求助 <材料设计的热力学解析> pdf版

ustbxzy

材料设计的热力学解析 [精装]      ~ 郝士明 (作者)

; a) K4 m3 P. U: y  \$ l        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

2 X6 m) B& V$ W1 V- X* Z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。
. Y$ z" W6 A* p7 {5 P) f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。
    《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。


目录序言 叶恒强
前言
4 u5 z6 D) g$ c+ n1 绪论 1
$ p( l) @$ y5 c) F1.1 合金设计与材料设计 1
1.2 材料设计的进步 2
* u! T. o4 _7 ]6 u5 A0 r* }参考文献 8

9 Z- {$ i0 R: Z5 J% b2 永磁材料设计的热力学解析 10
# t+ n( `: G! w. e; y6 t+ R2.1 永磁材料概说 10
2.2 两相分离型金属永磁材料的组织设计 12
  H5 n7 i4 {0 F( r4 p6 W* i' O2.2.1 决定矫顽力的主要因素 12
+ v4 |  n4 k/ ]+ ^2.2.2 合金设计的组织要素 16
  R, C7 N" p9 t8 a2.2.3 合金设计与失稳分解 20
2.2.4 永磁材料失稳分解的起源 21
2.3 两相分离型组织的热力学解析 27
( @+ I* i0 V) t' }0 C( t2.3.1 多元系两相分离组织的热力学解析 27
2.3.2 磁性转变对两相分离组织的影响 31
2.3.3 有序-无序转变对两相分离组织的影响 42
2.3.4 实际Alnico合金中两相分离组织的热力学分析 54
参考文献 65
) c8 O: v; q* J1 {3 |5 U3 R
3 Cu-Fe-Ni双相纳米材料设计的热力学解析 67
3.1 一种双相纳米材料的设计 68
' k& Q2 E0 S% s3 y4 Z3.2 Cu-Fe-Ni系合金相图的实验测定与热力学计算 71
3.2.1 Cu-Fe-Ni系相图的扩散偶法测定 71
( N: a' ?. T* L+ N4 x* g" C$ v3.2.2 Cu-Fe-Ni系相图的热力学计算 78
3.2.3 等体积分数合金失稳分解的驱动力 81
, l4 v% ]# p0 D* n6 Q3.3 Cu-Fe-Ni失稳分解合金的双相细晶组织与性能 84
3.3.1 等体积分数合金的组织学研究 84
1 G- S/ ^( [; P+ G. \. f3.3.2 等体积分数合金的失稳分解组织及其粗化 87
3.3.3 合金失稳分解的硬化效应分析 88
3.3.4 塑性变形后合金失稳分解硬化效应分析 91
3.4 Cu-Fe-Ni合金失稳分解双相细晶组织的控制 93
3.4.1 失稳分解组织的形态与取向控制 93
3 ~7 o) L1 `3 [3.4.2 塑性变形储能与位错密度 96
- j4 l3 `1 Q( _; a! v* j9 {3.5 Cu-Fe-Ni合金失稳分解组织的不连续粗化 98
) c( Z+ j: _, ~, w3.5.1 不连续粗化组织的形态特征 98
3.5.2 不连续粗化的动力学特征 100
3.5.3 不连续粗化的力学性能特征 102
! u( }% H. b0 ~3.5.4 不连续粗化的激活能 104
3.5.5 等轴细晶双相组织 105
+ m; j  g# d/ z3.6 具有失稳分解组织的Hall-Petch关系 107
% p- u/ |; V; p7 ~* a3.6.1 Cu45Fe25Ni30单相合金的再结晶 107
* |: s% v! X8 M. o4 U. D) D3.6.2 细晶强化与失稳分解强化 108
参考文献 111
6 P8 g" Q, }0 @' b
8 `, e+ o5 t, B! A3 D4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计的热力学问题 113
5 l7 w: J+ e7 {; I: h4.1 Al-M二元合金的固态Al端溶解度 114
/ @" k$ |* T2 g. D: D$ t4.1.1 纯元素在Al固溶体中的溶解度 114
4.1.2 化合物形成元素在Al固溶体中的溶解度 115
. v. @6 ~6 z/ K  ^: M( w) U4.1.3 Al固溶体的溶解度分析 118
4.2 Al-M二元合金中的溶解度间隙 119
4.2.1 Al-Cu系的GP区形成与溶解度间隙 120
4.2.2 Al-M系溶解度间隙的热力学 123
: j( a( }/ K+ O# j4.2.3 Al-Zn系fcc固溶体的溶解度间隙 125
4.2.4 Al-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 127
4.2.5 Al-Ag系fcc固溶体的溶解度间隙 129
% b8 T. ]- @/ s) ~+ m4.3 Al-Zn-Mg-Cu多元合金系中的溶解度间隙 130
8 x, t6 v% L. Q3 F( f! d$ N4.3.1 Al-Zn-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 130
, p* X0 H5 _' ]+ I; ?% ]4.3.2 Al-Cu-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 131
4.3.3 Al-Zn-Cu系fcc固溶体的溶解度间隙 132
! r( h, {$ D$ @  k0 ~9 h4.4 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的实验研究 134
1 `/ g. p( c+ r+ y% X4 E6 n$ x4.4.1 低Cu溶解度间隙实测的特殊扩散偶法 135
' h. O+ \, |6 l2 e& O! E+ [2 N! L4.4.2 Al-Zn-Cu系低Cu侧溶解度间隙的实测结果 137
6 |/ z# ?/ |: k; q. i( I4.4.3 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的热力学计算 144
4.4.4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计要点 148
4.5 Al-Zn-Cu系低温区相平衡的热力学研究 149
# }- a( c6 a/ F# Q. p/ O1 S: Z! o/ c4.5.1 Al-Zn-Cu系中的T相 150
4.5.2 Al-Zn-Cu系200℃\低Cu侧相平衡 152
( v5 G) g: ]: w% [# u2 D4.5.3 Al-Zn-Cu系室温低Cu侧相平衡 155
" J" `4 ?$ _& u' i0 S4 H: _4.6 Al-Zn-Cu系合金相变的热力学与动力学问题 160
  s: K5 y. T$ E4.6.1 Al-Zn合金的不连续分解行为 160
" y3 ?. }$ o$ {5 f9 ~! T4.6.2 Cu对Al-Zn合金失稳分解的影响 165
, q2 Z6 i$ a+ ]2 h# |% B# W4.6.3 少量Cu对Al-Zn合金fcc固溶体扩散行为的影响 169
4 ^6 q* q; `  ~/ g- k5 [/ O# u4.6.4 少量Cu对Al-Zn合金不连续分解的影响 173
4.6.5 少量Cu致Al-Zn合金组织异常细化与亚稳相变 177
参考文献 183
' u3 A/ S" f5 q. I( f6 c/ W% h
5 Fe-Mn-Al低温合金的设计与热力学解析 185
5.1 低温合金概说 185
6 V# w- I  ~% _5.2 bcc结构低温钢的组织与成分分析 187
5.2.1 相结构与韧脆转变温度 187
8 N5 V, k( A3 A/ o0 o7 S  H  W5.2.2 影响韧脆转变温度的因素 189
5.2.3 bcc结构低温钢的设计 194
5.3 fcc结构低温合金的组织与成分设计 196
5.3.1 fcc结构低温合金的韧性特征 196
5.3.2 Ni-Cr合金化 197
5 s+ j2 b1 h% n2 u+ }% r& s5.3.3 单纯Mn合金化 197
5.3.4 Mn-Cr合金化 198
5.3.5 Mn-Al合金化 201
5.4 奇异的奥氏体低温稳定性 202
1 ]( {: [0 C7 O1 z# _# ?/ v( ]: A- w1 G* p5.5 Fe-Mn-Al系合金相图的研究 208
) W+ V9 \- C' z4 q5.5.1 Fe-Mn-Al系合金相图的研究概况 208
, ^) }( Y/ J( o* C& c' h% {4 B3 A" w5.5.2 Fe-Mn-Al系合金相图的研究方法 211
5.5.3 Fe-Mn-Al系合金相图实验研究的主要结果 215
) s. B+ l3 Y( q7 q1 e( T* w5.5.4 Fe-Mn-Al系合金相图研究的最新进展 228
5.6 Fe-Mn-Al系低温合金成分设计分析 231
参考文献 233

2 F- S' m) G! q( c6 A7 r  {! V! ~6 钛基合金的热力学解析 235
7 H, S. l& I! X5 j, w/ t8 C- _9 l6.1 基础系统相图 236
: I* @1 K8 y5 W- t1 G3 }6.1.1 Ti-Al系二元相图 236
6.1.2 Ti-O、Ti-N系二元相图 241
. d! b2 t; x2 d& n6.1.3 其它元素相平衡的影响 243
! `; A/ s0 @# M. y# `6.1.4 Ti-Mo、Ti-V系二元相图 243
) {! |! k. T4 \, g8 }  ?4 W6.1.5 Ti-Al-V系三元相图 244
6.1.6 Ti-Al-Mo系三元相图 249
6 x- l/ Y( s% c% |( W6 [0 {, F  R6.2 纯钛的相变自由能 250
6.3 钛合金的相稳定化参数 253
( p8 f$ h/ m; e& P6.3.1 Ti基固溶体间的相平衡 253
6.3.2 Ti基二元合金的相稳定化参数 255
5 O6 i$ f6 |) S5 S1 J% V0 Y6.4 钛合金的T0线与T0面 258
6.4.1 二元系的T0线 258
7 }  R' K9 p: n3 o; m6.4.2 铝当量和钼当量 259
6.4.3 多元系中的T0面 262
. k) k7 d0 O5 Q  j6 p% e- {6.5 钛合金的马氏体转变温度 263
6.5.1 钛基合金的组织与马氏体相变 263
  N3 ?/ |% @  c/ f6 p: c! o6.5.2 马氏体转变开始温度 265
9 M* V5 }- t6 ?: [' }6.6 钛合金中微量元素作用的热力学解析 269
6.6.1 Ti-Al-It系中的T0面与a/r相稳定化参数 269
: i* p( w2 B0 j$ s3 y4 F) m" k6.6.2 Ti-Al-H系的a/r相变温度 271
8 d$ s4 [$ G2 ^6.6.3 Ti合金中化合物相的基本特征 274
6.6.4 Ti合金中化合物相的溶解度 275
6.7 Ti-X-Y三元系富钛角相平衡的预测 277
6.7.1 Ti-X-Y三元系富钛角预测的意义 277
6.7.2 Ti-X-Y三元系富钛角预测的依据 279
5 R, O# h% U. C" D5 ^( i; [& C6.7.3 Ti-X-Y三元系富钛角预测的可靠性 281
参考文献 282
1 S; T# u) E4 b7 ~; T
# p8 R3 _5 W4 l( F$ F7 Ti-Al系金属间化合物的相平衡热力学 285
7.1 几种Ti-Al金属间化合物及其合金化 285
& Z% k2 `5 `' E# S% {* y7.2 Ti-Al二元系的热力学分析 287
; P- p1 O8 K+ U2 ]" L% }7.2.1 Ti-Al二元相图的热力学分析 287
7.2.2 对于Ti-Al系相图的最新认识 292
+ u+ M, z, C1 |5 D3 a* `# W7.2.3 Ti-Al系a/r相平衡的热力学 295
7.3 Ti-Al-X三元系的热力学分析 297
7.3.1 Ti-Al-X三元系的a/r相平衡 297
2 x6 }! z% B, O+ C& R  G+ A7.3.2 第三组元X的相稳定化参数 298
7 |, S/ j+ E" B0 p: G$ i7.3.3 微量第三组元X对a/r相平衡的影响 299
7.4 Ti-Al-X三元系相平衡的实验测定 301
" @; ?( l6 s; U+ Q( {6 m. |7.4.1 Ti-Al-Nb三元相图的实验测定 301
7.4.2 Ti-Al-Nb三元系a/r其它温度相平衡的实验测定 306
' |: j* K8 j  G; P: ?% U( k0 m7.4.3 Ti-Al-Cr三元系各温度相平衡的实验测定 307
7 N  @) Y. Z7 w9 {( H7.4.4 Ti-Al-X三元系a/r相平衡实验规律分析 311
7.5 Ti-Al-X多元系的a/r相平衡 314
7.5.1 Ti-Al-X多元系的a/r相平衡研究方法 314
+ L4 c! Z/ z, |5 x! O( r7 U7.5.2 Ti-Al-Cr-Fe四元系的a/r相平衡 318
) e, m* o3 w6 \+ ^2 D7.5.3 Ti-Al-Cr-Si四元系的a/r相平衡 320
5 S  q$ c7 b+ H3 n7.5.4 Ti-Al-Si-Nb四元系的a/r相平衡 323
$ V6 B3 _) \! Y% M5 A3 S7.5.5 Ti-Al-Fe-Nb四元系的a/r相平衡 325
# [! T& h6 E: l9 G6 P9 U; w7.5.6 Ti-Al-Cr-Nb四元系的a/r相平衡 325
! K% _; m  x+ B$ f7.6 Ti-Al系的相变与粗化转变 327
7.6.1 1120℃相变的性质 327
+ v# g: c& o1 M( c2 t: G7.6.2 相的形态与形成机制 330
7.6.3 片层组织的粗化 332
3 r3 x+ Q' b8 F1 Y参考文献 341

8 TiNiNb宽滞后形状记忆合金设计的热力学 344
8 K6 ^3 o6 d9 A8 O, w( N8.1 宽滞后形状记忆合金概说 344
7 C; \: g# M/ k/ @* Z8.1.1 增大相变温度滞后的意义 345
, w- ]* f' K0 x: \% ?; B8.1.2 增大相变温度滞后的热力学原理 348
8.2 Ti-Ni-Nb三元系相平衡的实验测定 355
4 o2 k8 s2 J) ~/ }. I7 j: F1 |+ B8.2.1 Ti-Ni-Nb三元相平衡的扩散偶法研究 355
, V5 h+ i  _4 f( V' R8.2.2 Ti-Ni-Nb系扩散偶的设计与制作 358
1 ^& D  s4 M  a  h  t8.2.3 Ti-Ni-Nb系相平衡特点与分析 361
8.2.4 Ti-Ni-Nb系相图对合金设计的重要启示 378
, o: ]8 f- Q2 |) M8.3 Ti-Ni-Nb三元相平衡研究的发展 380
8.4 TiNiNb合金马氏体相变的热力学解析 386
8 n# u4 g8 L( C5 ^  I6 b8.4.1 TiNiNb合金的热容 387
0 k" u1 d4 r& m( d/ X8.4.2 TiNi-Nb合金马氏体相变热效应的热力学分析 390
8.5 TiNiNb合金的相组成与结构 392
8.6 TiNiNb合金的相变温度滞后、应变恢复率与组织 396
' W7 c) p4 M. d$ W# T; F参考文献 400
0 k! H* |! y9 G, u+ Y5 \% `. |
- S- s; c8 ?( G% H! {, t+ W. O9 CDC处理与TD处理的热力学与动力学 403
3 b6 g' b0 D# z5 {7 y9.1 CDC处理概说 403
" {  O  g. `0 l& ?9.1.1 关于碳化物形成能力 403
3 T0 C' }& s7 K8 u0 a# H4 _9.1.2 CDC处理的基本原理 405
/ w4 ~. K: M, B, N) g9.1.3 CDC处理的类型 409
4 E. y; r+ @3 B" o4 c6 \& ?3 ~& _8 S9.2 CDC处理组织与性能的主要问题 412
9.3 CDC处理的热力学——碳势设计 418
9.3.1 等碳活度线 418
  s7 }& m, j5 o! P: O3 w9.3.2 合理碳势范围的设计 421
9.3.3 Fe-M-C合金钢CDC处理最低碳势设计步骤 422
9.3.4 防止Fe3C亚稳析出的CDC碳势设计步骤 423
9.3.5 防止Fe3C稳态析出的CDC碳势设计步骤 424
- q- d6 e3 U; u2 C9.3.6 商用合金钢的CDC碳势设计 425
9.4 双层材料的CDC处理 433
- V: b; ]' J- O+ G' e9.4.1 CDC处理的双层材料 434
; W' k, Y# T( l# l: L* W9.4.2 双层材料CDC处理组织 437
9.4.3 双层材料CDC处理后的性能 439
9.5 几组重要的Fe-C-X系相图 441
+ n' ^) v( e7 {) Y+ E9.5.1 Fe-C-Cr系 441
9.5.2 Fe-C-Mo系和Fe-C-W系 444
9.5.3 Fe-C-V系 446
0 F' z0 B6 i; `: {4 ?6 B7 f  K9.5.4 Fe-C-Ni系 447
0 c; N3 z. W, S# C. z& g9.6 TD处理的热力学与动力学 448
# y, {: b/ S/ [# \! p# u9.6.1 TD处理表面覆层的形成原理 448
9.6.2 碳化物内碳活度差的解析 450
9.6.3 TD处理的动力学 452
, _, v! s& O3 ~# L. F9.6.4 TD处理动力学的实证 454
9 g; v: l+ R8 G' ~7 Y" Y3 L参考文献 456
索引 458
" @, x, _' P5 J# G. `+ U后记 464