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出版者:

作者:李雪芳

出品人:

页数:194

译者:

出版时间:2008-8

价格:19.80元

装帧:

isbn号码:9787564300029

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

《金属工艺学》—— 铸就卓越，雕琢未来 在浩瀚的工业文明长河中，金属材料以其独特的韧性、强度与可塑性，扮演着不可或缺的角色。从宏伟的建筑骨架到精密的仪器零件，从日常的炊具到尖端的航空航天器，金属的身影无处不在，支撑着现代社会的运行与发展。而要将这些坚硬而又充满潜力的材料转化为实用、美观、高效的制品，则离不开精湛的金属工艺。 《金属工艺学》并非一本仅仅罗列材料属性的书籍，它是一本深入剖析金属材料从原材料到成品转化过程中，涉及的全部工艺流程、技术原理、设备应用以及质量控制的百科全书。它是一份献给所有投身于金属制造、机械工程、材料科学以及相关设计领域专业人士的行动指南，更是一本激励着无数初学者踏入金属世界，点燃创新火花的启蒙之作。 一、 溯源金属之魂：材料基础与性能解析 金属工艺的起点，是对金属材料本身的深刻理解。《金属工艺学》首先将带领读者走进一个宏大的金属世界，从最基础的元素组成、晶体结构出发，深入浅出地阐释不同金属及其合金（如钢铁、铝合金、铜合金、钛合金等）的物理、化学及力学性能。它会详细介绍硬度、强度、塑性、韧性、疲劳极限、耐腐蚀性等关键指标的定义、测量方法及其对工艺选择的影响。 读者将在这里了解到，为何某些合金更适合锻造，而另一些则适合铸造；为何同一种钢材在不同的热处理下会表现出截然不同的性能。书中的每一个章节都如同一次精密的解剖，揭示金属内部的微观结构如何决定宏观性能，为后续的工艺选择与优化打下坚实的基础。这里并非枯燥的理论堆砌，而是通过大量的实例和图表，将抽象的性能参数转化为直观的理解，让读者能够预测和控制材料在加工过程中的行为。 二、 匠心独运：成形工艺的奥秘 金属的形变与塑造，是金属工艺的核心。《金属工艺学》将系统地介绍各类金属成形工艺，涵盖从宏观到微观的各个层面。 铸造： 从沙型铸造、金属型铸造、熔模铸造到离心铸造，本书将详尽阐述各种铸造方法的原理、工艺流程、设备特点、模具设计以及铸造缺陷的成因与防治。读者将学习如何根据零件的形状、尺寸、精度要求以及材料特性，选择最合适的铸造工艺，并掌握如何通过优化浇注系统、冒口设计等关键环节，获得高品质的铸件。 塑性成形： 这一部分将聚焦于金属在外力作用下发生永久变形的工艺。 锻压： 从自由锻、模锻到冷镦、轧制，本书将深入剖析这些工艺的力学机理、模具设计、工艺参数控制以及设备选择。读者将了解如何通过锻造提高金属的强度和韧性，如何利用轧制实现大批量、高效率的生产。 挤压与拉伸： 介绍挤压无缝管、型材的工艺过程，以及拉丝、拉管等工艺的原理和应用。 板材成形： 包含冲压、弯曲、折叠、胀形等工艺，重点讲解模具结构、冲压件设计原则、以及如何控制尺寸精度和表面质量。 连接工艺： 将金属零件连接起来，实现复杂结构的构建，是金属加工不可或缺的一环。 焊接： 涵盖气焊、弧焊（电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、CO2保护焊等）、电阻焊、激光焊、电子束焊等主流焊接技术。本书不仅介绍焊接原理、工艺参数，更强调焊接接头的组织性能、力学性能以及焊接变形的控制与消除。 铆接与螺纹连接： 讲解不同类型的铆接方式、螺纹加工（车削、滚压）、以及螺纹连接件的选择与设计。 钎焊与胶接： 介绍钎焊的原理、焊料选择、工艺过程，以及现代工业中日益重要的结构胶接技术。 在每一个工艺环节，本书都注重原理与实践的结合，通过大量的工程案例，展示理论知识如何在实际生产中得到应用，以及如何解决生产中遇到的实际问题。 三、 精雕细琢：切削加工与表面处理 即便经过成形工艺，许多金属零件仍需要通过切削加工来达到最终的尺寸精度和表面质量。 切削加工原理： 本部分将系统介绍车削、铣削、钻削、镗削、磨削、刨削、齿轮加工等各类切削加工方法。书中将深入剖析切削运动、切削力、切削热的产生机制，以及刀具材料、几何角度、切削参数对加工效率、加工精度和表面质量的影响。读者将学习如何根据零件的几何形状、材料特性及精度要求，选择合适的切削刀具和加工工艺。 特种加工： 针对传统切削难以实现或效率低下的情况，《金属工艺学》还将介绍电火花加工（EDM）、电化学加工（ECM）、超声波加工、激光切割、水射流切割等特种加工技术，并分析其适用范围和优缺点。 表面处理： 金属制品的性能和外观，很大程度上取决于其表面状态。《金属工艺学》将全面介绍各种表面处理技术，包括： 机械抛光与研磨： 提升表面光洁度，减少摩擦。 热处理： 退火、正火、淬火、回火等，旨在改善金属的组织结构和力学性能。 化学处理： 酸洗、钝化、磷化等，用于除锈、防腐或为后续涂层做准备。 电镀与涂层： 如电镀镍、铬、锌，以及喷涂、阳极氧化、PVD/CVD涂层等，用于提高耐腐蚀性、耐磨性、硬度或改善外观。 四、 质量的守护者：检测与控制 金属工艺的最终目标是生产出合格、可靠的产品。《金属工艺学》将投入相当篇幅阐述质量检测与控制的重要性。 无损检测（NDT）： 介绍超声波检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）等技术，用于在不损伤工件的前提下，发现内部或表面缺陷。 有损检测（DT）： 包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验、金相分析等，用于评估材料和零件的力学性能和组织结构。 尺寸与表面质量检测： 讲解各类量具（卡尺、千分尺、量块等）的使用，以及三坐标测量机（CMM）、轮廓仪、粗糙度仪等先进检测设备的原理与应用。 过程控制与统计质量控制（SQC）： 介绍如何在生产过程中实施有效的质量监控，通过SPC工具分析生产数据，识别潜在的质量波动，并采取纠正措施，实现稳定、可靠的生产。 五、 绿色与智能的未来：新工艺与发展趋势 金属工艺并非停滞不前，而是随着科技的进步不断演进。《金属工艺学》也将目光投向未来，介绍当前和未来金属工艺的发展趋势： 增材制造（3D打印）： 重点介绍金属3D打印技术，包括SLM、EBM、Binder Jetting等，以及其在复杂结构制造、个性化定制、轻量化设计等方面的应用潜力。 先进制造技术： 如微纳加工、超精密加工、智能制造与工业4.0在金属加工领域的应用，机器人自动化生产线，以及数字化与信息化技术如何赋能金属工艺。 绿色制造与可持续发展： 探讨如何通过优化工艺流程、减少能源消耗、回收利用废弃物，实现金属加工业的环境友好和可持续发展。 《金属工艺学》以其严谨的科学态度、全面的技术覆盖、丰富的实践案例和前瞻性的发展视野，将成为您在金属世界中探索、创新和实践的理想伙伴。无论您是经验丰富的工程师，还是初出茅庐的学生，翻开这本书，您将开启一段关于金属材料塑形与升华的精彩旅程，为铸就更坚固、更精密、更美好的未来贡献您的智慧与力量。

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从一个普通爱好者的角度来看，这本书的阅读体验最大的亮点在于其“可转化性”——即知识的实用价值极高。书中对于金属材料的力学性能测试方法，比如拉伸、冲击和蠕变测试的参数设定与标准解读，描述得细致入微，清晰到足以指导一个初级实验室技术员进行标准操作。更难得的是，它没有将这些测试结果视为终点，而是将它们作为诊断金属内部结构问题的“密码”。比如，当拉伸曲线出现明显的“颈缩”现象时，作者会立刻链接到材料内部的位错运动和晶界滑移，这种由宏观现象回溯到微观机理的思维导图，极大地提升了读者的分析能力。它不是堆砌知识点，而是在教授一种解决问题的系统性思维框架，让你在面对任何新的金属材料问题时，都能迅速找到切入点，这种“授人以渔”的教育理念，才是这本书真正超越普通教材的价值所在。

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我特别关注了书中对于“现代增材制造技术”的探讨部分，这部分的内容更新速度之快，令人侧目，看得出编者在力求保持基础理论的恒定之时，也紧跟住了工业前沿的脉搏。书中对选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等前沿技术的原理分析，详尽得令人咋舌。作者没有停留在概念的介绍，而是深入到了粉末粒径分布对熔池流动性的影响、残余应力的控制策略，甚至还讨论了不同批次原材料批次间的微小差异如何影响最终部件的疲劳寿命。这些细节的处理，体现了作者深厚的行业经验和对技术迭代的敏锐洞察力。特别是关于材料缺陷的案例分析，提供了大量高分辨率的扫描电镜（SEM）图像，配合清晰的断口分析，将理论知识与实际失效模式紧密地联系起来，这对于任何从事材料研发或质量控制领域的人来说，都是极其宝贵的实战参考资料。这本书显然不是为应付考试而写，而是为培养真正的行业专家而准备的工具书。

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我拿到这本书后，迫不及待地翻开了第一章，本以为会是那种干巴巴的、充斥着公式和术语的开场，结果却被作者叙事性的笔法深深吸引住了。他没有直接抛出复杂的冶金热力学，而是从人类文明早期对“火”和“矿石”的敬畏讲起，用一种近乎史诗般的口吻，描绘了从原始的青铜器时代到现代精密合金诞生的漫长历程。这种叙事方式极大地降低了阅读门槛，让原本高深莫测的材料科学变得鲜活而富有传奇色彩。例如，在讨论合金化原理时，作者穿插了某位十九世纪欧洲工匠为了追求极致硬度而秘密尝试不同比例铜锡混合物的轶事，使得理论不再是冰冷的数字，而是渗透着无数匠人心血的智慧结晶。这种将历史、人文与技术深度融合的写作手法，使得阅读体验充满了探索的乐趣，仿佛不是在学习一门技术，而是在跟随一位博学的历史学家，穿越时空去见证人类智慧的飞跃。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，封面采用了一种粗粝的磨砂质感，模拟了金属铸造后的那种原始触感，让人忍不住想伸手去触摸。色彩搭配上，深邃的墨黑与冷静的银灰色相互交织，偶尔点缀几处仿若高温熔炉中溅出的火星的暖橙色，这种强烈的对比立刻抓住了读者的眼球。内页的纸张选择也颇为考究，厚实而略带韧性，即便是长时间翻阅也不会有廉价感。更值得称赞的是，内嵌的插图排版极具艺术性，那些复杂的机械结构图和微观晶体照片，没有被堆砌成枯燥的图表，而是被巧妙地融入到章节的过渡页，成为了作品的“留白”和“呼吸”空间。光是看着这些图片，就能感受到一种工业美学带来的震撼，仿佛能嗅到空气中弥漫着的铁锈和机油的味道。这本书不像是教科书，更像是一件精心打磨的艺术品，它成功地用设计语言预示了其内容的厚重与精湛，成功地在信息爆炸的时代，为实体书争回了一城，让人在信息时代依然愿意捧起它，细细品味。

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这本书的章节逻辑构建，简直是教科书级别的典范。它的深度和广度令人惊叹，但最难得的是其内在的层次分明。初级内容，比如金属的形貌观察和基本的加工原理，被安排得极为循序渐进，即便是零基础的读者也能迅速建立起对金属世界的初步认知框架。随着章节推进，难度梯度被控制得恰到好处，当你对基础理论产生疑问时，紧随其后的章节便会提供更深层次的微观解释。尤其赞赏的是，作者在介绍复杂的热处理工艺时，没有采用传统的“流程罗列”法，而是设计了一个“问题导向”的结构，即先抛出一个实际工业中遇到的难题（如塑性不足或脆性过大），再引导读者一步步推导出最优的解决策略，这种教学设计极大地激发了读者的主动思考能力。整个阅读过程，就像是爬一座设计精良的阶梯，每一步都有清晰的指引，每一步都能收获新的视野，绝不会让人在晦涩的知识点前迷失方向。

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