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合金固態相變(教育部高等學校材料類專業教學指導委員會規劃教材)

  • 作者：編者:趙乃勤//何芳//師春生|責編:陶艷玲
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122450012
  • 出版日期：2024/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：349
人民幣：RMB 68 元      售價：元
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內容大鋼
    《合金固態相變》為教育部高等學校材料類專業教學指導委員會規劃建設立項教材，國家級一流本科課程配套教材，根據教育部高等學校材料類專業教學指導委員會關於規劃教材的編寫要求編寫。
    合金固態相變是金屬材料及相關專業本科生的必修內容，對學生理解並掌握金屬材料成分—工藝—組織—性能四要素之間的相互關係極為重要，是學生未來從事材料科學研究和工程應用開發的基礎。全書共分十二章，以固態相變晶體學、熱力學、動力學、轉變機理的「三學一理」為主線，論述了合金固態相變的一般規律和特點。重點介紹了鋼的奧氏體轉變、冷卻過程中的珠光體轉變、貝氏體相變、馬氏體相變，以及鋼在回火過程中的轉變，並針對目前有色金屬和合金應用領域不斷擴大的發展趨勢，對這些典型合金的時效和脫溶沉澱進行了介紹。同時，對強磁場和應力場下金屬固態相變的最新研究成果進行概要介紹。為了使學生更好地全面了解固態相變的相關知識，本書還介紹了實現固態相變的熱處理工藝和研究固態相變的方法手段，並在本書最後增加了合金相變理論及熱處理應用實例章節。通過本書的學習，讀者可了解合金固態相變的一般規律，學會運用基本理論和專業知識進行合金固態相變研究、分析及應用的基本思路和方法。
    本書可作為材料科學與工程、金屬材料工程、材料成型及控制工程等相關專業本科生、研究生的教材，也可供材料、冶金、機械等領域的工程技術人員參考。
作者介紹
編者:趙乃勤//何芳//師春生|責編:陶艷玲
目錄
第1章  緒論
  1.1  引語
  1.2  固態相變發展簡介和研究內容
    1.2.1  熱處理相變研究的發展
    1.2.2  應力場對相變影響的研究
    1.2.3  磁場對相變影響的研究
    1.2.4  固態相變理論研究發展
    1.2.5  固態相變的研究對象
  1.3  固態相變的分類
    1.3.1  按熱力學平衡條件分類
    1.3.2  按熱力學參數分類
    1.3.3  按原子遷移方式分類
    1.3.4  按相變方式分類
  1.4  固態相變的一般特徵
    1.4.1  固態相變的驅動力和阻力
    1.4.2  相界面
    1.4.3  新相的形狀
    1.4.4  新相與母相的位向關係和慣習面
    1.4.5  固態相變的其它特點
  1.5  固態相變的形核和長大
    1.5.1  均勻形核
    1.5.2  非均勻形核
    1.5.3  晶核的長大
  習題
  參考文獻
第2章  合金固態相變的常用研究方法
  2.1  物相種類分析
    2.1.1  物相種類分析的原理
    2.1.2  X射線衍射分析方法
    2.1.3  電子衍射分析方法
  2.2  微觀組織分析
    2.2.1  光學顯微鏡
    2.2.2  掃描電子顯微鏡
    2.2.3  透射電子顯微鏡
  2.3  相變過程的分析方法
    2.3.1  熱分析法
    2.3.2  電阻分析法
    2.3.3  磁性分析法
    2.3.4  原位金相觀察
    2.3.5  原位X射線衍射分析技術
    2.3.6  原位透射電子顯微鏡技術
  習題
  思考題
  參考文獻
第3章  鋼的加熱和冷卻轉變及熱處理概述
  3.1  鋼的熱處理基礎知識
    3.1.1  Fe-Fe3C相圖和鋼的熱處理
    3.1.2  加熱和冷卻對相變臨界點的影響
    3.1.3  平衡相變和非平衡相變
  3.2  鋼的加熱轉變——奧氏體化

    3.2.1  奧氏體的定義
    3.2.2  奧氏體的形貌及晶體結構
    3.2.3  奧氏體的性能
    3.2.4  奧氏體的形成
  3.3  鋼的冷卻轉變
    3.3.1  過冷奧氏體及過冷奧氏體轉變
    3.3.2  過冷奧氏體轉變類型
    3.3.3  等溫轉變動力學圖
    3.3.4  連續轉變動力學圖
  3.4  常規熱處理方法
    3.4.1  退火
    3.4.2  正火
    3.4.3  淬火
    3.4.4  回火
  習題
  思考題
  輔助閱讀材料
  參考文獻
第4章  鋼的奧世體轉變
  4.1  鋼的奧氏體等溫轉變
    4.1.1  奧氏體轉變熱力學
    4.1.2  奧氏體轉變機制
    4.1.3  奧氏體轉變動力學
    4.1.4  奧氏體轉變的影響因素
  4.2  鋼中奧氏體的連續加熱轉變
    4.2.1  連續加熱轉變動力學圖
    4.2.2  連續加熱轉變特點
  4.3  奧氏體晶粒長大及控制
    4.3.1  奧氏體晶粒度
    4.3.2  奧氏體晶粒長大與控制
  4.4  非平衡組織加熱時的奧氏體轉變
    4.4.1  針狀奧氏體與顆粒狀奧氏體
    4.4.2  非平衡組織加熱轉變的影響因素
    4.4.3  組織遺傳現象及控制
  習題
  思考題
  輔助閱讀材料
  參考文獻
第5章  珠光體轉變
  5.1  珠光體組織
    5.1.1  珠光體的組織形態
    5.1.2  珠光體晶體學
  5.2  珠光體轉變過程
    5.2.1  珠光體轉變熱力學
    5.2.2  片狀珠光體的形成機制
    5.2.3  粒狀珠光體的形成機制
    5.2.4  亞（過）共析鋼珠光體轉變
  5.3  珠光體轉變動力學
    5.3.1  珠光體的形核率及長大速度
    5.3.2  珠光體等溫轉變的動力學圖

    5.3.3  連續冷卻轉變的動力學圖——CCT曲線及在退火中的作用
    5.3.4  珠光體轉變的影響因素
  5.4  珠光體的力學性能
    5.4.1  共析成分珠光體的力學性能
    5.4.2  亞、過共析鋼的珠光體轉變產物的力學性能
    5.4.3  派登處理
  5.5  相間析出
    5.5.1  相間析出物的形態
    5.5.2  相間析出的條件
    5.5.3  相間析出機理
  習題
  思考題
  參考文獻
第6章  馬氏體相變
  6.1  馬氏體的晶體學
    6.1.1  馬氏體的晶體結構
    6.1.2  馬氏體的位向關係和慣習面
  6.2  馬氏體的類型及組織形態
    6.2.1  板條狀馬氏體
    6.2.2  針狀（透鏡片狀）馬氏體
    6.2.3  蝶狀馬氏體
    6.2.4  薄板狀馬氏體
    6.2.5  密排六方馬氏體
  6.3  馬氏體相變的主要特點
    6.3.1  表面浮凸與界面共格
    6.3.2  馬氏體相變的無擴散性
    6.3.3  非恆溫轉變與轉變的不完全性
    6.3.4  馬氏體相變的可逆性
  6.4  馬氏體相變機理
    6.4.1  馬氏體相變熱力學
    6.4.2  馬氏體相變動力學特點
    6.4.3  馬氏體的形核與長大
  6.5  淬火時的奧氏體穩定化
    6.5.1  熱穩定化
    6.5.2  機械穩定化
    6.5.3  化學穩定化
    6.5.4  相致穩定化
    6.5.5  奧氏體穩定化的應用
  6.6  馬氏體性能及其應用
    6.6.1  馬氏體的硬度、強度與鋼的強化
    6.6.2  馬氏體的塑性、韌性和鋼的韌化
    6.6.3  馬氏體中的顯微裂紋
    6.6.4  超彈性與形狀記憶效應
    6.6.5  馬氏體的物理性能與功能應用
  習題
  思考題
  輔助閱讀材料
  參考文獻
第7章  貝氏體相變
  7.1  貝氏體相變的基本特徵

    7.1.1  貝氏體相變的基本共識
    7.1.2  貝氏體的定義
    7.1.3  貝氏體組織的分類
  7.2  貝氏體組織形態
    7.2.1  上貝氏體
    7.2.2  下貝氏體
    7.2.3  其它各類貝氏體
  7.3  貝氏體相變的晶體學
    7.3.1  貝氏體鐵素體晶體學關係
    7.3.2  碳化物的位向關係
  7.4  有色合金中的貝氏體
    7.4.1  Cu-Zn合金的貝氏體
    7.4.2  Ag-Zn合金的貝氏體
    7.4.3  Ag-Cd合金的貝氏體
  7.5  貝氏體鐵素體的精細結構
    7.5.1  貝氏體鐵素體中的亞單元
    7.5.2  位錯密度
    7.5.3  中脊
    7.5.4  表面浮凸
  7.6  貝氏體相變機理
    7.6.1  切變機制
    7.6.2  台階-擴散機制
  7.7  貝氏體中的碳化物
    7.7.1  碳的再分配
    7.7.2  貝氏體中碳化物分佈與形成溫度的相關性
    7.7.3  碳化物的形成與析出機制
  7.8  貝氏體相變的熱力學
    7.8.1  貝氏體相變的驅動力
    7.8.2  Bs點及其與鋼成分的關係
  7.9  貝氏體相變動力學
    7.9.1  貝氏體等溫相變動力學的特點
    7.9.2  影響貝氏體相變動力學的因素
    7.9.3  連續冷卻轉變圖
  7.10  貝氏體的力學性能
    7.10.1  貝氏體的強度和硬度
    7.10.2  貝氏體的塑性和韌性
  7.11  貝氏體鋼及最新研究進展
  習題
  思考題
  輔助閱讀材料
  參考文獻
第8章  鋼的回火轉變
  8.1  回火的定義及目的
  8.2  淬火碳鋼回火過程的組織變化
    8.2.1  馬氏體中碳原子偏聚和聚集
    8.2.2  馬氏體分解
    8.2.3  殘餘奧氏體轉變
    8.2.4  碳化物類型變化
    8.2.5  碳化物聚集長大
    8.2.6  基體α相狀態的變化

  8.3  合金元素對回火轉變的影響
    8.3.1  合金元素對馬氏體分解的影響
    8.3.2  合金元素對殘餘奧氏體轉變的影響
    8.3.3  合金元素對碳化物類型變化的影響
    8.3.4  合金元素對碳化物聚集長大的影響
    8.3.5  合金元素對α相狀態變化的影響
  8.4  淬火鋼回火時的力學性能變化
    8.4.1  硬度和強度的變化
    8.4.2  塑性和韌性的變化
    8.4.3  鋼的回火脆性
  8.5  非馬氏體組織的回火
  8.6  回火產物與奧氏體直接分解產物的性能比較
  8.7  回火工藝的制訂及應用舉例
    8.7.1  回火工藝的制訂
    8.7.2  應用舉例
  習題
  思考題
  輔助閱讀材料
  參考文獻
第9章  合金脫溶沉澱與時效
  9.1  合金的時效過程
    9.1.1  時效過程
    9.1.2  脫溶相的粗化
  9.2  合金時效熱力學及動力學
    9.2.1  合金時效過程熱力學
    9.2.2  合金時效過程等溫動力學
    9.2.3  影響合金時效動力學的因素
  9.3  時效后的微觀組織
    9.3.1  時效過程中脫溶類型及其微觀組織
    9.3.2  時效過程中微觀組織的變化
  9.4  合金時效過程中性能的變化
    9.4.1  時效硬化曲線及影響時效硬化的因素
    9.4.2  時效硬化機理
    9.4.3  時效回歸現象
  9.5  合金的調幅分解
    9.5.1  調幅分解的熱力學條件和過程
    9.5.2  調幅分解的組織和性能
  9.6  典型合金的時效相變
    9.6.1  鋁合金時效相變
    9.6.2  馬氏體時效鋼的時效相變
    9.6.3  鎂合金的時效相變
    9.6.4  鈦合金中的時效相變
    9.6.5  銅合金中的相變
  習題
  思考題
  輔助閱讀材料
  參考文獻
第10章  強磁場作用下的固態相變
  10.1  強磁場對材料的主要作用方式
    10.1.1  強磁場介紹

    10.1.2  強磁場對材料的主要作用方式
  10.2  強磁場作用下原子固態擴散行為
    10.2.1  強磁場作用下Cu Ni固溶擴散行為及柯肯達爾效應
    10.2.2  強磁場作用下Al Mg固態反應擴散行為
    10.2.3  強磁場作用下合金熱處理過程中溶質遷移行為（溶質偏析）
  10.3  強磁場作用下鋼中的固態相變
    10.3.1  強磁場作用下的馬氏體相變
    10.3.2  強磁場作用下的鐵素體相變
    10.3.3  強磁場作用下其它固態相變
  習題
  思考題
  輔助閱讀材料
  參考文獻
第11章  應力場作用下的相變
  11.1  應力場作用下的相變概述及基本原理
    11.1.1  應力的分類
    11.1.2  應力對相變熱力學的影響
    11.1.3  應力對相變動力學的影響
  11.2  應力作用下鋼的鐵素體和珠光體轉變
    11.2.1  彈性應力下的鐵素體和珠光體轉變
    11.2.2  塑性應力下的鐵素體和珠光體轉變
  11.3  應力場作用下的馬氏體相變
    11.3.1  彈性應力對馬氏體相變的影響
    11.3.2  相變前預應變對馬氏體形核的影響
    11.3.3  相變塑性及TRIP鋼
  11.4  應力場作用下的貝氏體相變
    11.4.1  彈性應力對貝氏體相變的影響
    11.4.2  塑性應力下的貝氏體相變
  11.5  形變熱處理
    11.5.1  形變熱處理的分類和應用
    11.5.2  形變熱處理強韌化的機理
    11.5.3  影響形變熱處理強化效果的工藝因素
  習題
  思考題
  輔助閱讀材料
  參考文獻
第12章  合金固態相變熱處理應用實例
  12.1  珠光體鋼熱處理實例
  12.2  貝氏體鋼熱處理實例
  12.3  馬氏體時效不鏽鋼熱處理實例
  12.4  增材製造起落架用超高強度鋼熱處理實例
  12.5  高鐵車軸鋼的熱處理實例
  12.6  鐵路鋼軌用鋼模擬熱處理應用實例
  12.7  鐵路橋樑鋼CCT曲線測定及控軋控冷工藝實例
  12.8  汽車車身用鋼淬火配分熱處理實例
  12.9  核電用鋼熱處理及新一代鋼研發進展實例
  12.10  風電軸承鋼等溫淬火相變實例
  12.11  鋁合金固溶時效熱處理實例
  思考題
  輔助閱讀材料

  參考文獻

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