金屬固態相變原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐洲，趙連城 著

圖書標籤:

• 金屬材料
• 相變
• 固態物理
• 材料科學
• 熱力學
• 動力學
• 晶體結構
• 擴散相變
• 相圖
• 材料性能

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030127389

版次：31

商品編碼：12316299

包裝：平裝

叢書名： 高等院校教材

開本：32開

齣版時間：2018-03-01

頁數：184

正文語種：中文

內容簡介

本書是材料科學與工程專業的基礎理論課程教材，按照材料科學與工程專業的教學大綱編寫。其內容分為金屬固態相變基礎、鋼中奧氏體的形成、珠光體轉變、馬氏體相變、貝氏體相變、鋼中的迴火轉變和閤金的脫溶沉澱與時效等部分，著重講述金屬材料在熱處理過程中的基本原理和理論知識。

《金屬固態相變原理》：洞悉物質形態轉換的微觀奧秘 本書深入剖析金屬在固態條件下發生的相變現象，揭示其背後的物理機製、熱力學驅動力以及微觀結構演化規律。通過係統性的理論闡述與豐富的實例分析，旨在為讀者構建一個全麵而深刻的金屬固態相變知識體係。 第一部分：相變的熱力學基礎 本部分將從熱力學基本原理齣發，為理解金屬固態相變奠定堅實的基礎。我們將詳細介紹吉布斯自由能的概念及其在相變過程中的重要性，闡述相平衡條件、相圖的構建原則以及不同相區的熱力學判據。重點分析影響自由能的各項因素，包括溫度、壓力、成分以及應力等，並探討其如何驅動相的形成與轉化。讀者將理解為何在特定條件下，一種金屬固態相會轉變為另一種，例如從麵心立方（FCC）結構轉變為體心立方（BCC）結構，或者金屬內部齣現析齣相等。 第二部分：固態相變的動力學過程 相變不僅僅是熱力學上的驅動，更是一個復雜而動態的演化過程。本部分將聚焦於相變的動力學機製，深入探討成核與長大理論。我們將分析均勻成核與非均勻成核的異同，以及形核的觸發機製，如位錯、晶界、雜質等對形核起到的促進作用。隨後，我們將詳細闡述長大機製，包括擴散控製的長大、界麵控製的長大以及相界麵遷移的微觀過程。通過對擴散係數、界麵遷移率等參數的分析，讀者將能夠理解相變在時間和空間上的演化規律，以及如何通過控製這些動力學參數來調控相變的速率和最終的顯微組織。 第三部分：經典金屬固態相變類型詳解 本書將詳細介紹幾種最常見且對金屬性能至關重要的固態相變類型。 固溶體相變： 重點分析閤金中固溶體形成和分解的過程，包括固溶強化、固溶度隨溫度的變化以及析齣相的形成。我們將探討擴散型固溶體相變（如α+β → α'）和無擴散型固溶體相變（如固溶體分解）。 有序-無序轉變： 深入研究金屬閤金中原子排列從無序狀態嚮有序狀態轉變的機製，分析有序相的形成條件、有序參數以及對材料性能的影響。例如，一些銅鎳閤金或鋁鎳閤金在特定溫度下會發生原子有序排列，從而改變其電學和磁學性能。 馬氏體轉變： 這是金屬材料中最具特色的相變之一，以其極高的轉變速率和無擴散的特點而聞名。我們將詳細介紹馬氏體轉變的驅動力（內稟應力）、形核機製（形核和無形核）、生長機製（層狀孿晶或闆條型馬氏體）、以及馬氏體相的晶體結構。重點分析馬氏體轉變的滯後現象、熱彈性馬氏體相變與非熱彈性馬氏體相變的區彆，以及它在形狀記憶閤金、高強度鋼等領域的應用。 擴散型相變（如珠光體、貝氏體轉變）： 針對鋼等材料中的關鍵相變，我們將深入分析珠光體和貝氏體等組織的形成過程。詳細闡述碳在鐵素體和奧氏體中的擴散行為，以及不同擴散速率和界麵遷移速率如何導緻不同形貌的組織。理解這些相變對於鋼鐵材料的強化和韌性控製至關重要。 同素異形轉變： 以純金屬為例，如鐵（α-Fe → γ-Fe → δ-Fe → ε-Fe），解釋同一種元素在不同溫度下為何會呈現齣不同的晶體結構。深入分析不同晶體結構的穩定性、相界麵的結構以及轉變的能量壘。 第四部分：影響金屬固態相變的因素與調控 本部分將係統探討影響金屬固態相變的內外在因素，並介紹如何通過這些因素來調控相變過程，進而優化材料性能。 成分效應： 探討閤金化元素如何通過改變自由能、影響擴散速率、穩定或不穩定特定相，從而改變相變溫度、相變類型以及産物。例如，鎳和錳的加入會影響奧氏體在鋼中的穩定性。 溫度與壓力效應： 詳細分析溫度和壓力對相平衡和相變動力學的影響，包括相圖的壓力依賴性以及高溫高壓下可能齣現的特殊相變。 應力與形變效應： 闡述外加應力或材料內部應力如何影響自由能，誘導相變，以及形變誘導的相變（如形變誘導馬氏體相變）在提高材料強度和韌性方麵的作用。 晶界與位錯效應： 深入研究晶界、位錯等晶體缺陷在相變形核和生長中的作用，以及如何通過控製晶粒尺寸和位錯密度來調控相變行為。 熱處理工藝： 結閤實際生産工藝，介紹退火、淬火、迴火、正火等熱處理方法如何通過精確控製溫度、時間和冷卻速率來誘導和控製固態相變，以獲得所需的顯微組織和力學性能。 第五部分：相變對金屬材料性能的影響 相變是決定金屬材料宏觀性能的內在根源。本部分將深入分析不同固態相變如何影響材料的力學性能（強度、硬度、韌性、塑性）、物理性能（電學、磁學、熱學）以及化學性能（耐腐蝕性）。通過大量實例，展示如何通過設計和控製相變來開發具有特定功能的先進金屬材料，如高強度閤金、耐高溫閤金、形狀記憶閤金、磁性材料等。 第六部分：相變研究的先進技術與展望 為瞭更深入地理解和研究金屬固態相變，先進的實驗技術和理論模擬方法至關重要。本部分將介紹X射綫衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、差示掃描量熱法（DSC）等經典實驗技術在相變研究中的應用。同時，還將探討計算材料學方法，如第一性原理計算、原子尺度模擬（如分子動力學、濛特卡洛）以及相場模擬等，如何為揭示相變的微觀機製提供強大的理論工具。最後，展望金屬固態相變研究未來的發展趨勢，包括對復雜多組分閤金相變的研究、極端條件下相變行為的探索以及智能材料設計等。 本書以嚴謹的科學態度，結閤詳實的理論推導和生動的實例，旨在為材料科學、冶金工程、金屬物理等領域的科研人員、工程師以及相關專業學生提供一本不可或缺的參考書籍，幫助讀者深刻理解金屬固態相變的原理，並將其應用於材料的設計與開發。

評分☆☆☆☆☆

《金屬固態相變原理》這個名字，對我來說就像是一把能夠打開金屬世界深層奧秘的金鑰匙。我是一名對材料科學充滿熱情的學生，在學習過程中，我常常會遇到各種金屬材料在不同條件下性能錶現齣巨大差異的情況，而我總覺得這背後一定隱藏著一些更根本的原理。這本書恰好就點明瞭“固態相變”這個關鍵的學科方嚮。我期望它能夠以一種非常清晰、邏輯嚴謹的方式，嚮我介紹金屬在固態狀態下可以發生的各種相變。我特彆希望書中能詳細講解不同相變類型的微觀機製，比如是原子擴散驅動的還是集體運動（如層錯滑移）驅動的。對相變的驅動力，也就是自由能變化，我希望能有深入的理解，包括如何計算和分析不同溫度、成分下的自由能麯綫，以及相變是如何嚮著降低自由能的方嚮進行的。書中是否會包含關於相變界麵動力學，例如界麵遷移速度和界麵能等方麵的討論？這些細節對於理解相變的速度和最終的微觀結構至關重要。我還會關注書中是否會涉及到相變過程中産生的應力，以及這些應力如何反饋影響相變的進程。此外，我希望書中能通過一些經典的金屬相變例子，比如鐵碳閤金中的相變，來幫助我鞏固理論知識，並理解這些原理是如何在實際應用中指導材料的設計和性能的優化。

評分☆☆☆☆☆

《金屬固態相變原理》這個書名，給我一種沉甸甸的知識感，仿佛裏麵蘊含著金屬世界最核心的秘密。我一直對材料科學的理論基礎非常感興趣，而固態相變無疑是理解金屬行為的關鍵一環。我希望這本書能夠為我提供一個嚴謹的理論框架，讓我能夠係統地掌握金屬固態相變的基本原理。我特彆想瞭解書中是否會深入探討相變的驅動力，例如自由能的最小化原理，以及如何利用熱力學模型來預測相變的發生。對於相變的動力學，即相變的速度和時間尺度，我同樣充滿瞭求知欲，希望書中能解釋形核和長大的機製，以及影響相變速率的各種因素。我希望這本書能夠清晰地介紹不同類型的固態相變，例如是擴散控製的相變，還是無擴散的相變，並闡述它們各自的微觀機製。書中是否會包含關於相變過程中顯微組織演變的內容，例如晶粒的生長、形狀的改變以及新相的形成？我希望通過這本書，能夠建立起從原子尺度到宏觀性能之間的聯係，理解相變如何最終影響材料的力學、電學、磁學等性能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，讓我立刻想到瞭金屬材料內部那種奇妙的、看不見的“魔法”。《金屬固態相變原理》——這不就是金屬材料的“變形記”嗎？我一直覺得，金屬的性能之所以如此多樣，很大程度上就取決於它們在固態下能夠發生怎樣的“變形”。我期待這本書能像一位睿智的嚮導，帶領我深入金屬的微觀世界，去揭示這些“變形”的內在邏輯。我希望書中能夠詳細介紹各種類型的固態相變，並且深入剖析它們發生的微觀機製。是原子間的悄悄移動（擴散），還是集體性的“舞蹈”（無擴散相變）？我希望能在這本書中找到清晰的答案。我對相變的驅動力——也就是為什麼金屬會“變形”——特彆感興趣，希望書中能用易於理解的方式解釋自由能的概念，以及相變是如何嚮著能量更低的狀態發展。書中關於相變動力學的內容也讓我充滿期待，特彆是形核和長大的理論，這聽起來就像是金屬內部的“生命起源”。我希望能夠看到各種圖示，直觀地展示原子是如何重新排列，新相是如何生長。

評分☆☆☆☆☆

《金屬固態相變原理》這個書名，給我一種嚴謹而深刻的感覺，預示著這本書的內容將是關於金屬材料最根本的科學原理。我是一名在材料領域深耕多年的研究者，一直以來都對材料的微觀結構和性能之間的關係感到著迷，而固態相變無疑是連接這兩者的關鍵橋梁。我希望這本書能夠提供一個全麵而深入的視角，讓我能夠係統地理解金屬固態相變的熱力學基礎和動力學過程。我特彆關注書中對相變的驅動力——即自由能變化——的詳細闡述，包括如何通過相圖來分析不同溫度、成分下的穩定相以及可能發生的相變路徑。對於相變動力學，我希望能瞭解形核與長大的理論，以及各種外部因素（如溫度梯度、應力場、外加電磁場等）對相變速率和最終顯微組織的影響。我希望書中能夠涵蓋各種典型的金屬固態相變，並對其微觀機製進行深入的探討，例如是擴散控製的相變還是無擴散相變。此外，我也非常期待書中能夠涉及相變在材料設計和性能調控中的應用，比如如何通過控製相變來優化閤金的強度、韌性或耐腐蝕性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就吸引瞭我，深邃的金屬色調，加上那種沉穩而富有力量感的字體，仿佛預示著內容將是深入且紮實的。我一直對材料的內在變化，特彆是那些肉眼看不見的、決定材料性能的相變過程非常著迷，而《金屬固態相變原理》這個書名，直接點齣瞭我一直以來好奇的焦點。我期待它能像一位經驗豐富的導師，帶領我一步步揭開金屬內部那復雜而精妙的相變之謎。我猜想，書中一定包含瞭大量關於晶體結構、原子排列以及能量平衡在相變過程中扮演的關鍵角色的論述。例如，在加熱或冷卻的過程中，金屬中的原子會如何重新組織，從一種有序的排列方式轉變為另一種，這個過程中的能量消耗和釋放又遵循怎樣的規律，這些都是我非常想深入瞭解的。我希望能在這本書中找到關於擴散控製相變和無擴散相變的清晰解釋，理解它們各自的微觀機製和宏觀錶現。同時，我也對相變動力學，也就是相變發生的速度和影響因素，充滿瞭期待。書中是否會通過具體的例子，比如鋼鐵的奧氏體嚮馬氏體轉變，或者純金屬的固-固相變，來直觀地展示這些原理呢？我希望它不僅提供理論上的講解，更能給齣一些實際的應用背景，讓我明白這些看似抽象的科學原理是如何在現實世界中發揮作用，例如在金屬加工、閤金設計乃至材料失效分析等方麵。這本書的厚度也讓我感覺內容一定十分豐富，我迫不及待地想翻開它，開始這段探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對金屬材料有著濃厚興趣的工程師，在工作中經常會遇到需要理解金屬內部微觀結構變化的問題，而《金屬固態相變原理》這本書的書名，直接吸引瞭我。我知道，很多金屬材料的特殊性能，比如強度、韌性、硬度等，都與其內部的固態相變過程有著密切的聯係。我希望這本書能夠為我提供一個係統性的理論框架，幫助我深入理解金屬在固態狀態下發生的各種相變。我特彆想瞭解書中是否會詳細闡述不同相變的驅動機製，例如自由能的差異，以及相變是如何在能量最低的趨勢下發生的。對於相變的動力學過程，也就是相變的速度和演化，我充滿瞭好奇。希望書中能夠解釋形核和長大的理論，以及各種因素（如溫度、成分、雜質、晶界等）對相變速率的影響。我希望能在這本書中找到關於相變對材料微觀結構影響的詳細描述，例如晶粒尺寸、晶體取嚮、位錯密度等如何受到相變過程的影響。此外，我非常關注相變在實際應用中的指導意義，希望書中能通過具體的案例，比如熱處理工藝的設計、閤金元素的選擇以及材料失效分析等，來展示這些相變原理的實際價值。我對書中是否會深入探討一些特殊的相變現象，比如馬氏體相變、貝因特相變等，也充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目——《金屬固態相變原理》——對我來說，就像是打開瞭一扇通往金屬內部奧秘的大門。我一直對材料科學充滿瞭好奇，特彆是那些能夠解釋金屬材料性能差異的深層原因。我猜想，這本書一定能為我解答很多關於金屬“變身”的疑問。我希望書中能夠清晰地解釋，金屬在固態下是如何發生相變的，以及這些相變是由什麼驅動的。是溫度的變化，還是成分的調整？我期待書中能用圖錶和實例，來展示原子在晶格中是如何重新排列，從而形成新的相。對相變的動力學，也就是相變的速度和過程，我同樣充滿瞭求知欲。書中是否會講解形核和長大的理論，以及如何控製這些過程來獲得理想的材料組織？我希望這本書能讓我理解，為什麼有些金屬在加熱後會變得更堅硬，而有些則會變得更脆弱，這背後一定與固態相變有著密切的聯係。我也期待書中能夠介紹一些經典的金屬相變案例，比如鋼鐵的相變，來幫助我更好地理解這些抽象的原理。

評分☆☆☆☆☆

拿到《金屬固態相變原理》這本書，我第一眼就被它的紮實感所打動。厚重的紙張，清晰的排版，以及書中大量的圖錶和公式，都讓我預感到這是一本能夠真正幫助我理解深層原理的著作。我一直以來都在研究金屬材料的性能提升，而我知道，材料的最終性能往往與其內部的微觀結構和相變過程息息相關。這本書的題目恰好擊中瞭我的研究痛點，我希望它能為我提供一個係統性的框架，讓我能夠從根本上理解金屬固態相變是如何發生的，以及這些相變對材料性能産生的具體影響。我非常好奇書中會對各種類型的相變進行詳細的分類和闡述，例如是基於原子重排方式（如擴散型相變和無擴散型相變），還是基於相的種類（如固-固相變）。我希望書中能提供清晰的相圖解讀方法，並且深入講解相圖是如何反映不同溫度、壓力和成分下金屬的穩定相以及可能發生的相變路徑。此外，我特彆關注相變動力學方麵的內容，比如形核和長大的理論，以及晶粒尺寸、雜質等因素如何影響相變的速率和最終的顯微組織。我希望書中不僅有理論推導，還能包含一些實驗驗證的案例，讓我看到這些理論是如何被證實並應用於實際的。這本書是否會深入探討相變驅動力，例如自由能的改變，以及在外場（如應力、磁場）作用下相變會發生怎樣的變化？這些都是我迫切想要解答的問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題——《金屬固態相變原理》——立刻就勾起瞭我的好奇心。我一直對材料科學的微觀世界充滿著探究的欲望，特彆是那些肉眼看不見的、卻又深刻影響材料宏觀性能的內在變化。相變，在我看來，就像是金屬的“生命周期”中那些至關重要的轉摺點。我希望這本書能帶領我穿越錶麵的金屬光澤，深入到原子和晶格層麵，去理解金屬是如何在固態下發生轉化的。我期待書中能夠詳細解釋不同類型固態相變的微觀機製，例如是依賴於原子擴散，還是通過一種協同的、無擴散的方式進行。我希望書中能夠清晰地闡述相變的驅動力，以及如何通過自由能的分析來預測相變的發生和穩定相。對於相變動力學，即相變發生的速度和進程，我同樣充滿興趣，希望能夠瞭解形核與長大的理論，以及溫度、壓力、成分等因素如何調控相變的快慢。書中是否會通過生動的圖示，展示原子在晶格中的遷移、重排過程，以及新相的形成和生長？我希望這本書不僅是理論的羅列，更能通過形象化的語言和案例，讓我對這些復雜的物理化學過程産生直觀的認識。

評分☆☆☆☆☆

《金屬固態相變原理》這個書名，讓我想起瞭一個龐大而復雜的科學世界。我一直對材料的內在結構和演變過程非常感興趣，而金屬固態相變無疑是這個領域中最核心、最有趣的部分之一。我希望這本書能夠以一種係統性的方式，為我展現金屬固態相變的宏觀和微觀規律。我期待書中能夠詳細講解相變的驅動力，例如通過自由能的分析來理解相變為何會發生，以及不同溫度和成分下穩定相的變化。對於相變動力學，我希望能深入瞭解形核和長大的理論，以及各種因素（如冷卻速率、晶界、雜質等）如何影響相變的速率和最終的顯微組織。書中是否會包含關於不同類型相變（如擴散型相變和無擴散型相變）的深入討論，並闡述它們各自的原子運動機製？我希望這本書能夠提供清晰的相圖解讀方法，並且解釋相圖是如何反映金屬的相行為的。此外，我也對相變在材料性能方麵的影響充滿好奇，希望書中能通過一些具體的例子，來說明相變如何影響金屬的力學性能、熱學性能或電學性能。