|
|
马上注册，结识高手，享用更多资源，轻松玩转三维网社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
材料设计的热力学解析 [精装] ~ 郝士明 (作者) 8 e5 q6 K+ u4 Z6 u2 N
& D0 `& f3 T: n5 L. \4 h* R9 ]1 h 基本信息- 出版社: 化学工业出版社; 第1版 (2011年3月1日)
- 精装: 464页
- 正文语种: 简体中文
- 开本: 16
- ISBN: 7122095258, 9787122095251
- 条形码: 9787122095251
+ b0 v5 ?# [: C0 \内容简介 《材料设计的热力学解析》是将“材料设计问题”与“材料热力学”联系起来处理的一种尝试，也是一次对经历过研究问题的回顾性思考。但它不是简单的汇总与整理，而是包含了新的分析与探究，对所涉及的问题也做了相应的扩展。所以产生了若干有重要意义的新认识和新结论。
# U- g6 J$ z9 g前几章中探讨了材料设计的4个历史阶段；分析了磁性转变和有序-无序转变的自由能同时起作用时，对高性能永磁材料设计的影响；对塑性变形储能与亚晶取向之间的联系做了热力学沟通，探讨了两者间的转变。中间两章以多元溶解度间隙作为GP区析出的基本判据，重新思考了高强Al-Zn-Cu-Mg合金的成分设计；还提出了Fe-Mn基奥氏体存在着高温和低温两种稳定性，进而对奥氏体型低温钢的成分设计提出了新设想。中间几章主要涉及Ti合金的热力学分析，提出了Ti合金相稳定化参数的概念，对TiAl合金中添加微量第三元素时的两相平衡进行了分析，导出了相稳定化参数，为定量探讨合金化问题准备了条件；明确提出TiNiNb宽滞后形状记忆合金设计必须离开TiNi-Nb连线，而利用三元(TiNb)-TiNi两相区来拓展材料设计的新空间。最后一章研究了合金钢两种表面处理的热力学和动力学问题，通过平衡碳势的概念把CDC、TD处理与我国实用合金钢的表面硬化联系了起来。
6 N5 |+ R5 z4 A/ Z/ ^' c 《材料设计的热力学解析》可供材料、冶金和机械等领域的科研工作者阅读，也可以作为材料类诸相关学科的研究生和高年级本科生的教学用书。 - O; l, Z! W8 j# i
- h( n( j& w2 @% m6 G
) f* a& K6 l5 u5 f) o* X目录序言 叶恒强 ; m. d; f3 R4 c3 J7 o3 T9 f
前言
, e4 U Z4 Z+ L# O, o0 u: Z1 绪论 1 8 s n, l1 ]' J; V/ R
1.1 合金设计与材料设计 1 : ]0 `$ b+ _4 }6 m
1.2 材料设计的进步 2
! @5 D& H8 j( M" ?, k$ w8 F9 y参考文献 8
. n U I- k; E. R" I% C6 H" C A$ I6 X. I
2 永磁材料设计的热力学解析 10
. v6 q3 [6 ]4 h$ [2.1 永磁材料概说 10 0 A! J! g0 i y5 m& x; g$ r; S
2.2 两相分离型金属永磁材料的组织设计 12 7 ^* }! [. g( u7 G8 ^ K
2.2.1 决定矫顽力的主要因素 12 ( A( \5 t5 h6 V# S, A% n6 S
2.2.2 合金设计的组织要素 16 ( N o+ W$ ?, J+ ~
2.2.3 合金设计与失稳分解 20
& I5 g) I- Q! o6 W. e& V4 B2.2.4 永磁材料失稳分解的起源 21 3 A9 R" o' D7 y. x8 E1 w" j" \- |8 \
2.3 两相分离型组织的热力学解析 27 - L. e& r+ d5 F( Z
2.3.1 多元系两相分离组织的热力学解析 27 * O' o9 a; c$ P" L
2.3.2 磁性转变对两相分离组织的影响 31 ; Y$ x: F* C% C ^7 o* Q, h, E, r
2.3.3 有序-无序转变对两相分离组织的影响 42 - Z6 }* l! X {" k- B; \, i' m# i- t
2.3.4 实际Alnico合金中两相分离组织的热力学分析 54 . x8 B! }; h# b; l" ~- Z
参考文献 65
& V# J" t6 V' m) Q, M
- Y+ L+ U: A' k' L# V3 Cu-Fe-Ni双相纳米材料设计的热力学解析 67 , ?5 h" a' U9 f" N* p8 Y( O
3.1 一种双相纳米材料的设计 68 & v( H, J: c% C
3.2 Cu-Fe-Ni系合金相图的实验测定与热力学计算 71 $ ] o2 c. n/ k( E b& W5 V
3.2.1 Cu-Fe-Ni系相图的扩散偶法测定 71 & I7 i/ B; m6 @3 g9 J4 ~! M1 ]! P
3.2.2 Cu-Fe-Ni系相图的热力学计算 78 , m. T. P/ x3 R t4 s
3.2.3 等体积分数合金失稳分解的驱动力 81 * G8 g) _2 i1 l1 O: t
3.3 Cu-Fe-Ni失稳分解合金的双相细晶组织与性能 84 * w2 _; y0 y( ?! Z% v7 e
3.3.1 等体积分数合金的组织学研究 84 * Y Z( h2 Y5 ^* a9 Y
3.3.2 等体积分数合金的失稳分解组织及其粗化 87 ; c* g2 y; Z* }1 s) O$ @
3.3.3 合金失稳分解的硬化效应分析 88 / M% P9 W0 B' n8 g/ K: ?! ^) @
3.3.4 塑性变形后合金失稳分解硬化效应分析 91
/ C; L( P0 z: U; ^5 j9 g+ x3.4 Cu-Fe-Ni合金失稳分解双相细晶组织的控制 93
& x6 h' ]3 i* m' I7 E+ G$ U3.4.1 失稳分解组织的形态与取向控制 93
4 T, e0 C0 _" x3.4.2 塑性变形储能与位错密度 96
: l% w" R& T" {% }% i3.5 Cu-Fe-Ni合金失稳分解组织的不连续粗化 98 # X) D2 {) K; ]8 V( k
3.5.1 不连续粗化组织的形态特征 98 V* \! k+ ]3 W! u
3.5.2 不连续粗化的动力学特征 100 2 k- ^! i7 R4 s3 m- F/ }2 ^# S5 T+ r
3.5.3 不连续粗化的力学性能特征 102
8 F2 b2 K2 _) \6 o: \, G3.5.4 不连续粗化的激活能 104
% ~1 @; n" j6 O3 t5 n+ k) g {5 w1 l3.5.5 等轴细晶双相组织 105 0 Y9 L; w' }: q, ]. `7 I1 l9 v) V& m
3.6 具有失稳分解组织的Hall-Petch关系 107 : m: W, P. k+ b# Z% Q9 U
3.6.1 Cu45Fe25Ni30单相合金的再结晶 107 0 B8 Q# k8 n' a
3.6.2 细晶强化与失稳分解强化 108 " n3 t; P& K& Z) {
参考文献 111 y }5 b" ^4 l) l. y$ v% q9 ?
& f! u3 ~0 M! y8 s4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计的热力学问题 113
! N, i" `8 A; t0 [* }" z4.1 Al-M二元合金的固态Al端溶解度 114
1 B# X( y* y/ [- U) Z( [( c$ K! K4.1.1 纯元素在Al固溶体中的溶解度 114 ! R5 f$ s2 Z& J( _& {
4.1.2 化合物形成元素在Al固溶体中的溶解度 115
3 `9 X' M& M+ D( N" }# F4.1.3 Al固溶体的溶解度分析 118
) R+ r* V% L, |/ h4 g4.2 Al-M二元合金中的溶解度间隙 119 ; L) I% r8 Y6 K7 c" a9 K
4.2.1 Al-Cu系的GP区形成与溶解度间隙 120
7 ]5 K7 T4 |# s6 s5 C5 q2 t3 m3 a4.2.2 Al-M系溶解度间隙的热力学 123 ' ]& v7 y( V. _. D2 v
4.2.3 Al-Zn系fcc固溶体的溶解度间隙 125 # B- F$ x( Y/ s2 v
4.2.4 Al-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 127
' K# `$ i- e2 O: b* h! V4.2.5 Al-Ag系fcc固溶体的溶解度间隙 129
D9 h3 o7 j) a4.3 Al-Zn-Mg-Cu多元合金系中的溶解度间隙 130 ) r- _- z, [4 l0 N% m% t# |' s
4.3.1 Al-Zn-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 130 . C* P. _) {& a
4.3.2 Al-Cu-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 131 7 O9 \7 w9 M: M' F; d1 q: a9 q
4.3.3 Al-Zn-Cu系fcc固溶体的溶解度间隙 132 , u+ x. [9 ^3 c5 t; m7 s
4.4 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的实验研究 134 ( T0 B" @$ u' I w1 Z, e% x
4.4.1 低Cu溶解度间隙实测的特殊扩散偶法 135
. {% p4 Z( j' B4.4.2 Al-Zn-Cu系低Cu侧溶解度间隙的实测结果 137
% ~$ k$ S$ N) i) s4.4.3 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的热力学计算 144 0 o& a" z3 N8 W7 Z3 b
4.4.4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计要点 148 2 a/ [/ L' z0 q6 D% x
4.5 Al-Zn-Cu系低温区相平衡的热力学研究 149 ! Y4 `* u; \9 n3 J6 K8 S7 {4 ^- G
4.5.1 Al-Zn-Cu系中的T相 150
( v Z! w6 {( m# ?( x4.5.2 Al-Zn-Cu系200℃\低Cu侧相平衡 152
% H* ]1 K) n: n: x' g$ E. T4.5.3 Al-Zn-Cu系室温低Cu侧相平衡 155 : j1 K& g! w# q2 b0 w# ~: q/ x
4.6 Al-Zn-Cu系合金相变的热力学与动力学问题 160 3 C: ]% C7 q" ]! K0 ^: r0 c
4.6.1 Al-Zn合金的不连续分解行为 160 3 ?* V3 i8 l' B' @+ r' J
4.6.2 Cu对Al-Zn合金失稳分解的影响 165 # p) W% y' d! f2 e$ P
4.6.3 少量Cu对Al-Zn合金fcc固溶体扩散行为的影响 169 6 m8 w4 M/ P& i7 C5 G3 }0 b2 V6 F
4.6.4 少量Cu对Al-Zn合金不连续分解的影响 173
# o. h% A8 e: r8 U. C/ i3 r4.6.5 少量Cu致Al-Zn合金组织异常细化与亚稳相变 177
5 o5 t) @6 U# G, E! X4 k( d参考文献 183
9 z; C4 O/ H+ y3 ]0 a) x2 z5 b. }! x! |5 O' |
5 Fe-Mn-Al低温合金的设计与热力学解析 185
2 b7 X, y; v' P3 ?4 }5.1 低温合金概说 185 ) @/ s4 J9 A# {1 v& L
5.2 bcc结构低温钢的组织与成分分析 187 ) @7 }+ f" d/ Z
5.2.1 相结构与韧脆转变温度 187
G8 c0 H1 c' C5.2.2 影响韧脆转变温度的因素 189 3 v9 q9 }# p, X7 g8 S( Y% ]* E
5.2.3 bcc结构低温钢的设计 194
* Q2 f* k) f* ^" V) Y5.3 fcc结构低温合金的组织与成分设计 196 ; k+ O1 L, [ k- S5 P* w8 G
5.3.1 fcc结构低温合金的韧性特征 196
" o6 h! Y1 ]5 H) q- F5.3.2 Ni-Cr合金化 197 ) e8 s* ?6 n8 d
5.3.3 单纯Mn合金化 197
) A4 J$ F+ C' B6 {; h* z$ l5.3.4 Mn-Cr合金化 198
! K% e4 O) ]% ~8 `1 _7 _" U5.3.5 Mn-Al合金化 201 9 z. `3 V( I' k9 G. B9 a7 b
5.4 奇异的奥氏体低温稳定性 202
/ M% ?. U3 s& c* R1 n" j5.5 Fe-Mn-Al系合金相图的研究 208
" i; u1 f- h( C) @' R! ]/ v( R$ n5.5.1 Fe-Mn-Al系合金相图的研究概况 208
. T2 }% A6 T- H+ ^& m5.5.2 Fe-Mn-Al系合金相图的研究方法 211
( H1 x" {' t+ n1 z& y6 A' ~7 \5.5.3 Fe-Mn-Al系合金相图实验研究的主要结果 215
- E. H. A* {! q5.5.4 Fe-Mn-Al系合金相图研究的最新进展 228
( S! s7 v2 e, V( E! K7 {; E5.6 Fe-Mn-Al系低温合金成分设计分析 231
& _9 c' |5 |; v6 ?2 m* e参考文献 233
4 h9 G/ u q+ s% S* G& M5 ?7 H- Q6 d$ m4 _ s
6 钛基合金的热力学解析 235
1 B% p8 K" y% P% r; w3 D! H6.1 基础系统相图 236 ' b+ m7 h( ?; l( d' ^2 p+ k, J
6.1.1 Ti-Al系二元相图 236
" r/ b* `# O. O/ f* I9 h6.1.2 Ti-O、Ti-N系二元相图 241 * S& q+ s* i5 S' E
6.1.3 其它元素相平衡的影响 243 ; |$ q0 ^0 H/ J* b# F8 O0 u
6.1.4 Ti-Mo、Ti-V系二元相图 243 0 k; ]7 i W; }/ Q0 ^
6.1.5 Ti-Al-V系三元相图 244
" `8 J2 z0 M5 F, ?, D) d6.1.6 Ti-Al-Mo系三元相图 249
2 n* L* L( A$ S5 U5 g& W D! |6.2 纯钛的相变自由能 250
' M/ N" Y2 u$ z, e6.3 钛合金的相稳定化参数 253 " y: V; K- d5 A/ h _. }% q
6.3.1 Ti基固溶体间的相平衡 253 : ~& j1 u( X* |
6.3.2 Ti基二元合金的相稳定化参数 255 % `+ j+ I4 G$ W
6.4 钛合金的T0线与T0面 258 9 ?5 I. J$ q% K3 p! X; l1 h
6.4.1 二元系的T0线 258
]* G5 I: |" L( D# q/ ^6.4.2 铝当量和钼当量 259
! q: B7 I% w, h6.4.3 多元系中的T0面 262 0 N# P. |: ~( d) f+ Q3 {* s) c
6.5 钛合金的马氏体转变温度 263 + X2 Y2 }1 j, k+ y
6.5.1 钛基合金的组织与马氏体相变 263
/ J/ d* I1 A" _: L: B6.5.2 马氏体转变开始温度 265 0 w: p) |8 u* E7 u! N% D( V% `/ x3 \/ e
6.6 钛合金中微量元素作用的热力学解析 269
* H3 V4 q; y. ^+ s6.6.1 Ti-Al-It系中的T0面与a/r相稳定化参数 269 : Y7 K7 g5 ]8 y7 ^" i' R* o
6.6.2 Ti-Al-H系的a/r相变温度 271 5 W% Z7 U- `. m6 l1 R* B" D
6.6.3 Ti合金中化合物相的基本特征 274
+ O e1 R! H+ u6.6.4 Ti合金中化合物相的溶解度 275
% t4 k3 W* ^5 x" h) j; L6.7 Ti-X-Y三元系富钛角相平衡的预测 277 9 c- E$ o3 W! S6 }9 {
6.7.1 Ti-X-Y三元系富钛角预测的意义 277 * s& D& `- [- x! n `# z1 Y5 n' o- r3 e
6.7.2 Ti-X-Y三元系富钛角预测的依据 279 : a' D2 }) }# X8 @. N \+ D
6.7.3 Ti-X-Y三元系富钛角预测的可靠性 281
! y3 J: y, ^6 L* K8 ^) C参考文献 282 ) E: r8 O6 l) r; M1 b
! C& E9 p3 t# \ i. M0 Q
7 Ti-Al系金属间化合物的相平衡热力学 285 4 k1 T8 I0 c, O
7.1 几种Ti-Al金属间化合物及其合金化 285 / w. w: g1 g5 P& J' T* Q3 Y+ w
7.2 Ti-Al二元系的热力学分析 287
+ e7 v' \" A, }& g7.2.1 Ti-Al二元相图的热力学分析 287
+ U0 l( t# l9 b4 y# w! j7.2.2 对于Ti-Al系相图的最新认识 292
, c) x5 E- [! v6 P$ w" Y, X7.2.3 Ti-Al系a/r相平衡的热力学 295
6 N! r5 h2 I; X1 o+ f7.3 Ti-Al-X三元系的热力学分析 297
) E: ]" u a( w) i6 h3 |! u$ ]7.3.1 Ti-Al-X三元系的a/r相平衡 297 ! r" d4 l. M2 p5 [+ e
7.3.2 第三组元X的相稳定化参数 298 a2 g. v; O3 o4 F, W: Y) r) B
7.3.3 微量第三组元X对a/r相平衡的影响 299
u6 A4 \" Y2 T! O. f' g$ O' c3 ~! j* Z5 {7.4 Ti-Al-X三元系相平衡的实验测定 301 # r* z! x1 O) {. D+ O6 Y% d
7.4.1 Ti-Al-Nb三元相图的实验测定 301 / B* J; v K5 B+ }) y, h3 e8 A
7.4.2 Ti-Al-Nb三元系a/r其它温度相平衡的实验测定 306 * x+ h) h$ T( A. t% m
7.4.3 Ti-Al-Cr三元系各温度相平衡的实验测定 307
/ Y% ?$ k6 b9 n: x' ?7.4.4 Ti-Al-X三元系a/r相平衡实验规律分析 311 b2 l* b4 @8 U6 j7 [
7.5 Ti-Al-X多元系的a/r相平衡 314
+ _2 @& d% `, n7.5.1 Ti-Al-X多元系的a/r相平衡研究方法 314
+ R, z; i/ }9 X7.5.2 Ti-Al-Cr-Fe四元系的a/r相平衡 318
8 M: ~! ?$ E4 l' i7.5.3 Ti-Al-Cr-Si四元系的a/r相平衡 320 4 T4 `7 K) O7 M3 U- o
7.5.4 Ti-Al-Si-Nb四元系的a/r相平衡 323 ! [5 G$ V1 S3 ~% }6 l- `6 R
7.5.5 Ti-Al-Fe-Nb四元系的a/r相平衡 325
7 Q0 Y: W, \8 v9 H5 V/ I/ z7.5.6 Ti-Al-Cr-Nb四元系的a/r相平衡 325
* O% l+ @9 @8 k& c/ p' Y0 Q) H# ^7.6 Ti-Al系的相变与粗化转变 327
\/ W( h4 T4 @+ J7.6.1 1120℃相变的性质 327
) R$ `4 l* } p" Q/ P, r+ ], {7.6.2 相的形态与形成机制 330 6 \6 J# }' n+ V, t
7.6.3 片层组织的粗化 332
9 A3 X* s* R' Z+ L6 b参考文献 341 # ^' ?: U( J5 m7 T
, u, T7 ` O2 j$ a( N' n1 R8 TiNiNb宽滞后形状记忆合金设计的热力学 344 , |" R4 w3 P5 p9 m2 j7 b3 f
8.1 宽滞后形状记忆合金概说 344
6 y5 p; |; x1 S! ^: A% a. ^8.1.1 增大相变温度滞后的意义 345
# Z+ ?% c) r0 V8.1.2 增大相变温度滞后的热力学原理 348 * T4 |% g% E! p% \- W6 g9 d
8.2 Ti-Ni-Nb三元系相平衡的实验测定 355
4 C6 _8 I5 a% c5 w9 O, L) n8.2.1 Ti-Ni-Nb三元相平衡的扩散偶法研究 355
. V5 P0 [( X$ N& ? b8.2.2 Ti-Ni-Nb系扩散偶的设计与制作 358 $ \- T! y0 t2 N: Q5 _
8.2.3 Ti-Ni-Nb系相平衡特点与分析 361 0 ^1 r4 o1 b; O# P; F
8.2.4 Ti-Ni-Nb系相图对合金设计的重要启示 378
0 U* |- y+ u- Q0 m2 p* U: @8.3 Ti-Ni-Nb三元相平衡研究的发展 380 ' c0 E; c* k0 X, |5 E
8.4 TiNiNb合金马氏体相变的热力学解析 386
8 K @) R W; P [8.4.1 TiNiNb合金的热容 387
, F7 o% m* r9 T8 d8.4.2 TiNi-Nb合金马氏体相变热效应的热力学分析 390 3 p5 |0 f0 G! b! d
8.5 TiNiNb合金的相组成与结构 392 8 C' _ H. `; k
8.6 TiNiNb合金的相变温度滞后、应变恢复率与组织 396 2 P' [$ a4 V( y: {1 g
参考文献 400 / @# v$ x: a7 m7 {9 \7 X! {9 y# b
, l% q& u' f4 _% L4 K, Q8 A# f' F5 Q
9 CDC处理与TD处理的热力学与动力学 403
# o+ _$ q! b% t# z3 y4 f2 ?9.1 CDC处理概说 403 # I" R2 ?" Q) n; I8 j9 o& T
9.1.1 关于碳化物形成能力 403 }, S5 l8 Y: ]6 X! @* q
9.1.2 CDC处理的基本原理 405 $ J- q; v' n' ^2 G" V/ k
9.1.3 CDC处理的类型 409
. e" M q; ^' d2 D" R9.2 CDC处理组织与性能的主要问题 412
/ ?: [( r+ v. E9.3 CDC处理的热力学——碳势设计 418 : k, l! [. D h/ h0 m
9.3.1 等碳活度线 418
: f( v( J( G3 i- J7 J# b9.3.2 合理碳势范围的设计 421
5 f7 \+ ^% x& S# e7 `+ Q9.3.3 Fe-M-C合金钢CDC处理最低碳势设计步骤 422 " |+ r y& k% v D6 X/ F/ i
9.3.4 防止Fe3C亚稳析出的CDC碳势设计步骤 423
7 V7 T( v% f* d0 R9.3.5 防止Fe3C稳态析出的CDC碳势设计步骤 424
- s5 P5 _% q* a) g8 o. g2 r7 g/ [9.3.6 商用合金钢的CDC碳势设计 425
/ J x. e$ X5 ]1 g9 d l9.4 双层材料的CDC处理 433
+ }$ k, ]- u7 m7 U, A* C9.4.1 CDC处理的双层材料 434 1 b( q& X1 i+ e1 ^
9.4.2 双层材料CDC处理组织 437 8 h l1 M+ T* q+ }. {
9.4.3 双层材料CDC处理后的性能 439 * g7 p a0 p$ `9 l. b* v& `
9.5 几组重要的Fe-C-X系相图 441
( M: R7 p5 y4 b: D5 p3 y9.5.1 Fe-C-Cr系 441 ( K. k8 O$ d6 A" c- A0 L
9.5.2 Fe-C-Mo系和Fe-C-W系 444 * K2 J" C S' y6 h
9.5.3 Fe-C-V系 446
2 k; `( l, o2 f9 r# W5 b9.5.4 Fe-C-Ni系 447
2 R+ t# q8 g! y" y% N6 Z$ U; y' S. S9.6 TD处理的热力学与动力学 448
: B" \/ s/ G2 `+ h1 L9.6.1 TD处理表面覆层的形成原理 448
1 O; b+ l( a8 l% P6 K. d+ e9.6.2 碳化物内碳活度差的解析 450
; T$ ~! v1 ^+ M. v& H9.6.3 TD处理的动力学 452 7 a n) v, t. h0 u8 l, F
9.6.4 TD处理动力学的实证 454
+ c' m4 W* ?) B( s, o ]4 x参考文献 456 5 `9 i2 C, k' ^% D* h
索引 458 0 G) \) \' R1 Z f5 L# c
后记 464 |
|
发表于 2012-3-27 16:27:46