金屬材料及熱處理

前言

　　材料是國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)進(jìn)步和國(guó)家安全的物質(zhì)基礎(chǔ)與先導(dǎo)，材料技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和高技術(shù)發(fā)展的共性基礎(chǔ)技術(shù)，是當(dāng)前最重要、發(fā)展最快的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一。發(fā)展材料技術(shù)將促進(jìn)包括新材料產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的我國(guó)高新技米產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展，同時(shí)又將帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)的改造和產(chǎn)品的升級(jí)換代。“十五”期間。我國(guó)材料領(lǐng)域在光電子材料、特種功能材料和高性能結(jié)構(gòu)材料等方面取得了較大的突破。在一些重點(diǎn)方向邁入了國(guó)際先進(jìn)行列。依據(jù)國(guó)家“十一五”規(guī)劃，材料領(lǐng)域?qū)⒘⒆銍?guó)家重大需求，自主創(chuàng)新、提高核心競(jìng)爭(zhēng)力、增強(qiáng)材料領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新能力將成為戰(zhàn)略重心。納米材料與器件、信息功能材料與器件、高新能源轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)能材料、生物醫(yī)用與仿生材料、環(huán)境友好材料、重大工程及裝備用關(guān)鍵材料、基礎(chǔ)材料高性能化與綠色制備技術(shù)、材料設(shè)計(jì)與先進(jìn)制備技術(shù)將成為材料領(lǐng)域研究與發(fā)展的主導(dǎo)方向。不難看出，這些主導(dǎo)方向體現(xiàn)了材料學(xué)科一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)，即材料學(xué)科正在由單純的材料科學(xué)與工程向與眾多高新科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域交叉融合的方向發(fā)展。材料領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，對(duì)擔(dān)負(fù)材料科學(xué)與工程高等教育和科學(xué)研究雙重任務(wù)的高等學(xué)校提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為迎接這一挑戰(zhàn)，高等學(xué)校不但要擔(dān)負(fù)起材料科學(xué)與工程前沿領(lǐng)域的科學(xué)研究、知識(shí)創(chuàng)新任務(wù)。而且要擔(dān)負(fù)起培養(yǎng)能適應(yīng)材料科學(xué)與工程領(lǐng)域高速發(fā)展需求的、具有新知識(shí)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的重任。

內(nèi)容概要

本書(shū)為教育部高等學(xué)校材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)規(guī)劃教材，根據(jù)教育部高等學(xué)校材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制訂的教學(xué)基本要求編寫(xiě)?！敖饘俨牧吓c熱處理”是高等工科院校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之一，教學(xué)目的是使學(xué)生理解金屬材料的組織、性能和加工工藝三者之間的關(guān)系，掌握金屬材料的強(qiáng)化理論，為今后金屬材料的選擇及加工工藝制訂的奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。    全書(shū)共8章，分別為第1章概述了金屬材料在人類(lèi)社會(huì)中的作用，強(qiáng)調(diào)了熱處理在材料生產(chǎn)中的地位，指明了全書(shū)的研究?jī)?nèi)容與目的；第2章講述了金屬材料的固態(tài)相變的基礎(chǔ)理論；第3章介紹了鋼的熱處理原理與工藝；第4章介紹了有色金屬材料的熱處理原理與工藝；第5章介紹了金屬材料的強(qiáng)韌化方法，并對(duì)材料失效做了初步分析；第6章介紹了常見(jiàn)的構(gòu)件用鋼、機(jī)器零件用鋼和特殊性能用鋼，并對(duì)鑄鐵進(jìn)行了講述；第7章介紹了常見(jiàn)的鋁、銅等有色金屬材料；第8章在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，介紹了材料失效基礎(chǔ)知識(shí)與典型金屬材料的設(shè)計(jì)原則和方案。    本書(shū)可作為材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)（金屬材料方向），材料加工專(zhuān)業(yè)本科生教材，也可供冶金、機(jī)械等行業(yè)的研究生和工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章  緒論第2章  固態(tài)相變導(dǎo)論第3章  鋼的熱處理原理與工藝第4章  有色金屬熱處理原理與工藝第5章  金屬?gòu)?qiáng)韌化導(dǎo)論第6章  鋼鐵材料第7章  有色金屬及其合金第8章  機(jī)械零件的選材主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　3.按原子遷移情況分類(lèi)　　按照相變過(guò)程中原子遷移情況可以將固態(tài)相變分為三種類(lèi)型?！　〉谝活?lèi)是擴(kuò)散型的相變。在這類(lèi)相變過(guò)程中，必須依靠原子或離子的長(zhǎng)距離擴(kuò)散來(lái)完成，因而擴(kuò)散是這類(lèi)相變中起控制作用的主要因素。因?yàn)樵拥臄U(kuò)散系數(shù)與溫度呈指數(shù)關(guān)系，所以溫度對(duì)相變過(guò)程有重要影響。溫度越高原子活動(dòng)能力越強(qiáng)，相變?cè)饺菀走M(jìn)行。所以可以通過(guò)控制相變溫度從而控制相變過(guò)程。絕大多數(shù)相變屬于這一類(lèi)?！　〉诙?lèi)是無(wú)擴(kuò)散型的相變。整個(gè)相變過(guò)程（結(jié)構(gòu)變化、成分變化或有序度變化等）不是依靠原子或離子發(fā)生長(zhǎng)程擴(kuò)散來(lái)完成的相變，稱(chēng)為無(wú)擴(kuò)散型相變。關(guān)于擴(kuò)散一般是這樣定義的：原子的遷移稱(chēng)為擴(kuò)散。在無(wú)擴(kuò)散型相變過(guò)程中，并非原子不發(fā)生遷移，而是遷移的方式與擴(kuò)散型相變有本質(zhì)的區(qū)別。相變時(shí)原子通過(guò)類(lèi)似范性形變過(guò)程中孿生變形那樣做規(guī)則的遷移，相變前后各原子間的相鄰關(guān)系不發(fā)生變化。使點(diǎn)陣發(fā)生改組但是化學(xué)成分不發(fā)生變化。鋼中的馬氏體相變是典型的無(wú)擴(kuò)散型相變。　　第三類(lèi)轉(zhuǎn)變是介于上述兩類(lèi)相變之間的一種過(guò)渡型轉(zhuǎn)變，已發(fā)現(xiàn)的屬于這類(lèi)相變的有兩種：一種叫塊形轉(zhuǎn)變，它接近于擴(kuò)散型相變，相界面的移動(dòng)也是通過(guò)原子逐個(gè)擴(kuò)散而進(jìn)行的，但在這里擴(kuò)散只局限于原子橫跨界面而進(jìn)行的短距離擴(kuò)散，而沒(méi)有長(zhǎng)距離的擴(kuò)散，已在Fe-Ni合金及一些銅、鋁合金中發(fā)現(xiàn)這類(lèi)轉(zhuǎn)變；另一種叫貝氏體型轉(zhuǎn)變，接近于馬氏體轉(zhuǎn)變，在這類(lèi)轉(zhuǎn)變過(guò)程中，若產(chǎn)生兩個(gè)新相，則其中之一依靠擴(kuò)散成長(zhǎng)，另一相依靠切變成長(zhǎng)；若只產(chǎn)生一個(gè)新相，則其中只有一個(gè)組元進(jìn)行擴(kuò)散，另一個(gè)組元不發(fā)生擴(kuò)散，無(wú)論哪一種情況，擴(kuò)散與非擴(kuò)散二者都是相互影響或相互制約的，這種轉(zhuǎn)變是以鋼中的貝氏轉(zhuǎn)變而命名的。本章將按照這種分類(lèi)方式具體說(shuō)明固態(tài)相變中的主要類(lèi)型?！? ……

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