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出版者:

作者:王英杰

出品人:

页数:179

译者:

出版时间:2007-8

价格:19.50元

装帧:

isbn号码:9787113081683

丛书系列:

图书标签:

• 金属工艺
• 金属材料
• 材料科学
• 机械工程
• 制造技术
• 金属加工
• 工艺学
• 工业工程
• 金属热处理
• 焊接技术

好的，这是一份关于《金属工艺学》的图书简介，它将深入探讨现代金属材料的制备、加工、性能以及应用，内容丰富且专业，力求详尽，不提及任何与原书内容相关的细节。 --- 《材料科学与工程前沿：先进金属材料的理论与实践》 图书简介 本书旨在为材料科学、机械工程、冶金工程等领域的专业人士、研究人员以及高年级本科生提供一个全面而深入的视角，聚焦于当代高性能金属材料的研发、制造工艺的优化及其在极端环境下的服役行为。全书结构严谨，内容覆盖面广，从微观尺度的原子排列与晶体结构，到宏观尺度的结构设计与性能评估，构建起一个完整的知识体系。 第一部分：基础理论的深度剖析 本书首先从晶体学基础和缺陷理论入手，详细阐述了金属晶体结构对宏观力学性能的内在决定作用。我们深入探讨了位错的运动、交互作用及其对金属塑性变形机制的影响，并引入了先进的计算模拟方法，如分子动力学（MD）和相场法（Phase Field），来预测和解释晶界迁移、相变动力学等复杂过程。 在热力学部分，重点分析了多组元合金体系的相图构建、热力学稳定性分析以及相变过程的驱动力。特别关注了非平衡态热力学在快速凝固和粉末冶金中的应用，这对于控制微观结构和实现特殊性能至关重要。 第二部分：先进金属材料的制备技术 本部分是全书的核心之一，系统介绍了当前工业界和前沿研究中最具影响力的金属材料制备技术。 2.1 凝固科学与铸造工艺： 详细分析了定向凝固、晶体生长控制技术，以及高精度铸造（如熔模铸造、真空感应熔炼）中的冶金质量控制。重点讨论了液态金属的流动性、传热传质的数值模拟在优化铸件内部质量中的作用，以及对宏观偏析和微观晶粒尺寸的调控策略。 2.2 增材制造（3D打印）中的金属材料： 鉴于增材制造技术的革命性发展，本书投入大量篇幅介绍选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等技术中的材料科学。探讨了快速凝固过程中形成的非平衡态微观结构，如纳米晶或亚微米晶的形成机制；分析了残余应力、孔隙率和热裂纹等增材制造特有缺陷的产生机理，并提出了相应的工艺参数优化方案以提高构件的致密度和力学性能。 2.3 粉末冶金与烧结过程： 涵盖了高能球磨、雾化制粉等先进粉体制备方法。深入讲解了压力辅助烧结（如放电等离子烧结，SPS）如何实现低温、快速致密化，以及如何通过控制烧结过程中的晶粒长大和界面反应，来制备高性能的金属基复合材料和梯度材料。 第三部分：塑性加工与组织调控 本部分侧重于金属材料在固态下的形变与再结晶行为，这是实现材料性能优化的关键环节。 3.1 现代塑性加工技术： 详述了冷/热轧、锻造、挤压等传统工艺的本构关系和本构模型。重点引入了高精度计算有限元分析（FEA）在模拟复杂模具设计和应力分布预测中的应用。探讨了通道扭转、循环拉伸等先进变形技术对晶体取向和织构演变的影响。 3.2 动态/静态回复与再结晶： 深入分析了回复、动态/静态再结晶的动力学模型，以及它们在优化材料加工硬化程度中的作用。通过EBSD（电子背散射衍射）等微观表征手段，揭示了变形过程中产生的变形带、孪晶等结构，以及这些结构如何转化为最终的等轴晶或织构结构。 第四部分：金属材料的性能与服役行为 本书的最后一部分关注如何评估和提升金属材料在实际应用中的可靠性。 4.1 机械性能的表征： 除了常规的拉伸、硬度测试，本书详细介绍了疲劳（低周疲劳、高周疲劳、热机械疲劳）、蠕变和断裂韧性的先进测试方法与理论。特别关注了裂纹萌生和扩展的微观机制，包括裂纹在晶界、夹杂物处的偏好性扩展路径。 4.2 极端环境下的失效分析： 探讨了高温氧化、硫化腐蚀、氢脆、应力腐蚀开裂（SCC）等环境介导的材料退化机制。引入了第一性原理计算（DFT）来预测表面吸附能和界面反应活性，为开发耐腐蚀涂层和抗氢材料提供了理论基础。 4.3 功能性金属材料： 简要介绍了磁性材料（如高磁导率合金）、形状记忆合金（SMA）的马氏体相变以及阻尼材料的内在机理，展示了材料科学在功能器件设计中的广阔前景。 全书配有大量高质量的微观组织照片、相图实例和工程应用案例，理论与实践紧密结合，旨在帮助读者掌握从材料设计到性能实现的完整工程思维链条。本书不仅是研究人员的参考手册，也是工程技术人员应对新材料挑战的有力工具。 ---

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