金属学与热处理 (第2版)(普通高等教育“十一五”规划教材) 崔忠圻,覃耀春 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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崔忠圻，覃耀春 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111017967

商品编码：11384378796

包装：平装

出版时间：2011-06-01

图书基本信息
图书名称	金属学与热处理 (第2版)(普通高等教育“十一五”规划教材)	作者	崔忠圻,覃耀春
定价	43.00元	出版社	机械工业出版社
ISBN	9787111017967	出版日期	2011-06-01
字数		页码
版次	2	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.599Kg

内容简介

本书内容包括金属学、热处理原理和工艺以及金属材料三部分，比较全面系统地介绍了金属与合金的晶体结构、金属与合金的相图和结晶、塑性变形与再结晶、固态金属中的扩散和相变的基本理论、强化材料的基本工艺方法以及常用的金属材料。对于不同种类金属材料的合金化问题也分别进行了介绍，并指出了提高材料强韧性的途径。各章均附有一定量的习题和作业，并提供了进一步阅读的参考文献。 本书是热加工专业的技术基础课教材，主要对象是高等学校的材料成形及控制工程、焊接技术与工程、材料加工工程专业的学生，也可供非材料专业(如机械制造、化工)的学生以及工程技术人员参考。

作者简介

目录

第2版前言 第1版前言 章　金属的晶体结构 节　金属 一、金属原子的结构特点 二、金属键 三、结合力与结合能 第二节　金属的晶体结构 一、晶体的特性 二、晶体结构与空间点阵 三、3种典型的金属晶体结构 四、晶向指数和晶面指数 五、晶体的各向异性 六、多晶型性 第三节　实际金属的晶体结构 一、点缺陷 二、线缺陷 三、面缺陷 习题 第二章　纯金属的结晶 节　金属结晶的现象 一、结晶过程的宏观现象 二、金属结晶的微观过程 第二节　金属结晶的热力学条件 第三节　金属结晶的结构条件 第四节　晶核的形成 一、均匀形核 二、非均匀形核 第五节　晶核长大 一、固液界面的微观结构 二、晶体长大机制 三、固液界面前沿液体中的温度梯度 四、晶体生长的界面形状——晶体形态 五、长大速度 六、晶粒大小的控制 第六节　金属铸锭的宏观组织与缺陷 一、铸锭三晶区的形成 二、铸锭组织的控制 三、铸锭缺陷 习题 第三章　二元合金的相结构与结晶 　节　合金中的相 　第二节　合金的相结构 一、固溶体 二、金属化合物 第三节　二元合金相图的建立 一、二元相图的表示方法 二、二元合金相图的测定方法 三、相律及杠杆定律 第四节　匀晶相图及固溶体的结晶 一、相图分析 二、固溶体合金的平衡结晶过程 三、固溶体的不平衡结晶 四、区域偏析和区域提纯 五、成分过冷及其对晶体成长形状和铸锭 组织的影响 第五节　共晶相图及其合金的结晶 一、相图分析 二、典型合金的平衡结晶及其组织 三、不平衡结晶及其组织 四、比重偏析和区域偏析 第六节　包晶相图及其合金的结晶 一、相图分析 二、典型合金的平衡结晶过程及其组织 三、不平衡结晶及其组织 四、包晶转变的实际应用 第七节　其他类型的二元合金相图 一、组元间形成化合物的相图 二、偏晶、熔晶和合晶相图 三、具有固态转变的二元合金相图 第八节　二元相图的分析和使用 一、相图分析步骤 二、应用相图时要注意的问题 三、根据相图判断合金的性能 　习题 第四章　铁碳合金 第五章　三元合金相图 第六章　金属及膈金的塑性变形与断裂 第七章　金属及合金的回复与再结晶 第八章　扩散 第九章　钢的热处理原理 第十章　钢的热处理工艺 第十一章　工业用钢 第十二章　铸铁 第十三章　有色金属及合金 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

材料的宏伟篇章：从原子到结构的奥秘 本书将带领读者踏上一段探索材料世界奥秘的旅程，重点关注金属及其热处理工艺。我们旨在揭示材料内在的结构与外在性能之间的深刻联系，理解微观原子排列如何塑造宏观材料特性，并最终掌握通过热处理手段对材料进行精妙调控的艺术。这是一本面向高等教育的教材，旨在为有志于深入了解材料科学与工程领域的学生和专业人士提供坚实的基础。 第一篇：金属的微观世界——晶体结构与缺陷 材料的性能，归根结底，源于其内部的原子排列方式。我们将从最基本的层面出发，深入探讨金属的晶体结构。 晶体结构：规则的几何秩序 晶体与非晶体： 首先，我们会区分晶体材料和非晶体材料。晶体材料具有周期性的三维原子排列，形成规则的晶格，而非晶体材料则缺乏这种长程有序性。 基本晶格与晶系： 接着，我们会介绍构成所有晶体结构基础的基本单元——晶格。我们将详细讲解七大晶系（立方、四方、正交、单斜、三斜、六方、菱方）及其对应的布拉维晶格。 常见金属晶体结构： 重点将放在与金属材料密切相关的几种典型晶体结构上，包括体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和密排六方（HCP）。我们会分析这些结构的原子堆积方式、配位数、原子半径以及它们对材料密度和性能的影响。例如，FCC结构通常具有良好的延展性，而HCP结构则在某些情况下表现出较高的强度。 晶面与晶向： 理解晶体结构不仅要看整体，更要深入到特定的晶面和晶向上。我们将学习如何用密勒指数来表示晶面和晶向，并理解不同晶面和晶向的原子密度差异，这对于解释金属的塑性变形机制至关重要。 晶体缺陷：无序中的影响 真实晶体的“不完美”： 实际的晶体材料并非完美无瑕，其内部总是存在各种形式的缺陷。这些缺陷虽然在数量上占比较小，但对材料的宏观性能却有着举足轻重的影响。 点缺陷： 我们将首先介绍点缺陷，包括空位（晶格原子缺失）和置换式固溶杂质原子（占据了正常晶格位置）以及间隙式固溶杂质原子（占据了晶格间的空隙）。我们将探讨它们如何影响材料的扩散速率、电导率以及合金化过程。 线缺陷（位错）： 位错是影响金属塑性变形最关键的缺陷。我们将深入讲解刃位错和螺位错的概念，以及它们的滑移和交滑移机制。理解位错的运动，就是理解金属为什么能够发生塑性变形，以及加工硬化的原理。 面缺陷： 晶界是相邻晶粒的交界面，它也是一种重要的面缺陷。晶界处的原子排列紊乱，能量较高，因此晶界对材料的强度、韧性以及高温性能有着显著的影响。我们会分析亚晶界（位错墙）和外延界等不同类型的晶界。 体缺陷（空隙）： 较大的空隙，如夹杂物和孔洞，也会对材料的力学性能产生负面影响，可能成为应力集中的源头，降低材料的强度和疲劳寿命。 第二篇：材料的微观组织——相与相变 材料的性能与其内部存在的不同物相以及相的分布、形态和数量密切相关。本篇将重点探讨材料中的相变现象。 相的概念与相图 相的定义： 相是材料中在化学成分、晶体结构和物理性质上都均匀一致的部分。例如，在钢铁中，铁素体、奥氏体、渗碳体就是不同的相。 相图： 相图是描述在一定压力下，多组分体系的平衡相组成与温度、压力、成分之间关系的图。我们将重点介绍二元相图，特别是固溶体相图（如连续固溶体、不完全固溶体）和包含化合物相的相图。 相律： 基于吉布斯相律（F = C - P + 2），我们将学习如何解读相图，预测在不同温度和成分下可能存在的平衡相，以及相变的发生条件。 固态相变：结构的重塑 相变的驱动力： 相变通常是由能量驱动的，材料总是趋向于达到能量最低的状态。温度、成分变化等都可以改变材料的自由能，从而引起相变。 形核与长大： 固态相变的发生需要经过形核和长大两个过程。我们会探讨均匀形核和非均匀形核的机制，以及原子扩散在长大过程中的作用。 扩散型相变： 当相变过程中需要大量原子的扩散来实现成分或结构的重排时，我们称之为扩散型相变。例如，由奥氏体转变为铁素体或珠光体。 无扩散型相变（马氏体相变）： 某些相变可以在极短的时间内发生，而无需长距离的原子扩散，这种相变被称为无扩散型相变或马氏体相变。我们会分析其独特的切变机制，以及马氏体相变产物的特殊组织。 不同相变类型的应用： 我们将通过具体的例子，如钢铁中的相变，来理解不同相变类型如何影响材料的硬度、强度和韧性。 第三篇：热处理的艺术——改变材料的命运 热处理是利用加热、保温和冷却的手段，改变金属材料的内部组织，从而获得所需性能的一系列工艺。本篇是本书的重点和核心。 热处理的基本原理 温度的影响： 加热到一定温度，可以促进原子扩散，溶解固溶体，细化晶粒，甚至引起相变。 冷却速率的影响： 冷却速率决定了相变的类型和产物的形态。快速冷却可能导致马氏体组织，而缓慢冷却则可能得到较稳定的平衡组织。 常见金属热处理工艺 退火： 退火的目的： 消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能、细化晶粒、改善组织等。 退火的种类： 完全退火： 将亚共析钢加热到奥氏体区，保温后缓慢冷却，获得均匀的珠光体和铁素体组织。 不完全退火： 将亚共析钢加热到A1相变线以上但低于A3线，保温后冷却，部分奥氏体化，主要目的是降低硬度，改善切削性能。 球化退火： 将碳钢中的网状渗碳体转化为球状渗碳体，显著降低硬度，提高塑性和韧性。 扩散退火（均化退火）： 消除合金铸件或锻件的成分偏析，提高组织均匀性。 再结晶退火： 消除冷加工引起的内应力，使变形晶粒转变为新形成的无应力等轴晶粒。 正火： 正火的目的： 细化晶粒，均匀组织，改善力学性能（通常比退火的强度和硬度高）。 正火工艺： 将钢加热到奥氏体区以上，保温后在空气中冷却。 淬火： 淬火的目的： 提高材料的硬度和强度。 淬火原理： 将钢加热到奥氏体区，快速冷却，使其发生无扩散型相变，形成马氏体。 淬火介质： 水、油、盐水等，不同的淬火介质提供不同的冷却速率。 淬火缺陷： 淬火裂纹、淬火变形。 回火： 回火的目的： 消除淬火引起的内应力，降低脆性，获得所需的韧性和塑性，同时保留一定的硬度。 回火的种类： 低温回火： 150-250°C，主要消除内应力，保留大部分淬火硬度，提高韧性。 中温回火： 350-500°C，获得回火索氏体，强度和韧性都很高。 高温回火： 500-680°C，获得回火珠光体，强度和韧性适中，塑性良好。 回火组织： 回火马氏体、回火贝氏体、回火索氏体、回火珠光体。 调质处理： 调质的目的： 通过淬火和高温回火的组合，获得良好的综合力学性能，即高的强度、硬度，同时又具有良好的塑性和韧性。 调质的意义： 是重要的综合性能的热处理工艺，广泛应用于各种受力零件。 表面热处理： 感应淬火、火焰淬火： 局部加热淬火，提高零件表面的硬度和耐磨性，同时保持心部的塑性和韧性。 化学热处理： 渗碳： 将碳原子渗入钢的表层，再进行淬火，获得高硬度和耐磨性的渗碳层。 氮化： 将氮原子渗入钢的表层，提高表面硬度、耐磨性和抗擦伤性。 碳氮共渗（西）：同时渗入碳和氮，获得更好的综合性能。 第四篇：材料的性能表征与应用 理解了材料的微观结构和热处理工艺，我们还需要学习如何表征材料的宏观性能，以及如何根据性能选择合适的材料和工艺。 力学性能： 强度： 抗塑性变形的能力（屈服强度、抗拉强度）。 硬度： 材料抵抗局部塑性变形的能力。 塑性： 材料在外力作用下发生永久变形而不破坏的能力（伸长率、断面收缩率）。 韧性： 材料吸收能量而不发生断裂的能力（冲击韧性）。 疲劳强度： 材料在循环载荷作用下抵抗断裂的能力。 断裂韧性： 材料抵抗裂纹扩展的能力。 物理性能： 密度、导热性、导电性、热膨胀系数等。 金相检验： 金相显微镜： 通过观察材料的微观组织来评价其热处理效果和内部质量。 显微硬度计、拉伸试验机、冲击试验机等。 材料选择与工艺设计： 结合实际应用需求： 根据零件的工作环境、受力情况和性能要求，选择合适的材料。 优化热处理工艺： 针对所选材料和性能要求，设计合理的热处理工艺参数，以获得最佳的组织和性能。 质量控制与失效分析： 通过性能测试和金相检验，确保产品质量，并对材料失效进行分析，为改进工艺和设计提供依据。 本书的编写力求理论与实践相结合，既有扎实的理论基础，又不乏丰富的实例分析。我们希望通过对金属材料微观结构、相变原理以及热处理工艺的深入讲解，能够激发读者对材料科学的浓厚兴趣，并为他们未来在相关领域的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我从一个完全没有接触过金属材料这块知识背景的角度来评价这本书。当初选择它，很大程度上是因为它是“十一五”规划教材，想着应该内容比较权威和系统。读完之后，可以说这本书完全超出了我的预期。它的语言风格非常朴实，没有太多华丽的辞藻，但每一个字都落在了实处。作者用了大量的篇幅来解释那些我以前觉得非常抽象的概念，比如“自由能”、“扩散”、“原子迁移”等等，通过类比和生活化的例子，让我更容易理解。特别是关于各种显微组织，比如珠光体、贝氏体、马氏体等等，书中配有大量的金相照片，并且对它们的形成条件和组织特点做了非常详细的描述，我感觉就像是在看一张张精美的“微观世界地图”，让我能直观地感受到材料内部的细微变化。这本书对于我这样零基础的读者来说，提供了一个非常友好的入门通道，让我能够建立起对金属材料和热处理的基本认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书我从头到尾仔仔细细地读了好几遍，感觉收获真的太大了。它不仅仅是一本讲金属材料怎么热处理的教材，更像是一位经验丰富的老师在娓娓道来，把那些看似深奥的原理讲得浅显易懂。我尤其喜欢它在讲解一些关键概念时，比如相图的绘制和解读，或者不同热处理工艺对材料性能的影响机制，总是能结合非常具体的实例，让我这种初学者也能很快抓住要点。书中大量的图表和插图，更是起到了画龙点睛的作用，让那些抽象的理论变得可视化，我甚至会把一些重要的图自己画下来，加深记忆。而且，作者在介绍各种热处理方法时，比如退火、正火、淬火、回火等等，不仅讲了“是什么”，还深入剖析了“为什么”，比如为什么退火能消除内应力，为什么淬火能提高硬度，这些背后的微观机理都解释得非常透彻。读完这本书，我感觉自己对金属材料的理解不再是停留在表面，而是有了一种深入骨髓的认识，这对于我后续的学习和研究打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都让我觉得非常惊喜。起初我以为它就是一本普通的教科书，讲解一些基础知识，但深入阅读后发现，它在很多地方都触及到了金属学和热处理领域的前沿和难点。例如，在讲到相变动力学时，它不仅介绍了经典的形核长大理论，还对一些更复杂的扩散控制相变和无扩散相变进行了深入的探讨，甚至引用了一些最新的研究成果。对于一些高难度的话题，比如固态相变的微观机制、显微组织演变过程的模拟等等，作者也给出了非常清晰的阐述。这本书让我意识到，金属热处理远不止是简单的加热和冷却，它背后蕴含着深刻的物理化学原理和复杂的微观结构变化。它提供的不仅仅是知识，更是一种思维方式，一种分析解决问题的角度。我感觉这本书对于想要深入研究金属材料或者从事相关研发工作的读者来说，绝对是一笔宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本《金属学与热处理》给我的感觉是，它在学术的严谨性和教学的实用性之间找到了一个非常完美的平衡点。作为一本“十一五”规划教材，它的内容体系非常完整，从基础的金属晶体结构、相变原理，到各种热处理工艺的详细介绍，再到最后的性能测试与失效分析，几乎涵盖了金属热处理领域的方方面面。最让我印象深刻的是，它并没有一味地堆砌理论，而是在理论讲解的基础上，非常注重与实际工程应用的联系。书中会提到很多具体的合金种类，以及它们在不同行业（比如航空航天、汽车制造、机械工程等）的应用，并且会分析在这些应用场景下，选择何种热处理工艺是最合适的，以及为什么。这种“理论联系实际”的讲解方式，让我觉得这本书的内容非常“接地气”，非常有价值。而且，它在内容组织上也很清晰，章节之间的逻辑关系也很顺畅，即使是第一次接触这个领域，也不会感到无从下手。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，对于我这种已经有一定金属材料基础的读者来说，这本书的价值更多体现在其对细节的挖掘和对前沿的触及。虽然基本的理论概念在很多教材中都能找到，但这本《金属学与热处理》在很多地方都做得更加深入和细致。比如，在讲到相图的分析时，它不仅仅是简单地给出相图，而是详细讲解了如何利用相图来预测材料在不同温度和成分下的组织状态，以及如何根据相图来设计热处理工艺。在介绍某些特定合金（如钢、铝合金等）的热处理时，它会深入到不同合金元素对相变过程的影响，以及如何通过调整热处理参数来优化特定性能。此外，书中对一些高级的热处理技术，例如渗碳、氮化、感应加热淬火等，也进行了比较详尽的介绍，并且讨论了它们在实际应用中的优缺点和注意事项。这本书确实能帮助我巩固已有的知识，同时也能拓展我的视野，让我看到更广阔的研究领域。