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页数:999

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出版时间:2009-7

价格:295.00元

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isbn号码:9787506653367

丛书系列:

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• 有色金属
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• 冶金

《金属材料检测与分析技术》 内容简介： 本书深入探讨了金属材料的检测与分析技术，旨在为相关领域的科研人员、工程师、技术员以及高等院校相关专业学生提供一本全面、实用的参考资料。全书共分为五个部分，涵盖了从宏观形貌观察到微观结构分析，再到化学成分测定、力学性能评定以及无损检测等多个关键环节。 第一部分：金属材料宏观检验与显微组织分析 本部分首先介绍了金属材料宏观检验的基本原理与常用方法，包括目视检查、放大观察、低倍组织检查等。通过对试样的断口、截面、腐蚀面等进行观察，可以初步判断材料的显微疏松、夹杂物、气孔、裂纹、偏析等宏观缺陷，为后续的微观分析提供重要的线索。 随后，本部分详细阐述了金属材料显微组织分析的理论基础与实践操作。内容涵盖了试样的制备工艺，包括取样、切割、镶嵌、打磨、抛光、腐蚀等各个步骤，强调了不同类型金属材料（如钢铁、铝合金、铜合金、钛合金等）在试样制备过程中可能遇到的特殊问题及解决方法。 显微组织观察部分，重点介绍了光学显微镜的使用与维护，以及不同放大倍数下观察到的典型显微组织形态，如奥氏体、铁素体、珠光体、马氏体、贝氏体、沉淀相、晶界、孪晶等。详细分析了这些显微组织与材料性能之间的关系，以及热处理、加工工艺等因素对显微组织的影响。 此外，本部分还引入了扫描电子显微镜（SEM）的基本原理和应用。SEM能够提供更高的放大倍率和更丰富的形貌信息，对于观察纳米级组织、微观缺陷、断裂形貌等具有重要作用。同时，结合能谱分析（EDS/EDX），SEM可以对样品表面的元素组成进行定性或定量分析，为材料的失效分析和成分研究提供有力支持。 第二部分：金属材料化学成分分析 化学成分是决定金属材料性能的根本因素，本部分对多种主流的化学成分分析技术进行了详细介绍。 首先，对经典的光谱分析技术进行了深入讲解，包括原子发射光谱（AES）和原子吸收光谱（AAS）。详细阐述了其基本原理、仪器结构、样品前处理、激发方式（如电弧、火花、火焰、石墨炉等）以及数据处理方法。重点讲解了在不同基体材料中进行杂质元素和合金元素的测定。 其次，本部分着重介绍了现代金属材料成分分析的核心技术——电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）。详细阐述了ICP的产生原理、进样方式、等离子体的特性以及其在高灵敏度、多元素同时测定方面的优势。特别强调了ICP-MS在痕量和超痕量元素分析中的卓越性能，是当前材料成分分析的前沿技术。 再者，对X射线荧光光谱（XRF）进行了详细的讲解。XRF作为一种非破坏性的分析方法，适用于固体、粉末和液体样品，在合金成分的快速检测中得到广泛应用。本部分介绍了XRF的激发源、探测器、样品制备要求、定性与定量分析的方法，以及在现场检测中的便利性。 此外，本部分还涵盖了其他重要的化学成分分析技术，如化学滴定法、重量分析法等，这些方法虽然经典，但在特定应用场景下仍然具有不可替代的价值，尤其是在标准物质的标定和方法验证方面。 第三部分：金属材料力学性能测试与评价 金属材料的力学性能直接关系到其在工程应用中的可靠性和安全性。本部分系统介绍了各种常用的力学性能测试方法及其评价标准。 首先，详细阐述了室温拉伸试验的原理、设备、试样制备、试验过程及数据处理。重点讲解了如何获得和分析抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率等关键力学参数，并结合应力-应变曲线，深入分析了材料的塑性和韧性。 其次，本部分深入探讨了硬度测试的原理与方法。包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等不同硬度计的结构、测试原理、试验步骤、适用范围以及硬度值与强度的换算关系。重点介绍了不同金属材料（如软钢、高强度钢、铝合金、铜合金等）在不同硬度测试方法下的表现。 再者，对冲击韧性测试进行了详细介绍，包括夏比（Charpy）摆锤冲击试验。重点讲解了试样形状、缺口类型、试验温度对冲击吸收功的影响，以及脆性转变温度（CVN）的概念及其重要性。分析了材料的韧性断裂和脆性断裂的宏观形貌特征。 此外，本部分还介绍了疲劳性能测试、蠕变性能测试、断裂韧性测试等更高级的力学性能评价方法，以及这些性能在不同应用领域的重要性。例如，疲劳性能对于承受循环载荷的构件至关重要，蠕变性能则关注材料在高温下的长期稳定性。 第四部分：金属材料无损检测技术 无损检测（NDT）技术可以在不损坏被测对象的前提下，对其内部或表面进行检测，对于保证产品质量、防止事故发生具有极其重要的意义。本部分详细介绍了多种主流的无损检测技术。 首先，对超声波检测（UT）进行了深入讲解。包括超声波的产生原理、传播特性、常用的换能器类型、扫查方式、缺陷的显示与判读。重点介绍了纵波、横波在不同材料和不同类型缺陷检测中的应用。 其次，对射线检测（RT），包括X射线检测和γ射线检测，进行了详细阐述。介绍了射线源、成像方式（如胶片成像、数字成像）、缺陷的显示原理以及在焊缝、铸件等检测中的应用。 再者，对磁粉检测（MT）和渗透检测（PT）进行了详细介绍。MT适用于铁磁性材料表面及近表面缺陷的检测，PT适用于非铁磁性材料表面缺陷的检测。详细介绍了磁粉或渗透剂的选择、施加方法、显示与判读。 此外，本部分还介绍了涡流检测（ET）、声发射检测（AE）等其他重要的无损检测技术，并讨论了不同检测方法在实际应用中的优劣势、适用范围以及如何选择合适的检测方法。 第五部分：金属材料表面分析与失效分析基础 本部分聚焦于金属材料的表面特性以及如何通过失效分析来揭示材料失效的根本原因。 表面分析部分，介绍了二次离子质谱（SIMS）等技术，用于分析材料表面的元素分布和化学状态。讨论了表面形貌、表面粗糙度、表面涂层等对材料性能的影响。 失效分析部分，则将前几部分介绍的各种检测分析技术有机地结合起来。通过分析材料的宏观断口形貌、微观断裂机制、化学成分变化、力学性能下降等证据，系统地探讨材料失效的原因，包括设计缺陷、制造工艺问题、使用环境因素、材料本身缺陷等。本部分将提供失效分析的典型案例，引导读者掌握分析思路和方法。 本书的编写力求内容详实、条理清晰、图文并茂，旨在为读者提供一个系统学习和掌握金属材料检测与分析技术的平台。读者通过阅读本书，将能够理解各种检测分析技术的原理，掌握其实践操作方法，并能够将其应用于实际的科研、生产和质量控制工作中，为提升金属材料的品质和可靠性提供技术支持。

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