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出版者:机械工业出版社

作者:陆剑中

出品人:

页数:263

译者:

出版时间:2011-7

价格:32.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111335009

丛书系列:

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现代工程材料学导论：从微观结构到宏观性能 本书聚焦于工程材料的本征性质、设计原理及其在现代工程系统中的应用，旨在为读者提供一个全面、深入且前沿的材料科学基础框架。本书不涉及切削加工的特定工艺或刀具设计，而是着眼于材料本身的内在奥秘及其如何塑造工程实践的边界。 --- 第一部分：材料的微观世界——结构与性能的内在联系 本部分深入探讨工程材料的原子、晶体及微观结构层面，揭示材料的宏观性能是如何由其最基础的组成和排列决定的。 第一章：晶体结构与缺陷工程 原子键合与能带理论： 详细阐述离子键、共价键、金属键和范德华力在不同材料类别中的主导作用。介绍能带理论如何解释金属、半导体和绝缘体的电学特性差异。 晶体点群与晶格缺陷： 深入分析体心立方（BCC）、面心立方（FCC）及六方密堆积（HCP）等基本晶体结构的几何特征。重点剖析空位、间隙原子、位错（刃型、螺型及混合型）和晶界等线缺陷、面缺陷，及其对材料塑性、蠕变和电导率的影响机制。 缺陷的运动与控制： 讨论位错的运动（滑移与攀移）是如何驱动塑性变形的。探讨加工硬化、固溶强化和沉淀强化的微观本质——即通过引入和阻碍位错运动来实现材料强度的提升。 第二章：相变、动力学与微观组织演化 热力学基础与相图解读： 基于吉布斯自由能最小化原理，介绍二元及三元相图的绘制和精确解读方法，包括液相线、固相线、共晶点和共析点。 扩散机制与动力学： 阐述菲克扩散定律，区分晶内（取代式与间隙式）和晶界扩散的速率差异。引入扩散激活能的概念，并讨论温度对扩散速率的指数影响。 非平衡态相变： 聚焦于冷却速率对微观组织的影响。详细分析铁碳合金（如钢和铸铁）中奥氏体向铁素体、渗碳体转变的动力学过程，包括贝茵氏转变和马氏体转变（无扩散形变机理）。 --- 第二部分：工程材料类别与设计优化 本部分将材料划分为四大主要家族，分别探讨其独特的结构优势、合成方法和最前沿的应用领域。 第三章：金属材料的强化与韧化策略 钢的基础冶金学： 深入研究碳含量、合金元素（如镍、铬、钼、钒）对钢的淬透性、时效性和抗腐蚀性的影响。区分低碳钢、高强低合金钢（HSLA）和工具钢的冶金设计目标。 铝、钛及其超合金： 探讨铝合金（如2XXX、7XXX系列）的析出强化机制，以及钛合金（α, β, α+β型）在航空航天领域对轻质高强度的要求。深入解析镍基高温合金中γ'相（Ni3(Al, Ti)）的有序强化机理，以及其对蠕变寿命的决定性作用。 粉末冶金与增材制造中的金属： 介绍金属粉末的制备技术（雾化法、电解法）及烧结过程中的致密化机理。探讨增材制造（如选区激光熔化SLM）如何打破传统冶金的限制，形成独特的非平衡态微观组织。 第四章：陶瓷材料的结构与功能实现 结构陶瓷的断裂韧性提升： 阐述陶瓷的脆性本质（高键合能、低位错移动性）。重点介绍增韧技术，如晶粒细化、第二相夹杂物（如SiC晶须）的引入，以及转换增韧（Transformation Toughening）机制，特别是氧化锆的应力诱导相变。 功能性陶瓷的应用： 覆盖压电陶瓷（PZT）、铁电体、热电材料及透明陶瓷在传感器、能量转换和光学窗口中的应用原理。阐述介电常数、压电系数的微观根源。 先进陶瓷的制备： 讨论溶胶-凝胶法、化学气相沉积（CVD）等先进合成技术如何实现高纯度和复杂形状的陶瓷构件。 第五章：高分子材料的链结构与粘弹性 聚合反应动力学与拓扑结构： 区分自由基、离子和配位聚合的反应机理。详细分析聚合物的分子量、分子量分布、支化度和交联度如何决定其加工性能和最终力学响应。 高分子材料的形变行为： 引入粘弹性概念，解释高分子材料中“玻璃化转变温度”（Tg）和“熔点”（Tm）的重要性。分析拉伸、蠕变和应力松弛现象，以及时间-温度等效原理（WLF方程）。 复合型高分子： 探讨弹性体、热塑性塑料和热固性树脂的特性。深入分析纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂）中界面载荷传递的效率与纤维取向的关系。 第六章：复合材料的界面设计与多尺度增强 界面作用的决定性： 将界面定义为复合材料性能的“瓶颈”和“机遇”。分析界面粘结强度、反应层和热膨胀失配对整体性能的影响。 颗粒增强与纤维增强体系： 建立混合律、霍尔-佩奇关系在复合材料中的应用基础。重点探讨长纤维增强材料中，纤维长度与临界转移长度的关系对复合材料强度的影响。 金属基复合材料（MMC）与陶瓷基复合材料（CMC）： 讨论SiC颗粒增强铝合金（SiCp/Al）的制备与性能提升，以及CMC（如C/SiC）在极端热负荷环境下的烧蚀机理与抗氧化涂层技术。 --- 第三部分：材料的性能表征与可靠性工程 本部分侧重于现代无损检测技术、失效分析方法以及材料在服役环境下的寿命预测。 第七章：先进的材料表征技术 结构分析工具： 深入介绍X射线衍射（XRD）在晶体结构解析、残余应力分析中的应用；扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在形貌观察和晶体缺陷识别中的差异化功能。 成分与化学态分析： 讲解能量色散X射线光谱（EDS）和波长色散X射线光谱（WDS）的定性和定量分析原理。介绍X射线光电子能谱（XPS）在表面化学态分析中的独特优势。 力学性能测试与本构关系： 详细规范静态拉伸、压缩、弯曲试验的标准流程。讨论疲劳试验的S-N曲线绘制、裂纹萌生与扩展的Paris定律模型。 第八章：材料的腐蚀、老化与服役可靠性 电化学腐蚀机理： 阐述腐蚀的电化学电池模型。区分均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂（SCC）的发生条件和预防措施（如阴极保护、缓蚀剂）。 材料的老化机制： 讨论高分子材料的光降解、热氧化降解过程，以及金属材料在高温下的氧化皮形成与剥落。 断裂力学基础与寿命预测： 介绍线弹性断裂力学（Griffith理论、Irwin模型），引入应力强度因子（K）的概念。讨论疲劳裂纹的精确测量与断裂韧性（KIC）在安全评估中的核心地位。 总结： 本书提供了一个从原子到工程构件的完整材料科学视图，强调了结构-性能-工艺之间的辩证关系，是理解现代高技术产品性能基础的必备参考书。

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说起来惭愧，我前段时间负责一个高精度钛合金零件的加工项目，那简直是一场噩梦，刀具损耗率高得吓人，每次换刀的成本都快赶上材料费了。我当时急需一本能够迅速提供解决方案的书籍，而不是那种需要花几个月时间才能消化完毕的参考书。这本书的目录结构非常清晰，我直接定位到了“难加工材料的切削”那一章。里面的内容没有过多地纠缠于宏观的设备操作，而是聚焦于如何通过优化微观的切削层面的参数来应对钛合金的高温敏感性和低热导率特性。作者对“低温切削”和“高能束辅助切削”这些前沿技术的介绍非常及时和精准。我根据书中关于特定冷却剂和高压内冷系统的建议，对现有的车削工艺进行了微调，结果立竿见影——刀具寿命提升了近40%，而且零件的形位精度也有了显著改善。这本书的价值在于它的时效性和针对性，它关注的不是历史，而是当下工程师们真正在车间里遇到的最棘手的问题，并提供了基于原理的、可执行的应对策略。它是一本能直接带来经济效益的工具书。

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我是一个有着十几年经验的资深机械工程师，我对市面上绝大多数的“技术手册”已经感到审美疲劳了。它们要么过于强调某一特定设备的集成操作，要么堆砌着过时的经验总结。然而，我最近翻阅的这本关于切削原理的著作，却给我带来了耳目一新的感觉。它没有沉溺于某个品牌或某种机床的细节，而是专注于揭示切削过程背后最本质的物理规律和材料科学本质。我非常欣赏作者对“切削力”和“热影响区”的深入探讨，这部分内容的处理展现了极高的学术水准和对工程实践的深刻洞察。特别是关于残余应力和工件表面完整性的章节，作者引用了最新的有限元分析模型来辅助解释，使得原本抽象的概念变得具象化、可量化。对于我这种需要不断优化现有工艺，挑战极限加工精度的专业人士来说，这本书提供的思考框架比具体的参数列表更有价值。它提供了一种“如何思考问题”的方法论，引导我跳出固有的思维定式，去探索更高效、更经济的切削策略。这本书绝对不是入门读物，它更像是一部需要反复研读的参考宝典，值得所有致力于精益制造和前沿加工技术的同行放在案头。

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这本关于金属切削工艺的书简直是为我这种刚入行的新手量身定做的。我记得我第一次接触数控机床时，看着那些复杂的刀具参数和切削液的选择，脑袋里简直是一团浆糊。市面上那些教材动辄就甩出一大堆公式，看得我云里雾里。但这本书不一样，它似乎知道我到底在为什么而困惑。作者的叙述方式非常平易近人，没有那种高高在上的学术腔调。它从最基础的材料学讲起，深入浅出地解释了为什么不同的金属需要用不同的切削方式。我尤其喜欢它对刀具材料特性的剖析，比如硬质合金和陶瓷刀具在不同温度和应力下的表现，讲得非常生动，好像在听一位经验丰富的老技师在分享他的“独门秘籍”。书中插图清晰明了，那些微观结构图和切削过程示意图，极大地帮助我理解了切屑的形成过程——那是理论知识转化为实际操作的关键一步。这本书不是那种只停留在纸面上的理论，它更像是一本实战手册，指导我在实际加工中如何权衡效率和刀具寿命，避免那些新手常犯的崩刃、拉毛等低级错误。可以说，这本书帮我铺平了从理论到实践的鸿沟，让我对这个领域有了更踏实的基础。

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说实话，我买这本书完全是个意外，我原本以为它会是那种枯燥乏味、只有公式和表格的教辅读物。我是个对机械理论不太感冒的工艺规划师，我更关心的是如何快速拿到我需要的零件图纸和加工方案。但是，这本书的结构设计出乎我的意料。它并没有一上来就猛攻复杂的数学推导，反而用大量的案例研究和对比分析来引导读者进入主题。比如，书中对比了不同进给率对刀尖磨损的几何影响，这个对比图做得极其直观。它没有直接告诉我“应该用多少进给”，而是通过展示不同选择带来的后果，让我自己去“悟”出最优解的权衡点。这种引导式的教学，对于我这种注重结果导向的人来说，吸收效率高了很多。而且，书中对现代刀具涂层的介绍非常到位，从PVD到CVD再到新兴的类金刚石涂层，讲解了它们在不同材料切削中的附着机理和耐磨机制，这些信息对于我制定材料与刀具的适配策略至关重要，极大地提升了我出具加工方案时的信心和精确度。

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我一直觉得，很多技术书籍的作者似乎忘了，写书是为了教人，而不是为了炫耀自己的学问有多深。这本书在这方面做得非常出色，它像一位耐心的导师，始终站在学习者的角度进行阐述。我尤其对书中关于“刀具几何角度”的章节印象深刻。传统教材往往只给出几个固定的主偏角参数，但这本书却详细解释了为什么在拉削、铣削和车削中，前角和后角的微小变化会对切削温度和表面粗糙度产生指数级的放大效应。它不是简单地告诉你“这样做”，而是告诉你“为什么必须这样做”。这种对底层逻辑的尊重和透彻分析，使得我对切削过程的控制感大大增强。举个例子，我过去总是在遇到振动问题时束手无策，这本书在分析切削系统的刚性和振动抑制时，提供了非常系统化的诊断流程，从刀具悬长到机床固有频率的考量，步骤清晰，让我能像侦探一样去定位问题根源。这种实用主义和理论深度的完美结合，是这本书最难能可贵之处。

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好难啊、如果不是看视频或者面对机床、完全想象不出

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看了就忘，我怀疑我的脑子是不是坏了