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出版者:Cambridge International Science Publishing

作者:Andrej Isalak

出品人:

页数:453

译者:

出版时间:1997-01-01

价格:USD 105.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781898326038

丛书系列:

图书标签:

• 粉末冶金
• 铁粉冶金
• 材料科学
• 材料工程
• 金属材料
• 粉末材料
• 冶金
• 制造工艺
• 金属加工
• 物理冶金

《金属材料手册：基础理论、性能与应用》 本书是一本全面而深入的金属材料入门指南，旨在为工程技术人员、材料科学学生以及对金属材料感兴趣的读者提供扎实的基础知识。本书涵盖了金属材料的广阔领域，从最基本的原子结构和晶体学原理，到复杂的热处理工艺和先进的合金设计。 第一部分：金属材料的基础 金属的原子结构与晶体学： 深入探讨金属原子的电子结构，以及原子如何排列形成晶格。我们将详细解析不同金属的晶体结构（如体心立方、面心立方、六方密堆积），并阐述这些结构如何影响金属的宏观性能。内容将包括晶格常数、密排面、密排方向等关键概念，以及X射线衍射等用于确定晶体结构的常用方法。 金属的结合与相图： 阐释金属键的本质，以及它如何赋予金属独特的导电性、导热性和延展性。本书将详细介绍二元合金相图的绘制和解读方法，例如固溶体、化合物、共晶、共析等相变过程。我们将通过实例分析，展示相图在预测合金凝固行为、热处理响应以及设计新合金方面的作用。 缺陷与强化机制： 探讨金属材料中存在的各种缺陷，包括点缺陷（空位、填隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界、相界）。本书将详细分析位错的运动如何导致金属的塑性变形，并深入讲解通过引入析出强化、固溶强化、加工硬化和晶粒细化等多种机制来提高金属材料的强度和硬度。 第二部分：金属材料的性能与测试 力学性能： 全面介绍金属材料的关键力学性能，包括屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、硬度、韧性（包括室温和低温韧性）、疲劳强度和蠕变性能。我们将详细讲解各种力学性能测试方法的原理和操作，如拉伸试验、弯曲试验、冲击试验（夏比和洛氏）、硬度试验（洛氏、布氏、维氏）以及疲劳和蠕变试验。 物理性能： 探讨金属材料的导电性、导热性、磁性、热膨胀系数以及密度等物理性能。本书将解释这些性能与金属的微观结构和电子结构之间的关系，并介绍影响这些性能的因素。 腐蚀与防护： 深入研究金属材料在不同环境中的腐蚀机理，包括电化学腐蚀、化学腐蚀和高温氧化。本书将详细介绍各种腐蚀类型，如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂等，并系统阐述有效的防腐蚀策略，例如表面处理（钝化、镀层）、缓蚀剂的应用以及牺牲阳极保护等。 第三部分：金属材料的加工与热处理 金属的成形工艺： 介绍金属材料的各种基本成形工艺，包括铸造（砂型铸造、金属型铸造、压铸）、锻造（模锻、自由锻）、轧制（热轧、冷轧）、挤压、拉拔以及粉末冶金（本章不深入探讨，仅作引述）。本书将详细说明每种工艺的原理、优缺点以及适用范围。 热处理基础： 深入讲解金属材料热处理的基本原理，包括退火（完全退火、不完全退火、球化退火）、正火、淬火和回火。本书将重点阐述这些热处理过程对金属显微组织和性能的影响，并提供具体的工艺参数和应用实例。 先进热处理技术： 介绍一些更复杂的或现代化的热处理技术，如感应淬火、火焰淬火、渗碳、渗氮、真空热处理以及等温淬火等。本书将探讨这些技术如何实现特定的性能目标，并分析其在现代制造业中的应用。 第四部分：常用金属材料及其应用 钢铁材料： 详细介绍各种重要的钢铁材料，包括碳钢、低合金钢、不锈钢、工具钢和铸铁。本书将分析它们各自的成分、显微组织、性能特点和主要应用领域，从建筑、汽车到航空航天，无所不包。 有色金属及其合金： 涵盖铝合金、铜合金、钛合金、镁合金以及镍基合金等。本书将深入分析这些有色金属合金的优异性能，如轻质高强、耐腐蚀性、优良的导电导热性等，并介绍它们在航空航天、电子、医疗器械和化工等领域的广泛应用。 高性能材料与特种合金： 介绍一些在极端环境下应用的特种金属材料，如高温合金、形状记忆合金、硬质合金和贵金属合金。本书将阐述这些材料如何满足特殊的工程需求，并分析它们的结构、性能和应用前景。 结论 《金属材料手册：基础理论、性能与应用》提供了一个系统且全面的金属材料知识框架。通过对金属结构、性能、加工和应用的深入探讨，本书旨在帮助读者理解金属材料的内在规律，掌握材料选择与性能设计的关键要素，从而在实际工程应用中做出更明智的决策。本书的编写力求清晰易懂，并辅以丰富的图表和实例，使其成为所有从事或学习金属材料领域人士不可或缺的参考书。

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这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种深邃的金属质感和精确的几何图案，一下子就抓住了我的眼球。初次翻开，我期待能在这本书里找到关于现代金属粉末制造技术的最新进展和深入解析。我特别关注的是那些对提高材料性能至关重要的新型烧结技术，比如增材制造（3D打印）中粉末床熔融（PBF）的工艺优化，以及如何通过精确控制粉末粒径分布来改善最终零件的密度和力学特性。我希望看到详细的案例研究，展示如何将实验室理论转化为可大规模生产的工业应用，尤其是在航空航天和高端汽车零部件领域，对轻量化和高强度材料的需求日益迫切。如果书中能涵盖先进的材料表征技术，比如高分辨率电子显微镜分析和原位测试，那就更完美了，因为理解微观结构是掌握宏观性能的关键。总而言之，我希望它不仅仅是一本教科书，更是一本能激发创新思维的专业参考书，能引领我深入探索粉末冶金的前沿地带，了解那些能真正推动行业变革的突破性进展。这本书的排版和图表质量也直接影响阅读体验，清晰、专业的插图是理解复杂过程的无价之宝。

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这本书的结构组织得非常精妙，从最基础的粉体制备方法——无论是雾化法、还原法还是电解法——都进行了详尽的概述，逻辑性极强。作者似乎非常擅长将复杂的物理化学过程分解成易于理解的步骤，这一点对于初学者来说是巨大的福音。尤其值得称赞的是，它对不同类型金属粉末（如铁基、铜基以及难熔金属粉末）的特性差异进行了细致的区分描述，这对于交叉学科研究者来说非常有帮助。我特别欣赏作者在讨论烧结动力学时所采用的对比分析方法，通过引入不同的烧结模型（如表面扩散模型、晶界迁移模型），清晰地展示了不同温度和时间参数对致密化率的影响曲线。这种详尽的对比使得我们能够根据目标材料的特性，选择最合适的烧结窗口。如果说有什么可以改进的地方，或许是在环境影响方面，比如在惰性气体气氛和真空烧结的细节控制上，可以再多增加一些关于气氛纯度对氧化物夹杂物形成的影响的深度分析，因为杂质控制是决定高端粉末冶金产品性能的生命线。

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这是一部极其引人深思的学术著作，它并非仅仅罗列事实和数据，而是深入探讨了粉末冶金领域中尚未完全解决的“科学难题”。作者以一种批判性的视角审视了现有技术的天花板，并大胆地提出了未来可能的研究方向，例如纳米级粉末的稳定化处理以及利用高熵合金概念在粉末体系中的应用潜力。书中关于“致密度与孔隙结构调控”的章节，给我留下了极为深刻的印象，它不仅仅停留在如何消除孔隙的传统思路，而是探讨了如何有目的地设计孔隙的形态和分布，以实现如过滤、催化载体或生物医用植入物等特殊功能。这种思维的转变，即从追求“完美致密”到追求“功能化结构”，无疑是推动学科发展的核心动力。我发现自己花费了大量时间在那些关于材料设计原理的哲学性讨论上，这比单纯的学习工艺参数要更有启发性。它成功地将读者从一个单纯的工艺执行者，提升到了一个材料结构的设计师的高度，非常适合需要进行理论创新和前沿探索的研究人员。

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我不得不说，这本书的广度令人印象深刻，几乎涵盖了粉末冶金领域的每一个主要分支，从传统的压制与烧结，到热等静压（HIP），再到新兴的搅拌摩擦焊在粉末部件连接中的应用，都有所涉及。然而，这种广泛性似乎是以牺牲某些领域的深度为代价的。比如，在涉及贵金属或特殊反应性粉末（如钛合金）的粉末处理时，书中对氧化敏感性和粉尘爆炸风险的讨论显得较为简略，这对于处理高价值或高风险材料的工程师来说，是一个明显的短板。我期待看到更多关于绿色制造工艺的探讨，例如使用水基粘结剂或低温烧结技术来减少能耗和环境污染的最新研究成果。此外，虽然书中提到了质量控制的重要性，但对于如何建立符合ISO标准的全面质量管理体系（QMS）在粉末冶金生产中的具体实施步骤，描述得不够具体。总而言之，它是一本极好的入门级综合参考书，能迅速帮助读者建立起全面的知识框架，但若想在某个细分领域深耕，还需要依赖其他更专业的文献资料进行补充阅读。

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读完这本书的大部分章节后，我深感作者在理论基础的阐述上花费了巨大的心血，但对于实际操作层面的细节描述略显不足，这让我这位试图将其应用于实际生产线的工程师感到有些美中不足。例如，在讨论粉末的流动性和填充密度控制时，书中更多地侧重于数学模型和热力学原理的推导，而对于实际生产中常见的润滑剂选择、压制过程中的模具设计公差管理，以及不同压制设备（如等静压与单向压制）的适用性对比分析，着墨不多。我更倾向于看到那种“经验之谈”，即成功和失败的案例分析，因为在金属成形过程中，操作环境的微小变化都可能导致最终产品的巨大差异。此外，对于后处理工序，如残余应力的消除和表面精加工技术（如滚光或喷丸强化），如果能提供更具操作指导性的内容，而不是仅仅停留在理论层面，这本书的实用价值会大大提升。希望未来的版本能够更贴近工厂车间的实际操作需求，弥补理论与实践之间的鸿沟，让读者能够更加自信地将所学知识转化为可靠的产品质量。

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