具体描述
本书主要是为热加工工作者提供固态金属相变方面较为
深入的有关理论知识，着重阐明了有关的物理概念和物理模
型，尽可能减少了数学推导。全书共分四章，包括两大部分，
第一、二章为第一部分，论述了固态金属相变中的一般性问
题，即金属中的扩散以及固态金属相变中的形核、长大、粗
化等问题。第三、四章为第二部分，讨论了与金属材料生产
实际有关的各种具体相变，其中包括非扩散型相变及扩散型
相变。
本书可供热加工专业研究生作教材用，也可供教师、工
厂技术人员及本科学生作参考用。
作者简介
目录信息
前言
常用符号名称对照表
第一章 金属中的扩散
第一节 扩散的宏观规律
一、Fick第一定律与稳态扩散
（一）在一维空间扩散的表达式
（二）在薄壁管柱对称时的二维扩散
（三）在球对称体中的三维扩散
二、Fick第一定律在固态相变研究中的应用
（一）测定碳在奥氏体中的扩散系数
（二）分析扩散型相变中扩散组元流量
（三）分析扩散型相变中新相相界移动长大速度
（四）过饱和固溶体析出沉淀相时，固溶体贫化动力学
三、Fick第二定律及非稳态扩散
四、广义力作用下的扩散方程
（一）连续合金系中K组元的扩散通量方程
（二）质量保存定律
（三）电场作用下的扩散方程
（四）广义力作用下的扩散方程
第二节 扩散方程解
一、薄壁源扩散的解
二 半无限长对焊金属棒扩散偶的解
（一）叠加法求解
（二）拉氏变换（Loplacetransform）求解
三、有界体系解
四、扩散系数与晶体结构和浓度有关时的扩散方程解
（一）在各向异性介质中的扩散方程及扩散方程解
（二）扩散系数与浓度有关时的方程解
五、扩散方程的数值解
第三节 扩散机制及微观理论
一、扩散机制
（一）间隙机制
（二）换位机制
（三）空位机制
二、原子热运动与扩散系数
（一）理想溶液中原子的跃迁与扩散系数
（二）原子扩散的统计分析
（三）相关系数
第四节 二元合金中的扩散及扩散热力学
一、稀二元合金中的扩散
二、浓二元合金中的扩散与Darken方程
三 合金中扩散过程的热力学
第五节 快速通道扩散
一、表面扩散
二、晶界扩散
（一）唯象公式及数学解析
（二）影响晶界扩散系数D↓b的因素
（三）晶界扩散机制
三、沿位错中心扩散
第六节 复杂条件下的扩散
一、三元系中的扩散
二、反应扩散
（一）反应扩散时扩散系数的确定
（二）反应扩散时新相的长大
三、多元系中的扩散
（一）唯象公式
（二）多组元扩散时扩散层形成特点
四、塑性变形时金属中的扩散
参考文献
第二章 固态相变的形核 长大与粗化
第一节 概述
一、按热力学分类
二、按原子迁移特征分类
三 按相变方式分类
第二节 固态相变的形核
一、扩散形核
（一）均匀形核
（二）形核率I
（三）不均匀形核
二、无扩散形核
（一）均匀形核
（二）不均匀形核
（三）核胚冻结理论
（四）应变形核
（五）弹性波位移形核及软模
第三节 固态相变的长大
一、固态相变长大类型
二、成分不变协同型转变
三、成分不变非协同型转变
（一）界面容纳因子
（二）连续长大
（三）台阶机制长大
四、成分改变的协同型转变
五、成分改变的非协同型转变
（一）转变控制因素
（二）扩散控制长大
（三）界面控制长大
（四）混合控制胞状长大
六、界面溶质原子与异相的影响
（一）溶质拖曳
（二）异相粒子的钉扎
第四节 转变动力学
一、Johnson－Mehl方程
二、Avrami方程
三、TTT图
第五节 固态相变的粗化
一、弥散析出相的粗化
二、纤维状及片状组织的粗化
（一）纤维状组织的粗化
（二）片状组织的粗化
三、晶粒粗化
（一）驱动力P
（二）晶界曲率半径R
（三）晶粒的正常长大
参考文献
第三章 无扩散型相变
第一节 马氏体相变热力学
一、Fe－C合金马氏体相变热力学
二、β（γ）→ε′马氏体相变热力学
三、弹性马氏体相变热力学
第二节 马氏体相变的形核
一、马氏体共格核胚的形成
二、位错在马氏体形核过程中的作用
（一）Zener模型
（二）Venables模型和极轴机制
三、应变形核
第三节 马氏体的长大
一、马氏体长大概况
二、板条马氏体的生长
三、片状马氏体的生长
四、应力和形变对马氏体形核和长大的影响
第四节 马氏体相变晶体学――表象理论
一、表象学理论的实验基础
二、不变平面应变的性质
三、马氏体相变表象理论的基本原理
第五节 马氏体相变的矩阵代数分析
一、马氏体相变的极射赤平投影分析
二、Bowles－Mackenie（BM）分析法
三、Wechsler－Lieberman－Read（WLR）分析法
四、各向同性畸变界面的可能性
五、计算示例
（一）BM方法
（二）WLR方法
六、讨论
（一）理论与实验的比较
（二）滑移分析与孪生分析的比较
（三）解的简并
第六节 马氏体预相变和ω相的形成
一、马氏体预相变
二 马氏体预相变机制
三、β－ω相变
参考文献
第四章 扩散型相变
第一节 沉淀
一、相变热力学
（一）相变驱动力
（二）长大驱动力
二、相变动力学
三、铝－铜合金系中的沉淀
（一）沉淀序列
（二）沉淀强化机制
（三）等温沉淀动力学特点及其影响因素
四、常见的不连续沉淀合金系
五、Fe－C合金系中的沉淀
（一）Ti、Nb、V的碳化物与氮化物在奥氏体中的溶解
规律
（二）相间沉淀
第二节 Spinodal（调幅）分解
一、Spinodal分解热力学
（一）Spinodal分解的理论边界条件――化学拐点界线
（二）Spinodal分解的修正边界条件――共格拐点界线
二、Spinodal分解机制与动力学
（一）Spinodal分解机制
（二）Spinodal分解动力学
三、Spinodal分解与形核－长大型沉淀的区别
四 组织与性能特点
第三节 共析分解
一、共析分解热力学
二、珠光体相变
（一）相变机制
（二）相变动力学
三、贝氏体相变
（一）贝氏体的形态及晶体学
（二）转变机制
（三）贝氏体相变热力学――KRC模型
（四）贝氏体相变动力学
（五）贝氏体相变的若干争议问题
第四节 有序－无序相变
一、有序－无序相变热力学
（一）具有有序－无序相变合金系相图的特点
（二）固溶体自由焓的统计理论
二、超结构
三、有序度参量
（一）短程有序度
（二）长程有序度
（三）ω与σ间关系
四、有序化机制
（一）长程有序
（二）短程有序
（三）有序化过程机制小结
五、有序化动力学
（一）均匀有序化
（二）有序畴的长大
（三）有序畴的Ostwald粗化
六、有序化对合金性质的影响
（一）热容
（二）电阻率
（三）磁学性质
（四）力学性能
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
我原本以为这是一本能够带来思维革新的教材，特别是针对那些在极端温度或高应力场下工作的新型合金系统。我希望书中能有关于非平衡态扩散的突破性见解，例如在快速凝固或辐照条件下，原子迁移率如何被瞬时改变，以及这种变化如何催生出意想不到的相结构。这本书的行文风格虽然严谨，但其引用的参考文献似乎停滞在了上个世纪末的经典文献堆里。每当谈及“新现象”时，总能嗅到一股“故纸堆”的味道。例如，对于叠层错位相的扩散机制，书中仅仅是重复了教科书式的解释，完全没有纳入近十年关于体相扩散和界面扩散差异的更细致的实验数据对比分析。这使得阅读体验有些沉闷，缺乏那种探索前沿科学的激动感。它更像是一部梳理历史脉络的史书，而不是指引未来方向的灯塔，对于寻求突破性研究思路的科研人员来说，价值有限。
这本书的叙述逻辑非常古典，遵循着“定义-基本定律-简单模型-复杂模型”的传统学术路径。这种结构对于初学者建立框架无疑是有益的，它用非常扎实的数学语言定义了所有基本概念。不过，一旦进入到多组元或多场耦合的复杂体系时，作者似乎选择了“回避”而不是“解决”。例如，在讨论晶粒生长和相变共存时，对于如何处理张力梯度和浓度梯度之间的耦合效应，书中仅用了一段话一带而过，并未提供一个可操作的数值模拟框架或简化模型。这让我感到一丝遗憾，因为现代材料科学的挑战恰恰在于这些复杂的耦合作用。它似乎只停留在理想晶体的、纯粹的物理化学层面，对于现实世界中充满了不完美结构和外场干扰的复杂体系，其解释力显得苍白无力，不够“接地气”。
这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种深邃的蓝与金属的灰交织在一起，仿佛能透过文字触摸到材料的微观世界。然而，当我翻开第一页，期望看到的是对经典扩散理论的深入剖析，比如Fick定律在非常规环境下的修正，或是对点缺陷活动能级的精确计算时，却发现内容似乎更侧重于宏观的热力学平衡。书中花了大量的篇幅去讨论不同晶体结构下相界线的构建，这固然重要，但对于一个渴望理解原子如何“跳跃”的读者来说，这种宏观视角的铺陈显得有些力不从心。我期待的是那些关于位错芯结构、晶界扩散路径的细致讨论，那些需要复杂的计算化学或高分辨透射电镜数据支撑的最新进展，但这些在本书中几乎没有涉及。相反，它更像是一本优化的、面向工程应用的材料手册，侧重于如何通过温度和压力控制最终的宏观性能，而非探究其根本的物理机制。这种侧重使得我对特定扩散机制的微观理解并没有得到实质性的提升。
这本书的排版和图表质量可以说是无可挑剔，清晰、专业，每一张相图都绘制得细致入微。从纯粹的排版角度看，它绝对是上乘之作。然而，当我试图利用书中的案例来解决实际材料加工中的难题时，困难出现了。例如，书中详细描述了某种二元合金的相区图，但对于如何将这些热力学数据转化为实际的工艺参数，比如最优的烧结时间或退火速率，指导性信息却异常模糊。它似乎假定读者已经完全掌握了如何将宏观的热力学势能转化为微观的动力学速率常数。对于我这样的应用型研究者而言，我更需要的是那种“如果你的扩散系数是X，那么你的相变驱动力就需要达到Y”的量化联系，而不是仅仅罗列出相变发生的条件。这种理论与实践之间的鸿沟，使得这本书的实用价值大打折扣，读完后感觉像是获得了知识的“骨架”，但“血肉”却需要自己去填充。
这本书的视角极其保守，它对“固态金属”的定义似乎被严格限制在了传统意义上的纯金属或简单的二元合金。对于近年来快速发展的那些具有复杂晶体结构或非化学计量性的金属间化合物、高熵合金（HEAs）的研究，几乎是完全缺失的。我本期待看到对这些新型材料中，由于近乎均匀的原子尺寸带来的“随机性”对扩散路径的影响，或是不同组分原子间相互作用对扩散激活能的微调机制。然而，书中的案例始终围绕着简单的体心立方或面心立方结构的单组分或简单二元体系打转。这使得整本书读起来像是一部关于金属材料学黄金时代的百科全书，虽然内容准确，但却错过了过去十五年材料科学领域最重要的发展浪潮，让人感觉它更适合陈列于档案馆，而非摆在当前的研究桌面上。
