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《中外金属材料手册》内容全,数据新。《中外金属材料手册》选取中外金属材料的最新标准,介绍了各个型号的钢材、高温合金、铝合金、铜合金、镁合金、铅合金、锌合金等的化学成分以及板、带、型、棒、线材等的力学性能。
《中外金属材料手册》查阅方便。《中外金属材料手册》选取标准中的数据,经过作者精心编排,数据翔实,查阅方便。
内容简介
《中外金属材料手册》汇集国内外最新资料,详细介绍了常用金属材料的牌号、化学成分、规格、性能、用途、尺寸、理论质量、热处理规范以及中外牌号对照等数据。标准新、数据准、查阅方便是《中外金属材料手册》的特色。
《中外金属材料手册》适宜从事机械、冶金、化工、航空航天、国防等行业产品设计和材料购销人员使用。
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目录
1 金属材料的基础知识
1.1 金属材料名词解释
1.1.1 黑色金属
1.1.2 有色金属
1.2 金属材料的选用原则
1.3 常用计量单位及换算
1.3.1 长度单位及换算
1.3.2 面积单位及换算
1.3.3 体积单位及换算
1.3.4 质量单位及换算
1.3.5 常用面积计算
1.3.6 常用体积及表面积计算
1.4 金属材料常用性能名词术语
1.4.1 力学性能
1.4.2 物理性能
1.4.3 化学性能
1.5 金属热处理
1.6 金属材料物理性能
1.6.1 常用钢铁材料密度
1.6.2 常用有色金属物理性能
2 各国材料牌号对照
2.1 金属材料牌号对照及其代用的基本原则
2.2 各国材料牌号对照表
2.2.1 碳素结构钢对照
2.2.2 低合金结构钢对照
2.2.3 合金结构钢对照
2.2.4 保证淬透性结构钢对照
2.2.5 易切削结构钢对照
2.2.6 冷镦和冷挤压用钢对照
2.2.7 非调质机械结构钢对照
2.2.8 耐候钢对照
2.2.9 不锈钢和耐热钢对照
2.2.10 弹簧钢对照
2.2.11 轴承钢对照
2.2.12 碳素工具钢对照
2.2.13 合金工具钢对照
2.2.14 高速工具钢对照
2.2.15 建筑用钢对照
2.2.16 汽车用钢对照
2.2.17 船舶用钢对照
2.2.18 桥梁用结构钢对照
2.2.19 锅炉、压力容器用钢对照
2.2.20 电工用钢对照
2.2.21 焊接用钢对照
2.2.22 铸铁对照
2.2.23 铸钢对照
2.2.24 高温合金对照
2.2.25 铝合金对照
2.2.26 铜合金对照
2.2.27 钛合金对照
2.2.28 镍及镍合金对照
2.2.29 锌及锌合金对照
3 铸铁
3.1 中国铸铁标准
3.1.1 灰铸铁
3.1.2 球墨铸铁
3.1.3 可锻铸铁
3.1.4 耐热铸铁
3.1.5 蠕墨铸铁
3.1.6 抗磨铸铁
3.2 欧洲标准化委员会(CEN)铸铁标准
3.3 美国铸铁标准
3.3.1 灰铸铁[ASTM A48/A48M-03(2012年确认)]
3.3.2 球墨铸铁[ASTM A536-84(2004年确认)]
3.4 国际标准化组织(ISO)铸铁标准
4 铸钢
4.1 中国铸钢标准
4.1.1 铸钢牌号和化学成分
4.1.2 力学性能及用途
4.2 欧洲标准化委员会(CEN)铸钢
4.2.1 一般工程用铸钢的化学成分和力学性能
4.2.2 耐热铸钢的化学成分和力学性能
4.2.3 耐腐蚀铸钢的化学成分和力学性能
4.2.4 承压铸钢的化学成分和力学性能
4.3 美国铸钢标准
4.4 国际标准化组织(ISO)铸钢标准
5 结构钢
5.1 中国结构钢
5.1.1 结构钢牌号和化学成分
5.1.2 结构钢的力学性能
5.1.3 结构钢的特性与用途
5.2 欧洲标准化委员会(CEN)结构钢
5.2.1 结构钢的牌号与化学成分
5.2.2 结构钢的力学性能
5.3 美国结构钢
5.3.1 结构钢牌号和化学成分
5.3.2 结构钢的力学性能
5.4 日本结构钢
5.4.1 结构钢牌号和化学成分
5.4.2 结构钢的力学性能
5.5 国际标准化组织(ISO)结构钢
5.5.1 结构钢牌号和化学成分
5.5.2 结构钢的力学性能
6 工具钢
6.1 中国工具钢
6.1.1 碳素工具钢
6.1.2 合金工具钢
6.1.3 高速工具钢
6.1.4 硬质合金
6.1.5 凿岩钎杆用中空钢
6.2 欧盟标准化委员会(CEN)工具钢
6.3 美国工具钢
6.4 日本工具钢
6.5 国际标准化组织(ISO)工具钢
7 不锈钢和耐热钢
7.1 中国不锈钢和耐热钢
7.1.1 牌号和化学成分
7.1.2 力学性能
7.1.3 不锈钢和耐热钢的特性和用途
7.2 欧洲标准化委员会(CEN)不锈钢和耐热钢
7.2.1 不锈钢和耐热钢的牌号及化学成分
7.2.2 不锈钢和耐热钢的力学性能
7.3 美国不锈耐热钢
7.3.1 不锈耐热钢牌号和化学成分
7.3.2 不锈耐热钢的力学性能
7.3.3 不锈耐热钢的物理性能
7.4 日本不锈钢
7.4.1 不锈钢棒
7.4.2 热轧不锈钢钢板和钢带
7.4.3 冷轧不锈钢板材、薄板和滞材
7.4.4 不锈钢盘条
7.4.5 不锈钢丝
7.4.6 耐热钢棒及线材
7.4.7 耐热钢板和钢带
7.4.8 冷轧弹簧钢带
7.4.9 不锈弹簧钢丝
7.4.10 冷顶锻和冷锻用不锈钢丝
7.4.11 焊接用不锈钢丝
7.4.12 热轧不锈钢等边角钢
7.4.13 不锈钢锻件用初轧坯和钢坯
7.4.14 一般工程用耐热铸钢
7.4.15 一般用途的耐腐蚀铸钢
7.5 国际标准化组织(ISO)不锈耐热钢及耐腐蚀钢
7.5.1 不锈耐热钢及耐腐蚀钢牌号和化学成分
7.5.2 不锈耐热钢及耐腐蚀钢的力学性能
8 高温合金
8.1 中国高温合金
8.1.1 高温合金牌号的表示方法
8.1.2 高温合金牌号和化学成分
8.1.3 高温合金力学性能
8.1.4 高温合金的物理性能
8.1.5 高温合金的特性及用途
8.2 美国高温合金
8.2.1 高温合金牌号和化学成分
8.2.2 高温合金的力学性能
8.2.3 高温合金的物理性能
8.2.4 高温合金的特性及用途
8.3 英国高温合金
8.3.1 高温合金牌号和化学成分
8.3.2 高温合金的力学性能
8.3.3 高温合金的物理性能
8.4 法国高温合金
8.4.1 高温合金牌号和化学成分
8.4.2 高温合金的力学性能
8.4.3 高温合金的物理性能
8.5 德国高温合金
8.5.1 高温合金牌号和化学成分
8.5.2 高温合金的力学性能
8.5.3 高温合金的物理性能
8.5.4 高温合金的特性及用途
8.6 日本高温合金
9 铝及铝合金
9.1 中国铝及铝合金
9.1.1 铝及铝合金牌号和化学成分
9.1.2 铝及铝合金的力学性能
9.1.3 铝及铝合金的物理性能
9.1.4 铝及铝合金的特性及用途
9.2 欧洲标准化委员会(CEN)铝及铝合金
9.2.1 铝及铝合金牌号和化学成分
9.2.2 铝及铝合金的力学性能
9.3 美国铝及铝合金
9.3.1 铝及铝合金牌号和化学成分
9.3.2 铝及铝合金的力学性能
9.3.3 铝及铝合金的物理性能
9.3.4 铝及铝合金的特性及用途
9.4 日本铝及铝合金
9.4.1 铝及铝合金牌号和化学成分
9.4.2 铝及铝合金的力学性能
9.4.3 铝合金铸件的特性及用途
9.5 国际标准化组织(ISO)铝及铝合金
9.5.1 铝及铝合金牌号和化学成分
9.5.2 铝及铝合金的力学性能
10 铜及铜合金
10.1 中国铜及铜合金
10.1.1 铜及铜合金牌号和化学成分
10.1.2 铜及铜合金的力学性能
10.1.3 铜及铜合金的物理性能
10.1.4 铸造铜合金的特性及用途
10.2 欧洲标准化委员会(CEN)铜及铜合金
10.2.1 铜及铜合金的牌号及化学成分
10.2.2 铜及铜合金的力学性能
10.3 美国铜及铜合金
10.3.1 铜及铜合金牌号和化学成分
10.3.2 铜及铜合金的力学性能
10.3.3 铜及铜合金的特性及用途
10.4 日本铜及铜合金
10.4.1 铜及铜合金牌号和化学成分
10.4.2 铜及铜合金的力学性能
10.4.3 铜及铜合金的特性及用途
10.5 国际标准化组织(ISO)铜及铜合金
10.5.1 铜及铜合金牌号和化学成分
10.5.2 铜及铜合金的力学性能
11 镁及镁合金
11.1 中国镁及镁合金
11.1.1 镁及镁合金牌号和化学成分
11.1.2 镁及镁合金的力学性能
11.1.3 镁合金的一般物理性能
11.1.4 镁及镁合金的特性及用途
11.2 欧洲标准化委员会(CEN)镁及镁合金
11.2.1 镁及镁合金的牌号及化学成分
11.2.2 镁及镁合金铸件的力学性能
11.3 美国镁及镁合金
11.3.1 镁及镁合金牌号和化学成分
11.3.2 镁及镁合金的力学性能
11.4 日本镁及镁合金
11.4.1 镁及镁合金牌号和化学成分
11.4.2 镁及镁合金的力学性能
11.5 国际标准化组织(ISO)镁及镁合金
11.5.1 镁及镁合金牌号和化学成分
11.5.2 镁及镁合金的力学性能
12 钛及钛合金
12.1 中国钛及钛合金
12.1.1 钛及钛合金牌号和化学成分
12.1.2 钛及钛合金的力学性能
12.1.3 工业纯钛在各种介质中的耐蚀性能
12.1.4 加工钛及钛合金的一般物理性能
12.1.5 加工钛及钛合金的特性及用途
12.2 美国钛及钛合金
12.2.1 钛及钛合金牌号和化学成分
12.2.2 钛及钛合金的力学性能
12.2.3 钛及钛合金的技术规范
12.3 日本钛及钛合金
12.3.1 钛及钛合金牌号和化学成分
12.3.2 钛及钛合金的力学性能
12.4 国际标准化组织(ISO)钛及钛合金
12.4.1 钛及钛合金牌号和化学成分
12.4.2 钛及钛合金的力学性能
13 锌及锌合金
13.1 中国锌及锌合金
13.1.1 锌及锌合金牌号和化学成分
13.1.2 锌及锌合金的规格及力学性能
13.2 欧洲标准化委员会(CEN)锌及锌合金
13.2.1 锌及锌合金的牌号及化学成分
13.2.2 锌及锌合金的力学性能
13.3 美国锌及锌合金
13.4 日本锌及锌合金
13.4.1 锌及锌合金牌号和化学成分
13.4.2 锌及锌合金的力学性能
13.4.3 压铸锌合金使用部件实例
13.5 国际标准化组织(ISO)锌及锌合金
14 铅及铅合金
14.1 铅及铅合金牌号和化学成分
14.2 铅及铅合金的规格及特性
附录1 法定计量单位
附录2 常用硬度换算
现代材料科学与工程:从微观结构到宏观性能的系统研究 图书简介 本书旨在为材料科学与工程领域的学生、研究人员和工程师提供一个全面、深入且与时俱进的知识框架。我们聚焦于非金属材料的最新发展、先进制造技术及其在高端应用中的潜力,与传统金属材料研究形成鲜明对比,构建一个独立的、现代化的材料科学体系。 本书共分为五大部分,共二十章,内容涵盖了从基础理论到前沿应用的完整链条。 --- 第一部分:先进非金属材料基础与结构特性 本部分着重于突破传统材料视野,深入探讨高分子、陶瓷和复合材料这三大核心非金属材料体系的微观结构、内在机制与宏观性能之间的复杂关系。 第一章:现代材料学的范式转变 本章首先阐述了材料科学从以“结构决定性能”为核心的经典理论向“结构-制备-性能-应用”全流程控制的现代范式转变。重点讨论了电子结构、晶体/非晶结构、微观相界面在决定材料宏观力学、热学、电学和光学性能中的决定性作用。特别引入了高熵非金属材料的概念,探讨其结构复杂性与性能优化之间的非线性关系。 第二章:高分子材料的拓扑结构与动态行为 详细解析了聚合物的链结构(如支化度、分子量分布、共聚序列)、形态结构(结晶度、取向度)以及动态力学行为(如玻璃化转变温度 $T_g$、粘弹性松弛过程)。引入了响应性高分子(智能材料)的设计原理,如光敏、热敏和pH响应性聚合物的分子设计策略,及其在软机器人和药物递送中的应用实例。 第三章:工程陶瓷的晶格缺陷与断裂韧性提升 本章深入研究了氧化物、非氧化物陶瓷(如氮化物、碳化物)的本征缺陷(点缺陷、位错、晶界)如何影响其在高温、高应力条件下的稳定性。重点阐述了增韧技术,包括第二相粒子的引入(如氧化锆增韧氧化铝)、纤维增强机制,以及通过超细晶或纳米晶结构实现强度与韧性协同提升的机理研究。 第四章:新型复合材料的界面科学 复合材料是实现材料性能“1+1 > 2”的关键。本章聚焦于先进纤维(碳纤维、玄武岩纤维)与先进基体(热固性树脂、高性能热塑性塑料、金属间化合物基体)之间的界面相互作用。讨论了界面能、界面应力传递效率以及界面化学改性技术,以有效控制复合材料的疲劳寿命和损伤容限。 --- 第二部分:高性能热学与电学功能材料 本部分侧重于材料在能源转换、存储和信息技术领域的核心应用,重点研究其电子能带结构与能级工程。 第五章:半导体材料的能带工程与掺杂理论 系统阐述了III-V族、II-VI族半导体以及新兴的二维过渡金属硫化物(TMDs)的能带结构、载流子输运机制。深入分析了本征与外源性掺杂对费米能级的精确调控,以及如何利用异质结界面实现高效的光电转换。 第六章:先进绝缘体与高介电常数材料 探讨了高压输电、电容器领域对高介电强度和低介质损耗材料的需求。研究了铁电/反铁电陶瓷的电畴结构与极化机制,以及通过原子层沉积(ALD)技术制备的超薄高κ氧化物薄膜的界面效应。 第七章:热电材料的塞贝克效应与材料设计 聚焦于将热能直接转化为电能的热电材料。详细分析了塞贝克系数 ($S$)、电导率 ($sigma$) 和热导率 ($kappa$) 之间的矛盾优化(ZT值最大化)。重点介绍了声子玻璃-电子晶体的设计理念,以及通过晶格缺陷工程、纳米复合抑制晶格热导的策略。 第八章:储能材料:锂离子与固态电解质 本章聚焦于下一代电池技术。深入剖析了高容量正负极材料(如硅基负极、镍锰钴酸锂/磷酸铁锂)的结构稳定性和嵌脱锂动力学。同时,对固态电解质(聚合物、氧化物、硫化物)的离子传导机理、界面阻抗问题进行了详细论述。 --- 第三部分:先进制造与结构化技术 本部分将理论与实践相结合,侧重于如何通过先进的制造工艺来精确控制材料的宏观几何形状和微观组织。 第九章:增材制造(3D打印)中的材料行为 系统考察了基于粉末床熔融(SLM/EBM)和定向能量沉积(DED)技术对高分子和陶瓷粉末的烧结、熔化过程。重点分析了快速凝固过程中出现的枝晶形貌、残余应力的形成与控制,以及如何通过过程参数优化实现高密度和低孔隙率部件的制造。 第十章:薄膜沉积与表面改性技术 详细介绍物理气相沉积(PVD,如溅射)和化学气相沉积(CVD)在制备功能性薄膜中的应用。讨论了如何通过反应性溅射和等离子体增强技术来调控薄膜的化学计量比和晶体取向,以优化其光学和腐蚀性能。 第十一章:动态压缩与超快材料响应 介绍利用霍普金森杆技术(SHPB)等手段研究材料在超高应变率下的动态力学行为。分析了冲击波传播、材料的损伤演化和非线性粘塑性响应,这对于理解爆炸、碰撞等极端工况至关重要。 第十二章:材料的界面工程与连接技术 探讨了不同材料(如陶瓷与金属、聚合物与复合材料)之间高效连接的策略。深入研究了扩散连接、钎焊以及反应性粘接中的冶金/化学反应过程,确保界面强度和长期可靠性。 --- 第四部分:环境友好型与生物相容性材料 本部分面向可持续发展和生命科学领域,关注材料的降解性、生物安全性与环境影响。 第十三章:可降解高分子与绿色化学 探讨了聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等生物基和可生物降解聚合物的合成、性能调控与降解动力学。重点讨论了如何设计具有可控水解速率和环境友好型催化剂的材料体系。 第十四章:生物医用材料的相容性与载药系统 研究植入体材料(如生物活性陶瓷、钛合金替代物)与生物体之间的生物相容性、血液相容性评估标准。详细介绍了多孔结构设计如何促进骨细胞生长,以及微球、纳米粒在靶向药物释放中的制备与机制。 第十五章:腐蚀与防护:环境下的材料失效 系统分析了非金属材料在酸、碱、盐溶液以及高温水蒸气中的化学侵蚀机制。重点介绍了涂层技术(如溶胶-凝胶法、电化学沉积)在构建多功能防腐蚀和抗氧化保护层方面的最新进展。 --- 第五部分:计算材料学与性能预测 本部分将先进的计算方法应用于材料科学研究,以期加速新材料的发现与优化。 第十六章:第一性原理计算在材料设计中的应用 详细介绍基于密度泛函理论(DFT)计算材料的电子结构、缺陷形成能和能带结构的方法。讨论了如何利用这些计算结果来指导实验中特定掺杂元素或晶格畸变的引入。 第十七章:分子动力学模拟与多尺度建模 阐述了分子动力学(MD)模拟在研究高分子链段运动、离子迁移路径和界面扩散过程中的应用。介绍了如何通过介观模拟桥接微观原子尺度与宏观力学性能之间的鸿沟。 第十八章:材料信息学与数据驱动发现 本章引入了机器学习(ML)和人工智能(AI)技术在材料科学中的前沿应用。探讨了如何构建高质量的材料数据库,并利用回归模型、神经网络来预测复杂材料体系的性能,实现虚拟筛选和逆向设计。 第十九章:有限元分析(FEA)在结构材料中的应用 聚焦于使用有限元方法对复杂几何结构、多相材料进行力学行为的仿真。强调了如何将微观尺度的材料参数(如晶界行为、损伤演化法则)输入到宏观有限元模型中,以提高预测精度。 第二十章:未来展望:智能材料与自修复系统 对非金属材料的未来发展趋势进行展望,特别是自修复高分子基复合材料、形状记忆陶瓷和多功能集成材料系统的研究热点与挑战。 --- 本书的特点在于其对非金属材料体系的深度聚焦和多尺度、多物理场耦合分析的综合视角,为读者提供了一个区别于传统金属材料体系的、全面的现代材料学知识体系。
说实话,我一开始拿到这本厚厚的《中外金属材料手册》时,内心是有些抗拒的,担心它会是那种堆砌术语和表格的枯燥读物。但当我真正沉下心去阅读后,完全颠覆了我的看法。这本书的叙述方式非常生活化,用一种近乎讲故事的口吻,将那些复杂的材料学概念娓娓道来。作者似乎深知不同背景的读者在阅读时的难点,总是能在关键的转折点插入一些形象的比喻或者历史典故,使得那些晦涩难懂的晶界扩散、相变动力学等理论变得格外易于理解。我特别喜欢它对不同国家标准体系的对比分析,比如ASTM、JIS、DIN等标准在同一种牌号材料上的细微差异,以及这些差异如何影响最终产品的性能。对于我们这些需要进行国际贸易和合作的企业来说,这种宏观的、跨文化的材料标准解读简直是太及时了。这本书不只是冷冰冰的科学记录,它充满了对材料科学探索过程的热情和对工程师群体实际需求的深刻理解。翻开它,就像是与一位博学多才的老友促膝长谈,不仅学到了知识,更被那种严谨而又充满趣味的研究态度所感染。