三元合金相图手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张启运，庄鸿寿 著

图书标签:

• 合金相图
• 三元合金
• 材料科学
• 金属材料
• 相平衡
• 热力学计算
• 材料工程
• 冶金
• 数据库
• 材料选择

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111334620

版次：1

商品编码：10833789

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-08-01

用纸：胶版纸

页数：574

字数：1191000

目录

前言
第1篇合金相图概论
第1章相图中的一些基本概念和术语1
1.1相1
1.2体系1
1.3相平衡1
1.4组元2
1.5体系的自由度2
1.6体系的液相限和固相限2
1.7结线、相区、相边界和相图3
1.8结晶过程3
第2章单元系相图4
第3章二元系相图5
3.1简单二元低共熔系6
3.2固相完全互溶的二元系8
3.3固相中组元间有限互溶的二元系9
3.3.1转熔型固相有限互溶的二元系9
3.3.2低共熔型固相有限互溶的二元系10
3.4有新化合物或新中间相生成的二元系11
3.4.1生成同分熔化化合物（congruentmelting compound）的二元系11
3.4.2生成异分熔化化合物（incongruentmelting compound）的二元系12
3.4.3化合物降温反而分解的二元系13
3.5液相分层的二元系13
3.5.1二组元间有低共熔或转熔反应而同时液相又分层的二元系14
3.5.2二组元间有化合物生成而化合物熔化时分解为两个液相的二元系15
3.5.3一个固相组元熔化时与另一固相组元相互间完全没有作用，同时液相也分层的二元系15
3.6二元系中固相反应平衡的滞后16
3.7组元有多晶转变点和固相中有固相相反应的二元系17
3.7.1只有一个组元具有多晶转变点的二元系17
3.7.2两个组元都有多晶转变点的二元系19
3.7.3固溶体相冷却过程中有新化合物相产生的二元系21
3.7.4连续固溶体冷却过程中分裂为有限固溶的二元系21
3.8二元系相图总结22
3.8.1再述相区的定义和构成22
3.8.2二元系中三相平衡水平线的化学反应性质22
3.8.3二元系相图的副分（biangulation）23
3.8.4相区边界规则24
3.9相图的实验构筑24
3.9.1热分析方法24
3.9.2差热分析（dta）和示差扫描量热（dsc）法26
3.9.3目测变温法（visualpolythermometric method）27
3.9.4相边界的淬冷法判定28
3.9.5组成性质图法28
3.9.6相图研究方法总结29
第4章三元系相图30
4.1三元立体相图的投影和组成的表达30
4.1.1怎样读取三元相图坐标的组成？31
4.1.2怎样将三元相图中某状态点的摩尔分数组成坐标转换为质量分数组成坐标？32
4.1.3怎样将三元相图中某点的质量分数组成坐标转换为摩尔分数组成坐标？32
4.1.4其它形式的相图坐标33
4.2三元简单低共熔系相图33
4.3侧边二元系具有连续固溶体的三元系相图37
4.4二元系侧边为连续固溶体和有限固溶体混合的三元系39
4.4.1一个侧边是低共熔型的有限固溶体而另两个侧边都是连续固溶体的三元系39
4.4.2两个侧边是低共熔型的有限固溶体而只有一个侧边是连续固溶体的三元系40
4.4.3两个侧边是转熔型的有限固溶体而另一个侧边是连续固溶体的三元系41
4.4.4两个侧边分别是低共熔型和转熔型的有限固溶体而另一个侧边是连续固溶体的三元系43
4.5三个侧边都是二元低共熔型有限固溶体的三元系相图44
4.6有化合物生成的三元系46
4.6.1有同分熔化化合物生成的三元系和三元系的副分（triangulation）46
4.6.2一个侧边二元系有异分熔化化合物生成的三元系47
4.6.3两个侧边二元系都有异分熔化化合物生成的三元系50
4.6.4体系内部有异分熔化化合物生成并且有两个p点和一个e点的三元系52
4.6.5体系内部有异分熔化化合物生成并且有双转熔反应的三元系54
4.7液相分层的三元系56
4.7.1在一个组元液相限初晶区上有液相分层的三元系56
4.7.2液相分层跨在两个组元液相限初晶区上的三元系59
4.8三元系相图总结61
4.8.1相区的形成61
4.8.2三元相图中零变点的化学平衡反应61
4.8.3再议三元相图结晶过程的几何学诠释和涵义63
4.8.4获取三元合金相图的实验方法64
第2篇 三元合金相图集

第3篇 元素的物理、化学和力学参数
表1 元素名称和相对原子质量540
表2 元素的晶体构型、熔点和沸点541
表3 元素的共价半径和原子半径542
表4 元素的电负性543
表5 元素的熔盐电动势544
表6 元素的密度和线胀系数545
表7 元素的比热容和热导率546
表8 元素的电阻率和超导温度547
三元合金相图索引548

前言/序言

《三元合金相图解析与应用》 图书简介 本书旨在为材料科学、冶金工程、物理化学以及相关领域的研究人员、工程师和高年级本科生提供一本全面、深入且实用的三元合金相图解析与应用指南。我们认识到，在材料设计与开发过程中，准确理解和预测合金的相行为至关重要。三元合金，由于其组成元素的多样性和相互作用的复杂性，在许多先进材料和工业应用中扮演着核心角色，例如高温合金、形状记忆合金、半导体材料、催化剂以及储氢材料等。然而，三元合金相图的绘制、理解和应用却面临着比二元合金更大的挑战。 本书的核心价值在于，它不仅系统地阐述了三元合金相图的基本原理、绘制方法、图解分析技巧，更重要的是，它将理论知识与实际应用紧密结合，通过大量的实例分析，帮助读者掌握如何从相图中提取关键信息，指导合金的成分设计、工艺优化和性能预测。我们力求避免空泛的理论说辞，而是聚焦于如何将复杂的相图转化为可操作的工程指导。 第一部分：三元合金相图基础理论 在本书的第一部分，我们将从根本上梳理三元合金相图的构建基础。首先，我们将回顾相律在多组分系统中的应用，重点讲解如何理解三元相图中的自由度变化，以及温度、压力和组分变化如何影响相平衡。我们将详细介绍三元相图的表示方法，包括但不限于平面图（Isothermal Sections）、垂直截面图（Vertical Sections）以及等温截面图（Isopleths）等。对于每种表示方法，我们都会深入解析其绘制原理，以及在不同情况下的适用性。读者将学习到如何根据具体的研究目的选择合适的截面图来可视化和分析合金的相行为。 我们还将深入探讨三元合金系统中可能出现的各种相类型，包括固溶体（单相、多相）、化合物（化学计量相、非化学计量相）以及共晶、共析、包晶等复杂反应。对于每一种相类型，我们都会给出清晰的定义，并结合具体的实例，解释它们在相图中的典型表示方式。理解这些相类型的行为，是解读相图的基础。 此外，本书还将介绍几种常用的三元合金相图绘制方法。我们将讨论实验测量技术（如热分析、X射线衍射、金相检验等）在相图绘制中的作用，以及计算机模拟（如CALPHAD方法）如何加速和辅助相图的生成。尽管本书的重点在于解析已有的相图，但理解其绘制过程将有助于读者更深刻地认识相图的局限性和可靠性。 第二部分：三元合金相图的解析与图解分析 本书的第二部分将是本书的重头戏，我们将专注于三元合金相图的实际解析技巧。我们将从最基本的二维等温截面图入手，讲解如何识别和分析图中的单相区、多相区以及相界线。读者将学会如何通过等温截面图来预测在特定温度下，不同组分比例的合金所形成的相。 随后，我们将转向更复杂的垂直截面图和等组分截面图。对于垂直截面图，我们将重点讲解如何分析温度变化对相平衡的影响，识别不同温度下的反应线，以及预测合金在冷却或加热过程中的相变路径。对于等组分截面图，我们将讨论如何通过改变一个组分，来观察其他两个组分对相平衡的影响。 本书还将详细介绍相图中的“三相共存”区域和“两相共存”区域的分析方法。我们将讲解如何利用杠杆规则（Lever Rule）来计算多相区中各相的相对含量。这对于精确控制合金的微观组织和宏观性能至关重要。 此外，本书将引入一些高级的图解分析工具和概念，例如三元相图中的“相带”（Phase Belt）和“三元共晶点”（Ternary Eutectic Point）等。我们将通过大量的图示和步骤分解，帮助读者掌握这些复杂的图解分析技巧。例如，在分析三元共晶反应时，我们将详细解释其形成机理，并在相图上标示出其位置和组成，以及在实际应用中需要注意的事项。 第三部分：三元合金相图的应用实例 为了充分展示三元合金相图的实用价值，本书的第三部分将精选一系列具有代表性的三元合金体系，进行深入的应用案例分析。这些案例将涵盖不同类型的合金，旨在展现相图在材料设计、工艺优化和问题诊断等方面的广泛应用。 高温合金： 我们将以镍基高温合金为例，展示如何利用三元相图来理解和优化固溶强化相、沉淀强化相以及脆性相的析出行为，从而设计出具有优异高温强度和抗氧化性能的合金。我们将分析不同合金元素（如Cr, Al, Ti, Mo, W, Co, Re等）在三元相图中的作用，以及如何通过调整组分来避免有害相的生成。 形状记忆合金： 以TiNi-X（X为第三元素）或Cu-Zn-Al等体系为例，我们将解析相图如何指导形状记忆合金的相变温度、相变滞后以及回复应力等关键性能的调控。我们将重点关注相图中可能出现的相变路径，以及如何通过控制合金成分来获得所需的形状记忆效应。 半导体材料： 对于III-V族或II-VI族半导体材料，我们将讨论三元相图如何用于预测其固溶度极限、相分离行为以及杂质在晶格中的分布，从而影响材料的光电性能。例如，我们将分析Ga-In-As体系的相图，以及如何通过调整Ga和In的比例来获得不同禁带宽度的化合物，用于制备激光器和光探测器。 催化剂材料： 我们将探讨金属氧化物或金属间化合物三元体系的相图，以及如何利用相图来选择具有特定催化活性和稳定性的相。例如，在负载型催化剂的设计中，了解载体与活性组分的三元相图，可以帮助我们避免在高温反应过程中发生不利的相互作用，保证催化剂的长期稳定性。 储氢材料： 以金属氢化物为例，我们将分析三元合金相图如何预测其储氢容量、吸放氢压力以及循环稳定性。例如，对于Mg-Ni-X体系，我们将通过相图分析来优化合金成分，以获得在较低温度和压力下具有高储氢密度和良好循环寿命的材料。 在每个案例分析中，我们都会详细介绍所选合金体系的相图，并结合实际的实验数据和文献报道，深入解析相图信息是如何指导合金的成分设计、热处理工艺以及最终性能的。我们将强调如何从相图中识别出“最佳性能区域”，以及如何规避“性能陷阱”。 第四部分：三元合金相图的局限性与前沿展望 在本书的最后一部分，我们将客观地讨论三元合金相图在实际应用中的局限性，并展望未来的发展趋势。我们将指出，实验室绘制的相图通常是在平衡条件下得到的，而实际的材料制备和应用过程中，非平衡效应（如快速凝固、形变强化等）可能导致实际相行为偏离相图预测。因此，读者在应用相图时，需要结合实际工艺条件进行审慎分析。 此外，随着材料科学的飞速发展，更多复杂的多组分合金体系（四元、五元甚至更高组分）的研究需求日益增长。我们将简要介绍高熵合金等新兴材料体系在相图研究方面面临的挑战，以及如何通过多尺度模拟和机器学习等先进手段来预测和理解这些复杂体系的相行为。 本书的编写力求严谨、详实，并配以大量的图表和实例，旨在为读者提供一个循序渐进的学习路径。我们相信，通过对本书的学习，读者将能够更自信、更有效地利用三元合金相图这一强大的工具，来解决材料设计和应用中的实际问题，为推动材料科学与工程的发展做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

（评价三） 收到这本《三元合金相图手册》的时候，我正面临一个棘手的项目，需要对几种新型合金材料进行性能评估。坦白说，我对相图的理解一直处于比较模糊的状态，更多是依靠经验。这本书的出现，简直是及时雨。它不仅仅提供了一个庞大的相图数据库，更重要的是，它通过大量的图示和文字说明，让我对不同合金成分在不同温度下的物相演变有了直观的认识。我特别喜欢书中对于图例的解释，每一个符号、每一条曲线都清晰明确，不会让人产生歧义。我尝试着根据书中的数据，分析了我们正在使用的几种合金，并且对照相图，初步找到了几个可能存在性能瓶颈的温度区间。这让我对后续的实验设计有了更明确的方向。这本书的实用性非常强，对于我这样需要将理论知识转化为实际应用的工程师来说，是一份非常宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

（评价八） 这本书的编辑质量堪称一流，印刷精美，纸张厚实，每一页的相图都清晰可见，色彩鲜艳，标注准确。翻阅《三元合金相图手册》，我感觉就像进入了一个巨大的三元合金知识库。书中对各种三元合金体系的分类和介绍，都非常有条理，让我能够快速找到我需要的资料。我尤其欣赏书中对相图的解读，作者不仅仅是简单地罗列数据，而是对每一个相区都进行了详细的解释，包括它的形成条件、物理化学性质以及在实际应用中的意义。这对于我这样的科研人员来说，是一份不可多得的宝贵资料。这本书的专业性和权威性，绝对是毋庸置疑的。

评分☆☆☆☆☆

（评价四） 如果说《三元合金相图手册》是一幅画，那么它描绘的绝对是一幅宏伟的材料科学宇宙图景。这本书的编辑团队显然花费了巨大的心血，将原本晦涩难懂的相图信息，以一种极具艺术感的方式呈现出来。每一页都充满了信息，却又不显得杂乱。我尤其欣赏书中对一些典型三元合金体系的案例分析，作者通过深入浅出的语言，讲解了这些合金在不同应用场景下的相变行为，以及这些行为如何影响其宏观性能。我注意到书中对某些复杂相图的解释，采用了多维度可视化的方式，这对于理解那些在三维空间中难以想象的相平衡关系，提供了极大的帮助。这本书不仅仅是一本工具书，更像是一部引人入胜的材料科学探索史。我常常在阅读的过程中，被书中那些精巧的科学设计和严密的逻辑推理所折服。

评分☆☆☆☆☆

（评价五） 作为一名研究生，我一直在寻找能够帮助我深入理解材料科学理论的书籍，《三元合金相图手册》无疑是其中的佼佼者。这本书的严谨性让我印象深刻，书中引用了大量最新的研究成果和实验数据，确保了相图的准确性和可靠性。我发现书中对各种三元合金体系的描述，都建立在扎实的理论基础上，并且对影响相图的关键因素进行了详细的讨论，例如晶体结构、原子半径、电负性等等。这让我不仅能够查阅到所需的相图数据，更能从根本上理解相图形成的原理。我特别喜欢书中对一些特殊相的解释，比如固溶体、金属间化合物等等，作者都给出了清晰的定义和形成条件。这对于我撰写论文和进行课题研究，都提供了非常重要的理论支持。

评分☆☆☆☆☆

（评价十） 《三元合金相图手册》这本书，是一部令人惊叹的科学文献。它的内容之深度，分析之透彻，都让我为之折服。书中对不同三元合金体系的相图，都进行了极其详尽的描述，并且对每一个相区的形成机理和热力学稳定性都进行了深入的分析。我注意到书中引用了大量的实验数据和理论模型，这使得相图的准确性和可靠性得到了极大的保证。我特别欣赏书中对一些复杂相图的解读，作者通过巧妙的图示和严密的逻辑推理，将原本难以理解的相平衡关系，变得清晰明了。这本书的科学价值，绝对是值得称赞的。

评分☆☆☆☆☆

（评价二） 作为一名工业界的老工程师，我见过不少堆砌数据的技术手册，但《三元合金相图手册》绝对是其中的一股清流。这本书的价值不仅仅在于它收集了海量珍贵的相图数据，更在于它背后严谨的科学逻辑和深入的分析。我发现书中对不同三元合金体系的描述，都经过了精心的梳理，不仅仅是简单地罗列数据，而是将理论与实验相结合，解释了相图形成的内在机制。特别是对于那些影响相图的关键因素，比如温度、压力以及组分的细微变化，书中都有非常详尽的论述，这对于我们在实际生产中进行合金设计和工艺优化提供了宝贵的参考。我印象最深刻的是其中关于某个高温合金体系的章节，作者通过对相变的细致分析，指出了在特定温度区间内可能出现的脆性相，这对于我们避免生产事故，提高产品合格率有着直接的指导意义。这本书的深度和广度，绝对称得上是一部不可多得的材料科学领域的百科全书。

评分☆☆☆☆☆

（评价九） 作为一名材料工程师，我经常需要查阅各种合金的性能数据，《三元合金相图手册》的出现，极大地提高了我的工作效率。这本书的全面性和实用性让我印象深刻，它收录了大量的常见和新型三元合金的相图，并且对每一个相区的解释都非常详细。我尤其喜欢书中对相图的图形化展示，这让我能够直观地理解不同成分和温度对合金相的影响。我曾经在项目开发中遇到过一个棘手的合金选型问题，通过查阅这本书，我找到了最适合的合金体系，并且对它的性能有了更深入的了解。这本书的价值，对我来说是无法估量的。

评分☆☆☆☆☆

（评价六） 第一次拿到《三元合金相图手册》，我被它厚重的分量和丰富的图表所吸引。虽然我从事的是金属加工行业，平时接触的都是具体的工艺参数，但这本书让我对合金的内在构成有了更深刻的认识。书中对不同三元合金体系的相图，都进行了详尽的标注和解释，这让我能够更好地理解不同成分比例对合金性能的影响。我注意到书中列举了许多在实际工业生产中常见的合金体系，并且对它们在不同温度下的相变行为进行了详细的描述。这对于我们优化生产工艺，提高产品质量，减少废品率，都具有非常直接的指导意义。这本书的实用价值，绝对是我近年来读过最有价值的技术书籍之一。

评分☆☆☆☆☆

（评价七） 《三元合金相图手册》这本书，是一份写给材料科学爱好者的“藏宝图”。它的内容之丰富，图例之精美，都让我爱不释手。我尤其喜欢书中对不同三元合金体系的分类和介绍，让我能够系统地了解各种合金的特性。书中对每一个相区的解释都非常到位，让我能够理解不同相的存在对合金性能的影响。我曾经花了很多时间去理解一些复杂的相图，但这本书的清晰排版和详细注解，让我事半功倍。我甚至可以把它当作一本故事书来读，每一次翻开，都能发现新的知识和惊喜。这本书不仅仅是提供数据，更重要的是它在引导读者去思考，去探索，去理解材料世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

（评价一） 这本书的封面设计就充满了科技感，那种深邃的蓝色搭配着银色的标题，一看就知道是硬核内容的预告。翻开扉页，扑面而来的信息量让我瞬间进入了研究状态。虽然我平时更多接触的是有机化学，对材料科学里的相图概念还比较陌生，但这本书的排版和图例却异常清晰。每一页的合金系统都配有详尽的相图，并且用不同颜色和符号标注了各个相区的存在范围，这对于我这样初次接触相图的读者来说，简直是福音。我尤其欣赏其中对一些复杂三元合金体系的解读，那些看似杂乱的曲线和点，在作者的引导下，逐渐变得有条理起来，仿佛一个隐藏的宇宙被徐徐展开。书中对各个相区的物理化学意义的解释，也让我对合金的性能和应用有了初步的认识。虽然很多专业术语我还需要查阅其他资料来理解，但这并不影响我对这本书的喜爱，因为它提供了一个非常好的起点，让我能够循序渐进地探索三元合金的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

对于理论研究和实际应用方便使用，对工作极有帮助。

评分☆☆☆☆☆

对于理论研究和实际应用方便使用，对工作极有帮助。

评分☆☆☆☆☆

非常实用的好书，图例丰富，参考性强，推荐之

评分☆☆☆☆☆

三元的太难了，要仔细看才能看懂

评分☆☆☆☆☆

三元的太难了，要仔细看才能看懂

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双十一买的，二十多天后还没送到！找客服后，三天后送到！非常不满意！

评分☆☆☆☆☆

666666666666666

评分☆☆☆☆☆

工作中用到的一些三元合金,一直想找相图看看,可惜书中都没收录

评分☆☆☆☆☆

跟想象的差不多，随便看看，不知道可信度有多高