合金钢与有色合金锻造 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:郭鸿镇 编

出品人:

页数:277

译者:

出版时间:1999-6

价格:30.00元

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isbn号码:9787561211342

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• 合金钢与有色合金
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现代机械制造中的材料科学与成形技术 本书聚焦于现代机械制造领域中关键材料的本征特性、先进的加工工艺以及其在尖端工程应用中的表现。 深入探讨了工程结构件在极端工况下对材料性能提出的严苛要求，并系统阐述了为满足这些需求所发展的核心材料科学原理与成形技术。 第一部分：高性能结构材料的基石 本书的开篇部分，首先建立起对支撑现代工业的几大类核心结构材料的全面认知。我们并未侧重于具体的合金体系（如合金钢或有色金属），而是着眼于材料在微观结构、热力学行为以及宏观力学响应上的基本规律。 第一章：晶体结构、缺陷与力学性能的关联 本章详细剖析了金属材料的晶体结构类型（如体心立方、面心立方和密排六方结构）如何决定其基本的塑性变形机制。重点讨论了位错理论，解释了位错的产生、运动、交割以及它们如何影响材料的强度、硬度和韧性。通过对晶界、孪晶界、空位等各类晶体缺陷的深入研究，阐明了这些微观结构特征在材料宏观力学性能（如屈服、断裂韧性、疲劳寿命）中所扮演的关键角色。材料的强化机制，包括固溶强化、加工硬化、晶粒细化强化和沉淀强化，将从热力学和动力学角度进行系统的论述。 第二章：先进复合材料与功能梯度材料的原理 认识到单一金属材料在某些极端条件下的局限性，本部分将焦点转向多相材料体系。复合材料的设计哲学——利用增强相和基体相的协同效应，是本章的核心。详细介绍纤维增强复合材料（如碳纤维增强聚合物和陶瓷基复合材料）的界面设计与力学行为。特别关注了纳米尺度增强相的引入对材料性能带来的量级提升。此外，梯度材料的概念被引入，探讨如何通过设计材料成分或微结构沿空间的连续变化，实现力学性能的渐变，以适应复杂载荷分布的应用需求。 第三章：材料的环境依赖性与服役行为 工程结构往往在高温、高压、腐蚀性介质或辐射场中服役。本章致力于分析材料性能对环境因素的敏感性。深入讨论了高温蠕变和应力腐蚀开裂的机理，阐明了如何通过合金设计和表面工程技术来提高材料的抗氧化性和抗腐蚀能力。同时，对疲劳现象的剖析也占据重要篇幅，包括低周疲劳和高周疲劳的本构描述，以及如何运用断裂力学（如Paris定律）来预测和评估结构件的剩余寿命。 --- 第二部分：现代材料的精密成形与制造工艺 材料性能的发挥，极大地依赖于其成形过程。本部分不再聚焦于传统的铸锻工艺，而是侧重于当代制造业中新兴的、对材料变形和组织控制要求极高的精密成形技术。 第四章：极端塑性变形技术：冷加工与高能场辅助成形 本章探讨了突破传统塑性极限的变形技术。内容涵盖了深冲压、旋压以及轧制过程中的塑性流动与应力状态分析。着重介绍了利用超高压、高应变速率（如爆炸成形）或超低温（如低温加工）条件对材料微观组织进行调控的方法。讨论了如何通过精确控制变形路径和温度，实现亚微米晶粒或纳米晶结构的获得，从而显著提升材料的综合力学性能。 第五章：增材制造（3D打印）中的材料行为与工艺控制 增材制造已成为复杂结构制造的前沿阵地。本章将3D打印视为一种特殊的、快速加热和冷却的成形过程。详细分析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中的能量耦合、液态金属流动、快速凝固速率对材料微观结构的影响，如柱状晶的形成和残余应力的累积。强调了如何通过优化工艺参数（如扫描策略、激光功率密度）来消除孔隙、控制晶粒取向，以保证打印部件的各向同性力学性能。 第六章：精密模具设计与热处理优化 成形工艺的成功实施离不开精密模具的支持。本章探讨了模具材料的选择、设计原则以及先进的CAE（计算机辅助工程）在模具设计中的应用，用以预测型面精度和应力分布。紧接着，深入讲解了热处理工艺对材料性能的决定性作用。区别于常规退火和淬火，本章重点介绍相变工程，如贝氏体钢的热处理路径设计、析出强化相的动力学控制，以及涉及多相区转化的热等静压（HIP）工艺在消除内部缺陷和提高密度方面的应用。 --- 第三部分：工程应用与性能验证 最后一部分将理论与实践相结合，展示了如何利用先进的材料科学知识和成形技术来解决实际的工程挑战，并阐述了确保产品可靠性的关键测试方法。 第七章：复杂结构件的应力分析与可靠性评估 本章侧重于将材料性能参数转化为结构安全裕度。引入了弹塑性断裂力学的概念，如J积分和裂纹尖端张开位移（CTOD）参数。讲解了如何使用有限元分析（FEA）软件对复杂载荷下的结构进行应力集中识别和疲劳寿命预测。讨论了可靠性工程的统计学基础，包括威布尔分布在描述材料失效数据中的应用，确保设计满足预定的安全系数要求。 第八章：无损检测与服役性能的实时监控 为保证结构件在整个生命周期内的安全，无损检测（NDT）技术至关重要。本章详细介绍了超声波检测（UT）、射线检测（RT）以及渗透探伤（PT）等传统方法的原理和局限性。更进一步，探讨了先进的无损技术，如声发射（AE）监测和导波技术，它们能够在结构服役过程中实时捕获材料内部微裂纹的萌生和扩展信息，为预防性维护提供科学依据。 通过以上八个章节的系统学习，读者将掌握现代机械制造中对高性能材料的选择、设计、精密成形及其服役可靠性评估的全流程知识体系，为解决下一代工程挑战奠定坚实的理论和技术基础。

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这本书的排版和索引系统做得非常人性化，这点在专业技术书籍中常常被忽视。我经常需要快速查找关于“超塑性变形机理”的具体参数和适用条件，而这本书的章节划分非常科学合理，加上详尽的术语索引，使得知识点的定位效率极高。我特别关注了其中关于“极端环境用耐蚀合金”的韧性设计部分，作者对镍基和钴基合金在高温高压酸性环境下的应力腐蚀开裂（SCC）敏感性进行了详尽的对比研究。他不仅仅罗列了实验数据，更深入地剖析了晶界敏感性与第二相析出物之间的微妙关系，这涉及到非常前沿的材料界面科学。书中对不同热处理制度下晶界能的计算方法进行了详细的步骤说明，甚至连所用软件的操作逻辑都有所提及，这对于科研人员进行二次开发和验证是非常友好的。对我个人而言，它帮助我重新审视了我们过去一直采用的固溶处理参数，发现了优化潜力的盲区。这本书的广度和深度，绝对能满足从本科高年级学生到资深研究员的不同层次读者的需求。

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这本书的装帧设计真是别出心裁，封面那深邃的靛蓝色调，配上烫金的标题，透着一股沉稳且专业的味道，让人一上手就感觉这是本能深入钻研的硬核技术书籍。我特地翻阅了其中关于“高熵合金制备工艺优化”的那几个章节，内容组织逻辑性极强，从基础的相图理论推导，到实际生产中的热处理曲线控制，作者似乎将自己多年的一线经验倾囊相授。特别是对蠕变性能影响因素的分析，引用了大量的实验数据和先进的有限元模拟结果，那些复杂的张量分析和位错运动机制的图解，清晰得让人拍案叫绝。对于我们这些长期在特种材料领域摸爬滚打的工程师来说，这本书简直就是一本随时待命的“高级工具箱”，里面关于新型增材制造材料的微观结构控制策略，更是提供了全新的思路，完全跳脱了传统冶金学的框架，引人深思。我尤其欣赏它在论述过程中，那种既不失严谨的学术深度，又能用通俗易懂的语言来解释极端复杂物理化学过程的平衡感。读完前几章，我立刻感觉自己对下一阶段研发项目的技术瓶颈有了更清晰的突破方向。

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不得不说，这本书的视野相当开阔，它没有局限于传统的钢铁冶金领域，而是大胆地将目光投向了轻质合金和功能材料的锻造前沿。我特别被其中关于“镁锂合金的超低密度成形技术”那一章所吸引。这部分内容在工业界和学术界都还属于比较新的研究方向，涉及到极其敏感的反应活性控制和塑性流动行为。作者巧妙地引入了高速冲击锻造的概念，并用动画模拟的方式（虽然是文字描述，但画面感十足）展示了材料在极短时间内如何实现晶粒细化和均匀化。这种对新技术的拥抱，让这本书保持了极强的时效性。此外，它对特定领域如航空航天用钛合金涡轮盘的整体成形工艺，提供了一套完整的工艺包分析框架，从坯料选择到最终的无损检测标准，形成了一个闭环的管理思路。这种系统性的思维方式，远超出了单纯的技术手册范畴，更像是一本关于“如何构建一个新材料锻造工艺体系”的实战指南。

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我花了大量时间对比了市面上几本同类型的参考书，这本书在“缺陷的统计学分析与过程控制”这部分内容的深度上，是独树一帜的。它没有停留在简单的“P-D-C-A”循环，而是引入了复杂的多元线性回归模型来预测锻件内部的孔隙率分布，这对于追求极高可靠性的军工和核电领域至关重要。作者在阐述时，非常注重对统计学假设条件的校验，提醒读者在应用模型时必须清楚其局限性，这种严谨的态度非常值得称赞。我尤其欣赏其在探讨“等温锻造”时，对设备刚度与材料粘塑性变形行为耦合分析的深入论述。书中对模具材料的选择标准、冷却速率的精确控制，以及如何通过有限元分析提前预判模具的疲劳寿命，都有非常详尽的数学描述和工程验证。读完这些章节，我感觉自己对如何将实验室成果成功放大到工业生产线上，有了更加坚实和科学的理论支撑，不再仅仅依靠“经验运气”。

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说实话，我最初拿到这本厚厚的专业书籍时，内心是有点抗拒的，毕竟现在网络上的免费资源太多了，谁还愿意啃这么一本“大部头”？然而，当我真正沉下心来阅读“精密铸件的凝固行为与缺陷控制”这一部分时，那种阅读的体验完全颠覆了我的看法。作者的叙事风格非常细腻，他没有一股脑地抛出公式，而是像一位经验丰富的老教授在身边手把手地教你如何识别砂眼、裂纹这些‘疑难杂症’的成因。他把热力学和动力学完美地结合起来，用清晰的流程图展示了如何通过调节浇注温度和模具预热，来有效避免枝晶偏析的产生。书中穿插的一些工程案例分析，简直是教科书级别的典范，每一个案例都附带了详细的失效分析报告和最终的改进方案，这对于我们做质量控制和工艺改进的人来说，价值不可估量。相比于那些只停留在理论推导的著作，这本书的实践指导性太强了，它不是在教你‘是什么’，而是在教你‘怎么做’，而且是‘做得更好’。读完后，我感觉自己对车间里那些反复出现的工艺问题，都有了‘庖丁解牛’般的洞察力。

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