱（EDS）三维重建中的能力。 第十二章：原位力学测试与损伤演化追踪 阐述了在电子显微镜或高能同步辐射光束线下，对金属材料进行拉伸、压缩、疲劳和蠕变测试的技术。重点分析了疲劳裂纹的萌生与扩展机制，以及如何利用数字图像相关（DIC）技术量化塑性应变场和损伤累积过程。 第十三章：无损评估（NDE）与服役寿命预测 讨论了超声波、涡流、声发射（AE）等无损检测技术在识别材料内部缺陷、测量残余应力场和评估结构完整性中的应用。介绍了基于概率的寿命预测模型，包括Petersen-Manson-Coffin（PMC）曲线的现代修正，以及如何将实时监测数据反馈到预测模型中。 --- 本书特色： 本书汇集了全球范围内金属材料研究的最新趋势，强调多尺度建模与实验验证的结合，尤其侧重于解决高技术领域中“性能-结构-工艺”链条上的瓶颈问题。内容结构严谨，理论深度足够，并配有大量的工程案例分析，是该领域研究者和工程师的必备参考书。

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这本书的装帧设计相当有意思，封面采用了较为朴实的深蓝色调，中间的金属浮雕纹理让人联想到书名中的“金属工艺”，摸上去有种粗粝的质感，挺符合专业书籍的气质。内页的纸张质量不错，印刷清晰，字迹锐利，排版也比较舒展，长时间阅读下来眼睛不容易疲劳。书脊的装订牢固，翻动时感觉很扎实，不像有些教材用几次就松散了。整体来看，出版社在制作这本教材时还是下了不少功夫的，至少从物理形态上来说，它给人一种可靠和耐用的感觉，挺适合在实验室或车间里经常翻阅的。不过，作为一本下册，如果能附带一个前几章关键概念的回顾索引就更完美了，毕竟技术书籍知识点密集，时不时需要回顾一下基础。

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我花了一些时间研究这本书里关于现代铸造技术的那几个章节，尤其是涉及到增材制造（3D打印）和快速原型制作的部分。作者对不同材料的熔点、流动性和冷却收缩率的分析非常深入，给出了许多实际操作中的经验数据，这对于我们车间里的工艺工程师来说，简直是宝典。书中对气孔、缩孔这些常见缺陷的成因分析和对应的解决方案，不是那种教科书式的空泛描述，而是结合了大量的工程案例和有限元模拟的视角进行剖析，逻辑链条非常完整且具有说服力。我特别欣赏的是，它没有停留在理论层面，而是将复杂的物理化学过程与实际的模具设计和热处理参数紧密地结合起来，让读者能真正理解“为什么”要这么做，而不是死记硬背步骤。

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这次的第二版相比前一版，在无损检测（NDT）这一块的更新尤为令人振奋。加入了关于超声波相控阵技术（PAUT）和数字射线成像（DRT）在复杂几何件检测中的应用案例，这显示出编者紧跟行业前沿的努力。很多老旧的教材对这些新兴技术的描述还停留在原理介绍层面，而这本书直接探讨了数据处理、信号解释和结果的可靠性评估，这才是现场应用中最难的部分。例如，它详细对比了在焊接缺陷识别中，不同检测方法的灵敏度和分辨率差异，并提供了相应的评估标准，这对于确保产品质量和合规性至关重要，非常务实。

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这本书的语言风格非常严谨，几乎没有多余的修饰语，每一个句子都像是经过精确计算的公式推导。对于初次接触这个领域的读者来说，可能需要反复咀嚼才能完全消化其中的专业术语和复杂的因果关系。我记得在讲到塑性加工的本构关系那部分时，涉及到了大量的张量和应力状态的描述，理解起来确实需要一定的数学和材料力学基础。但是，一旦跨过了这个门槛，你会发现作者对材料行为的洞察力极强，尤其是在描述金属在极端温度和高应变率下的动态响应时，那种精准的把握让人赞叹。它更像是一本面向高年级本科生或研究生、以及资深工程师的参考手册，而不是面向新手的入门读物。

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从整体结构上看，这本书的知识体系构建得非常扎实，如同建造一座精密的工业大厦，从地基（基础理论）到框架（主要工艺），再到精装修（先进技术和质量控制），层次分明。它没有把“热处理”和“表面工程”割裂开来，而是将它们视为一个完整的材料性能优化流程进行讨论。这种系统性的编排，帮助读者建立起一个宏观的知识地图，而不是零散地记住各种知识点。每一次翻阅，都会因为对前后章节的融会贯通而产生新的理解，这正是优秀技术著作的价值所在——它不是提供答案，而是教授思考问题的框架和方法论。

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