Microstructure of Metals and Alloys

Microstructure of Metals and Alloys pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Zlateva, Ganka/ Martinova, Zlatanka
出品人:
页数:192
译者:
出版时间:
价格:1081.00 元
装帧:平装
isbn号码:9781420075564
丛书系列:
图书标签:
  • 英语
  • 工程科学
  • 金属材料
  • 合金材料
  • 微观结构
  • 材料科学
  • 材料工程
  • 金属学
  • 相图
  • 热处理
  • 显微组织
  • 材料性能
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具体描述

A teaching tool intended to complement existing books on the theory of materials science, metallurgy, and electron microscopy, this text focuses on metals and alloys. It visualizes key structural elements common to crystalline materials, including crystal lattice imperfections, along with the principles and steps involved in the microstructure development in metallic materials under external influences.

Designed as an atlas, Microstructure of Metals and Alloys contains a collection of carefully selected original transmission electron microscope (TEM) micrographs taken by the authors. These images demonstrate typical crystal lattice defects, elements of the microstructure of metals and alloys, and the basic processes occurring to the crystal structure during plastic deformation, polygonization, recrystallization, and rapid solidification.

The book is organized into six chapters. Each deals with a particular problem in the field of physical metallurgy, and begins with a description of the basic concept and terms. These descriptions enable readers to achieve a better understanding of the essential issues relevant to specific challenges. Providing comprehensive, illustrative coverage of the basic topics in materials science, this important work emphasizes fundamental principles over specific materials, in a manner that is fully consistent with the contemporary tendency in materials science teaching.

《金属材料的奥秘:从原子尺度到宏观性能》 本书将带您深入探索金属材料世界的精彩纷呈,揭示其从微观结构到宏观性能之间错综复杂的关系。我们将以严谨的科学视角,剖析金属原子如何排列组合,形成晶体结构,以及这些结构在冷却、形变等过程中的演化。您将了解到,即使是看似均匀的金属块,在放大镜下也呈现出由晶粒、晶界、位错等多种微观特征构成的复杂图景。 第一章:金属的原子基础与晶体结构 本章将从最基础的层面出发,为您介绍金属元素的原子结构,包括电子排布、原子半径以及它们如何影响金属的结合方式。随后,我们将重点讲解金属中最常见的晶体结构,如面心立方(FCC)、体心立方(BCC)和密排六方(HCP)。通过图文并茂的展示,您将清晰地认识到不同晶体结构在原子堆积方式、配位数以及紧密度上的差异,并初步了解这些差异如何奠定金属材料宏观性能的基础。我们将深入探讨原子键合的性质,理解金属键的特性如何赋予金属良好的导电导热性和延展性。 第二章:晶体缺陷:结构的不完美与性能的驱动 本章将聚焦于晶体中的“不完美”——即晶体缺陷。我们认为,恰恰是这些缺陷,而非理想的完美晶体,在很大程度上决定了金属材料的机械性能。您将学习到点缺陷(如空位、置换原子和间隙原子)、线缺陷(即位错)以及面缺陷(如晶界、层错和畴界)的种类、形成机制以及它们在材料变形过程中的作用。我们将详细阐述位错滑移和回复等概念,解释位错密度、位错类型(如刃位错和螺位错)以及它们之间的相互作用如何影响金属的屈服强度、加工硬化以及韧性。理解晶体缺陷的存在和行为,是掌握金属材料力学性能的关键。 第三章:相变与微观组织演化 金属材料并非一成不变,其内部组织会随着温度、压力和成分的变化而发生复杂的相变。本章将系统介绍金属材料中常见的相变类型,如固态相变(扩散型相变和无扩散型相变)、液固相变以及固溶体形成等。我们将重点分析相图的绘制和解读,以及它在预测材料组织转变中的重要作用。您将了解到,通过控制冷却速度、热处理工艺(如退火、正火、淬火和回火),可以精确地调控金属材料的微观组织,例如奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体以及沉淀相的形态、尺寸和分布。这些微观组织的变化,将直接影响材料的强度、硬度、塑性、韧性和耐磨性等综合性能。 第四章:晶粒生长与再结晶 晶粒的尺寸和形态对金属材料的性能具有决定性的影响。本章将深入探讨晶粒生长和再结晶这两个至关重要的过程。您将学习到,在高温或加工变形后的退火处理过程中,金属内部的晶粒会发生重新排列和生长,从而改变材料的微观结构。我们将详细解释再结晶的成核和长大机制,以及影响再结晶动力学的因素,如变形程度、退火温度和时间。此外,您还将了解到如何通过控制晶粒尺寸来优化材料的性能,例如细化晶粒可以显著提高材料的屈服强度和韧性。 第五章:形变机制与强化途径 本章将专注于金属材料在受到外力作用时的形变行为,并探讨多种有效的强化途径。您将深入理解塑性形变是如何通过位错的运动实现的,包括滑移和孪晶。我们将详细介绍不同的强化机制,例如固溶强化、沉淀强化、晶界强化和形变强化(加工硬化),并分析它们各自的作用原理和强化效果。通过实例分析,您将能够理解为何通过合金化、热处理和冷加工等手段,能够显著提升金属材料的强度和硬度。 第六章:显微组织观察技术 为了研究金属材料的微观结构,各种先进的显微技术必不可少。本章将为您介绍几种关键的显微组织观察技术,如光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)。您将了解不同显微镜的工作原理、成像方式以及它们在揭示金属材料微观特征方面的优势和局限性。同时,我们还将简要介绍样品制备过程中的一些关键步骤,例如抛光、腐蚀和制样,以确保获得清晰准确的显微组织图像。 通过本书的学习,您将建立起对金属材料微观结构及其与宏观性能之间关系的深刻理解,为进一步深入研究金属材料、设计和选择合适的金属材料提供坚实的理论基础。

作者简介

目录信息

读后感

评分

虽然没有涉及任何TEM本身的原理,却是做任何金属合金的TEM的初学者的很赞的入门书。 书里面都是低倍的明场像,有位错,有孪晶,有析出相,有马氏体相变。唯一的美中不足就是没有配套的衍射。 TEM里,图像会有假象,而衍射才是王道!

评分

虽然没有涉及任何TEM本身的原理,却是做任何金属合金的TEM的初学者的很赞的入门书。 书里面都是低倍的明场像,有位错,有孪晶,有析出相,有马氏体相变。唯一的美中不足就是没有配套的衍射。 TEM里,图像会有假象,而衍射才是王道!

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评分

虽然没有涉及任何TEM本身的原理,却是做任何金属合金的TEM的初学者的很赞的入门书。 书里面都是低倍的明场像,有位错,有孪晶,有析出相,有马氏体相变。唯一的美中不足就是没有配套的衍射。 TEM里,图像会有假象,而衍射才是王道!

用户评价

评分

与其他同类书籍相比,这本书在“多尺度建模”这一块的处理方式显得尤为前沿和具有实践指导意义。很多材料学的经典著作,往往侧重于理论推导或单一尺度的现象描述,但这本书的作者似乎深谙现代材料研究的交叉性。他没有将原子尺度的模拟结果与宏观力学性能割裂开来,而是构建了一个清晰的桥梁,展示了如何利用高通量计算的结果去修正和优化连续介质力学模型中的本构关系参数。这种跨尺度的整合能力,对于致力于材料设计和性能预测的工程师来说,简直是如虎添翼。我注意到书中对计算模拟结果的引用和讨论非常丰富,但更重要的是,作者并没有止步于数据的展示,而是深入剖析了不同模拟尺度下参数选择对最终结果精度的影响,这表明作者对计算工具的理解已经超越了工具的使用层面,达到了方法论的深度。

评分

这本书的难度系数,我认为定位在一个非常精准的“硬核偏上”的位置。它显然不是面向初次接触材料学的本科生入门读物,它更像是为研究生阶段或初级研究人员量身定做的参考书。阅读它需要读者对基础的热力学、晶体学以及基础的张量分析有一定的预备知识,否则在初期的几章可能会感到吃力。不过,一旦跨过了这个初始的门槛,你会发现它所提供的知识深度是极其宝贵的。书中对缺陷结构和应力场相互作用的分析,深入到了非常细微的尺度,很多前沿研究中常常需要去查阅原始文献才能找到的背景信息,在这里已经被系统地整合和提炼。我尤其欣赏作者在讨论当前研究热点时所持有的批判性态度,他不会盲目地推崇最新的理论模型,而是会客观地分析模型的适用边界和潜在的局限性,这种求真务实的学术精神,是这本书最宝贵的精神财富之一。

评分

这本书给我的整体感受是“厚重且实用”,它更像是一本能够经受住时间考验的工具箱,而不是一本追求时髦的速成指南。我发现自己阅读的节奏不得不放慢,因为它强迫你去思考每一个结论背后的物理根源,而不是简单地记忆公式或现象。在遇到一些特定的合金体系(比如高熵合金或特定高温镍基合金)的微观结构演变问题时,我发现书中提供的分析框架和案例库具有极高的参考价值。它教会我的不是“是什么”,而是“为什么会这样”以及“如何去系统地分析下一个未知的材料体系”。唯一让我略感遗憾的是,由于内容涵盖的范围实在太广,某些前沿的、尚未完全成熟的研究方向,只能做简要的概述,但考虑到这本身就是一本旨在构建稳固基础的著作,这种取舍是可以理解的。它成功地在系统性、深度和广度之间找到了一个令人信服的平衡点。

评分

这本书的装帧实在让我眼前一亮,拿到手的那一刻,厚重且坚实的触感就告诉我这不是一本等闲之作。封面的设计简约而不失专业感,那种深沉的蓝色调搭配着烫金的字体,散发着一种低调的学术气息,很符合我期待中深入探讨材料科学核心问题的著作的形象。内页纸张的质感也相当不错,印刷清晰,即便是那些复杂的晶体结构图和衍射花样图,也能看得清清楚楚,这对于需要反复研读细节的读者来说,简直是福音。我特别欣赏出版社在细节处理上的用心,比如页边距的处理非常合理,既保证了阅读时的舒适度,又留出了足够的空间供读者做笔记和标注。装订部分也非常牢固,即便是经常翻阅,也不用担心书脊会开裂,这对于经常需要带着书本往返实验室的科研人员来说,无疑是一个加分项。总的来说,从物理层面上讲,这本书的制作工艺达到了一个非常高的水准,它不仅仅是一本知识的载体,更像是一件值得收藏的专业工具书,让人在翻阅时就能感受到作者和出版方对知识的尊重与严谨。

评分

我尝试着翻阅了其中关于“相变动力学”的那一章,内容组织逻辑性极强,简直像是在跟着一位经验丰富、思路清晰的导师进行一对一的深度交流。作者在引入新的概念时,总是会先从宏观现象入手,逐步深入到微观机制的剖析,这种循序渐进的教学方法,极大地降低了理解复杂理论的门槛。特别是他对驱动力的数学描述部分,详略得当,既没有为了炫耀公式的复杂性而堆砌冗余的符号,也没有因为追求简洁而牺牲掉关键的物理意义。举例来说,当讲解位错运动与晶界迁移的耦合关系时,作者巧妙地穿插了几个经典的实验案例分析,将抽象的理论具象化,让人茅塞顿开。阅读过程中,我发现这本书的行文风格是那种严谨中透着洞察力的类型,它不是那种干巴巴的教科书式叙述,而是充满了对材料行为背后深层原理的追问,让人在学习知识点的同时,也在培养一种科学的思维习惯。

评分

虽然不涉及TEM的原理,确是一本非常好的TEM入门的书

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虽然不涉及TEM的原理,确是一本非常好的TEM入门的书

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虽然不涉及TEM的原理,确是一本非常好的TEM入门的书

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虽然不涉及TEM的原理,确是一本非常好的TEM入门的书

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虽然不涉及TEM的原理,确是一本非常好的TEM入门的书

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