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出版者:Asm Intl

作者:Dossett, Jon L./ Boyer, Howard E.

出品人:

页数:296

译者:

出版时间:2006-1

价格:$ 111.87

装帧:HRD

isbn号码:9780871708298

丛书系列:

图书标签:

• Heat Treating
• Metallurgy
• Materials Science
• Manufacturing
• Engineering
• Industrial Processes
• Metalworking
• Surface Engineering
• Mechanical Properties
• Heat Treatment

好的，为您提供一本关于金属热处理工艺的专业书籍的详细简介，这本书不涉及《Practical Heat Treating》中的内容。 --- 书名：《先进金属材料的精密热处理技术与应用指南》 作者： [此处可填写虚构的资深专家姓名] 出版社： [此处可填写专业的工程技术出版社名称] ISBN： [此处可填写虚构的ISBN号] 内容概述 《先进金属材料的精密热处理技术与应用指南》是一部深入探讨现代工业中，特别是航空航天、能源、精密机械和生物医学领域所依赖的复杂金属材料热处理工艺的综合性专著。本书旨在为材料工程师、冶金专业人员、研发人员以及高级技术人员提供一个全面、深入且具有高度实践指导意义的参考框架。全书重点聚焦于高性能合金钢、镍基高温合金、钛合金以及新型复合材料的微观结构控制、性能优化及其在极端服役条件下的行为预测。 本书的撰写基于对近年来材料科学与工程领域突破性进展的系统性梳理，强调从基础热力学和动力学原理出发，结合先进的实验技术和计算模拟方法，实现对材料微观结构演变的精确调控。 详细章节结构与内容深度解析 本书共分为七大部分，二十二个章节，内容组织逻辑清晰，从理论基础逐步深入到前沿应用。 第一部分：热处理基础与现代表征技术（第1-3章） 本部分为后续高级工艺打下坚实基础。 第1章：现代热处理的理论基石：相变动力学与热力学 深入分析铁碳系合金、镍基及钛系合金的相图解析与热力学驱动力。重点阐述扩散机制在固态相变中的作用，包括成核、长大和界面迁移的连续与非连续转变理论。 讨论遗留奥氏体分解、时效硬化机制的动力学模型构建，以及如何利用Cahn-Hilliard理论预测相分离行为。 第2章：先进热处理过程的温度场与应力场模拟 详述有限元方法（FEM）在热处理过程中的应用，包括如何精确模拟炉内热质量传递、冷却速率梯度与由此引发的残余应力分布。 重点介绍数值模拟在淬火变形预测和控制中的关键作用，以及如何通过优化夹具设计和加热曲线来最小化形变。 第3章：微观结构无损表征：从TEM到同步辐射技术 系统回顾透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDS/EELS）在析出相识别中的应用。 引入同步辐射X射线衍射（XRD）和散射（SAXS/WAXS）技术，用于实时监测晶粒尺寸、织构演变和应变分布，为热处理过程的“数字孪生”提供数据支撑。 第二部分：高性能合金钢的精密热处理（第4-7章） 本部分侧重于对传统与新型高强度钢在复杂服役环境下性能要求的回应。 第4章：超高强度钢（UHSS）的马氏体调控与贝氏体相变 聚焦于先进高强钢（如先进高强度钢AHSS和TRIP/TWIP钢）的淬火-马氏体转变（Q-M转变）精确控制，包括低温等温保持对残余奥氏体稳定性的影响。 深入探讨贝氏体钢的独特优势，设计低碳贝氏体钢的“中温等温淬火”工艺，以获得韧性和强度并重的组织。 第5章：高氮和高碳合金钢的渗碳与渗氮技术 区别于传统的渗碳工艺，本章探讨等温渗碳（Austempering Carburization）和梯度渗碳技术在降低碳浓度梯度脆性区的作用。 详述等离子体/辉光放电渗氮技术（Plasma Nitriding）在提高表面耐磨性和抗疲劳性能中的应用，尤其针对高铬工具钢。 第6章：新型超低碳高锰钢的均质化与变形抑制 分析超低碳钢在热加工过程中易出现的成分偏析问题，并提出基于快速固溶处理和步进式冷却的优化方案。 第7章：电磁辅助加热技术在热处理中的应用 探讨感应加热、电阻加热的最新进展，尤其关注使用磁场辅助（如旋转磁场）实现工件内部温度均匀化，从而控制热冲击和变形的实践案例。 第三部分：镍基高温合金的强化与抗蠕变设计（第8-11章） 本部分是本书的重中之重，专注于航空发动机叶片、涡轮盘等关键部件的热处理策略。 第8章：镍基单晶（SX）合金的定向凝固与固溶处理 详细解析定向凝固（DS）工艺对晶界消除的机制，以及后续固溶处理中$gamma'$相的溶解与再析出控制。 讨论高应力场下固溶温度对晶内缺陷（如位错和孪晶）的演变规律。 第9章：沉淀强化镍基合金的时效设计与相稳定性 聚焦于$gamma/gamma'$两相合金中$gamma'$相（如$ ext{Ni}_3( ext{Al}, ext{Ti})$）的析出动力学，包括初级析出和二次析出的控制。 深入分析高温服役下“逆向析出”和“脆化相”（如$sigma$相、$mu$相等）的形成条件及其抑制策略。 第10章：镍基变形高温合金的应变时效与回复过程 探讨加工硬化后的中间退火和最终时效处理，如何平衡材料的屈服强度与塑性。 引入新型冷却速率梯度控制（CRS）技术在减少热处理后残余应力方面的应用。 第11章：涡轮盘材料的等温等双向锻造后的热处理优化 结合材料成形历史，设计适应于复杂几何形状部件的梯度热处理方案，以匹配不同区域的载荷要求。 第四部分：钛合金的热处理与微观结构演化（第12-14章） 本部分针对航空结构件和生物植入体常用的Ti-6Al-4V及近$eta$钛合金。 第12章：$alpha+eta$钛合金的退火与热变形工艺 解析退火处理对控制$alpha$片层厚度和$eta$相分布的影响，如何通过“球化退火”提高材料的切削加工性能。 讨论亚临界和超临界退火工艺对疲劳性能的差异化影响。 第13章：近$eta$钛合金的相变区热处理与强度控制 深入研究近$eta$钛合金（如Ti-10V-2Fe-3Al）在不同冷却速率下的$alpha$相形态（板条状、片层状）控制，实现高强度和高断裂韧性的平衡。 第14章：钛合金的表面改性热处理：热腐蚀与氧化抑制 关注通过低压热处理（LPT）或选择性扩散技术，提高钛合金在高温含硫环境中的抗腐蚀能力。 第五部分：增材制造（AM）金属材料的热后处理（第15-17章） 本部分专门应对增材制造带来的独特的冶金挑战。 第15章：选区激光熔化（SLM）件的残余应力消除与致密度提升 分析SLM过程中快速凝固导致的成分偏析、孔隙率和高应力场。提出针对性的低能耗、快速升温/降温的后处理方案。 讨论热等静压（HIP）技术在消除内部气孔、提高疲劳寿命中的作用。 第16章：增材制造金属的微观结构重构：再结晶与晶粒细化 探讨针对打印态材料（如柱状晶结构）的重结晶退火工艺设计，目标是打破各向异性，均匀化力学性能。 第17章：异种材料连接件的扩散连接热处理 研究通过真空扩散退火实现不同合金体系（如钢-镍基合金）的冶金结合，重点控制界面扩散层的厚度和脆性化合物的形成。 第六部分：表面强化与功能性热处理（第18-20章） 本部分关注材料的局部性能提升。 第18章：激光热处理与喷丸强化协同效应 介绍激光淬火在不改变工件心部组织的前提下，对表面进行超细化晶粒强化和深层压应力诱导的机理。 结合喷丸处理（Shot Peening），系统分析残余压应力场的叠加效应及其对接触疲劳寿命的贡献。 第19章：低损伤化学热处理：高品质渗碳与硼化 详述新型低温、低碳势渗碳工艺，以减少热影响区（HAZ）的脆性，提高接管件的韧性。 硼化处理（Boriding）在提高工具表面硬度和耐磨性方面的最新进展。 第20章：陶瓷涂层基体间的反应控制热处理 针对热障涂层（TBCs）和热浸镀的界面稳定性，通过精确的热处理窗口控制基体与涂层之间的反应扩散，防止脆性中间相的生成。 第七部分：过程控制、质量保证与未来趋势（第21-22章） 第21章：智能热处理系统与过程优化 探讨利用在线传感器（如红外热像仪、实时电阻测量）和机器学习算法对热处理过程进行闭环控制，实现“零缺陷”生产。 第22章：前沿展望：超高真空与增量热处理 展望下一代超纯净环境下（如超高真空或受控气氛）的热处理技术，以及针对局部缺陷或损伤的“增量式”局部热处理技术的发展方向。 --- 本书特色 1. 深度结合计算材料学： 书中大量引入基于DFT和相场模拟的最新研究成果，解释宏观性能变化背后的原子尺度机制。 2. 聚焦高性能合金： 内容主要围绕当前高端制造领域（如涡轮叶片、模具钢、生物钛材）最关键的合金体系展开。 3. 实践指导性强： 详细列举了工艺参数窗口、典型缺陷案例分析及对应的修正措施，而非仅停留在理论层面。 4. 覆盖全流程： 从材料的初始状态、变形过程对热处理的影响，到最终性能的表征和预测，提供了一个完整的知识链条。 本书是提升先进金属材料热处理工艺水平，解决复杂工程问题的必备参考书。

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