金屬材料學(xué)

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容包括鋼的合金化基礎(chǔ)、合金鋼、鑄鐵、非鐵金屬及其合金、金屬功能材料和新型金屬材料等。鋼的合金化基礎(chǔ)部分著重討論了鋼中的合金元素及其與鐵和碳的作用、合金元素在鋼的相變中的作用、合金元素對鋼的力學(xué)性能和工藝性能的影響以及鋼中的微量元素；在合金鋼、鑄鐵、非鐵金屬及其合金部分較全面地介紹了工程構(gòu)件用鋼、機(jī)器零件用鋼、工具鋼、特殊性能鋼、鑄鐵以及工業(yè)生產(chǎn)中常用的非鐵金屬材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、熱處理工藝與性能之間的關(guān)系；在金屬功能材料和新型金屬材料部分介紹了比較成熟的新型金屬材料及其研究成果，如磁性材料、金屬基復(fù)合材料和納米金屬材料等；本書還通過大量實例介紹了金屬材料的選材思路、加工工藝以及工程應(yīng)用。
本書既可以作為材料類本科專業(yè)學(xué)生的教材，也可以作為研究生和從事材料王作技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

前言
蔗論
第1章 鋼的合金化概論
 1.1 鋼中的合金元素
　 1.1.1 合金元素的定義
　 1.1.2 合金元素的存在形式及其劃分
 1.2 合金元素對鐵碳相圖及鋼熱處理的影響
　 1.2.1 合金元素對鐵碳相圖的影響
　 1.2.2 合金元素對鋼熱處理的影響
　1.3 合金元素對鋼性能的影響
　 1.3.1 合金元素與鋼的強(qiáng)韌化
　 1.3.2 合金元素對鋼不同熱處理狀態(tài)下力學(xué)性能的影響
　 1.3.3 合金元素對鋼工藝性能的影響
　1.4 微量元素及鋼的微合金化
　 1.4.1 鋼中的微量元素及其作用
　 1.4.2 鋼的微合金化
　1.5 鋼合金化發(fā)展的新方向
　 1.5.1 基于生態(tài)化設(shè)計概念的生態(tài)合金化
 　1.5.2 基于多主元合金概念的高熵合金化
　1.6 鋼的分類和編號
　 1.6.1 鋼的分類.
　 1.6.2 鋼的編號方法
　 1.6.3 常見國外牌號標(biāo)準(zhǔn)
 本章小結(jié)
 本章主要名詞
 習(xí)題
第2章 工程構(gòu)件用鋼
 2.1 工程構(gòu)件用鋼的基本要求
 2.1.1 足夠的強(qiáng)度和韌性
 2.1.2 良好的成形工藝性和焊接性
 2.1.3 良好的耐蝕性
 2.2 工程構(gòu)件用鋼的合金化
 2.2.1 合金元素對鋼力學(xué)性能的影響
 2.2.2 合金元素對鋼焊接性能的影響
 2.2.3 合金元素對鋼耐大氣腐蝕性的影響
 2.3 鐵素體.珠光體鋼
 2.3.1 碳素工程結(jié)構(gòu)鋼
 2.3.2 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
 2.3.3 微合金化低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
 2.4 低碳貝氏體鋼、針狀鐵素體鋼及低碳馬氏體鋼
 2.4.1 低碳貝氏體鋼
 2.4.2 針狀鐵素體鋼
 2.4.3 低碳馬氏體鋼
 2.5 雙相鋼
 2.6 相變誘發(fā)塑性(TR1P)鋼
 2.7　建筑用抗震耐火鋼
 2.7.1 抗震耐火銅的性能要求
 2.7.2 抗震耐火鋼的合金化原則
 2.7.3 典型抗震耐火鋼
 2.8 工程構(gòu)件用鋼的發(fā)展趨勢
 本章小結(jié)
 本章主要名詞
 習(xí)題
第3章　機(jī)器零件用鋼
　……
第4章　工具鋼
第5章　特殊性能鋼
第6章　鑄鐵
第7章　非鐵金屬及其合金
第8章　金屬功能材料
第9章　新型金屬材料
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：（4）高溫性能好，使用溫度范圍大 由于金屬基體的高溫性能比聚合物高很多，其增強(qiáng)纖維、晶須、顆粒在高溫下又都具有很高的高溫強(qiáng)度和模量，因此，金屬基復(fù)合材料具有比基體金屬更高的高溫性能，特別是連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料。在復(fù)合材料中，纖維起著重要的承載作用，纖維強(qiáng)度在高溫下基本不降低，纖維金屬基復(fù)合材料的高溫性能可保持到接近金屬熔點，比金屬基體的高溫性能要高許多。因此，金屬基復(fù)合材料被選用在發(fā)動機(jī)等的高溫部件上，可大幅度提高發(fā)動機(jī)的性能和效率。（5）耐磨性好 金屬基復(fù)合材料，尤其是陶瓷纖維、晶須、顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料具有很好的耐磨性，這是因為在基體金屬中加入了大量的陶瓷增強(qiáng)物，特別是細(xì)小的陶瓷顆粒。陶瓷材料硬度高、耐磨、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，用它們來增強(qiáng)金屬不僅提高了材料的強(qiáng)度和剛度，也提高了復(fù)合材料的硬度和耐磨性。例如，碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的耐磨性比鑄鐵還好，比基體金屬高出幾倍，可用于汽車發(fā)動機(jī)、制動盤、活塞等重要部件，能明顯提高部件的性能和壽命。（6）疲勞性能和斷裂韌度良好 金屬基復(fù)合材料的疲勞性能和斷裂韌度取決于纖維等增強(qiáng)物與金屬基體的界面結(jié)合狀態(tài)，增強(qiáng)物在金屬基體中的分布以及金屬、增強(qiáng)物本身的特性，特別是界面狀態(tài)。最佳的界面結(jié)合狀態(tài)既可有效地傳遞載荷，又能阻止裂紋的擴(kuò)展，提高材料的斷裂韌度。據(jù)美國宇航公司報道，G／A1復(fù)合材料的疲勞與抗拉強(qiáng)度比為0.7左右。（7）不吸潮、不老化、氣密性好 與聚合物相比，金屬基復(fù)合材料的金屬性質(zhì)穩(wěn)定、組織致密，不存在老化、分解、吸潮等問題，也不會發(fā)生性能的自然退化，且在空間使用時不會分解出低分子物質(zhì)污染儀器和環(huán)境，因此與聚合物基復(fù)合材料相比，具有明顯的優(yōu)越性。（8）二次加工性能較好 可有效地借助目前各種成熟的金屬材料加工工藝及設(shè)備，實現(xiàn)金屬及復(fù)合材料的二次加工?？傊饘倩鶑?fù)合材料所具有的高的比強(qiáng)度和比模量，良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性、耐磨性、高溫性能，低的線脹系數(shù)，高的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)異的綜合性能，使得金屬基復(fù)合材料在航空航天、電子、汽車、先進(jìn)武器等領(lǐng)域中均有廣闊的應(yīng)用前景。

編輯推薦

《金屬材料學(xué)》為普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材之一。

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