金属学原理(第2版)(本科)余永宁 9787502462628 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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余永宁 著

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• 金属材料
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• 高等教育
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• 余永宁
• 9787502462628
• 金属热处理

店铺： 小马奔腾图书专营店

出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502462628

商品编码：22376626467

包装：平装

出版时间：2013-10-01

基本信息

书名：金属学原理(第2版)(本科)余永宁

定价：160.00元

作者：余永宁

出版社：冶金工业出版社

出版日期：2013-10-01

ISBN：9787502462628

字数：2050000

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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材料科学的基石：聚焦微观结构与宏观性能的互动 本书深入探讨了金属材料的内在奥秘，其核心在于揭示并理解金属材料的微观结构如何决定其宏观性能，以及这些性能如何在不同的应用场景中得以展现和利用。它不仅仅是一本关于金属成分和形态的介绍，更是一部引导读者穿越材料世界的微观维度，洞察原子排列、晶体缺陷、相变动力学等深层机制，并最终将这些微观理解转化为对材料宏观力学、热学、电学、磁学等性质精准预测和控制的科学指南。 晶体结构与缺陷：金属性能的根源之地 金属材料的宏观性能，无论多么复杂，其根源都可追溯到其内部的原子排列方式，也就是晶体结构。本书将详尽地解析金属中最常见的几种晶体结构，如体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和密排六方（HCP）。我们会探讨这些结构的几何特征，例如原子堆积方式、配位数、以及它们与金属原子半径、电子构型之间的内在联系。理解了这些基本结构，我们便能初步预测金属的一些基本性质。 然而，纯粹的理想晶体在现实中并不存在。金属材料的性能，尤其是其强度和塑性，很大程度上受到晶体缺陷的影响。本书将详细阐述各种类型的晶体缺陷，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界、层错）。我们将深入分析这些缺陷的产生机制，它们的几何形态，以及它们在材料变形过程中的运动和交互作用。特别是对位错理论的深入讲解，将是理解金属塑性变形，如滑移和孪晶，以及金属强化机制（如固溶强化、沉淀强化、加工硬化）的关键。我们会通过实例说明，例如，为何FCC金属通常比BCC金属具有更好的塑性，这很大程度上归因于FCC结构中更多且更易滑移的滑移系。 相变与微观组织演化：塑造材料性能的动态过程 金属材料的性能并非一成不变，而是随着温度、压力、成分等外部条件的变化而发生演变。本书的核心内容之一便是深入剖析金属的相变过程。我们将从热力学和动力学的角度，理解相的定义、相图的绘制与解读。相图是材料成分、温度与稳定相之间的关系图，通过它，我们可以预测在特定条件下金属会形成哪些相，以及相与相之间的转变路径。 本书将重点关注金属中常见的相变类型，如固态相变。我们会详细讲解扩散型相变和无扩散型相变（如马氏体相变）。对于扩散型相变，如奥氏体向铁素体或渗碳体的转变，我们将深入研究原子扩散机制、成核与长大的过程，以及这些过程如何影响最终的显微组织。例如，在钢的热处理过程中，加热到奥氏体相区，然后以不同的速率冷却，会得到不同的显微组织，如珠光体、贝氏体和马氏体，而这些组织又决定了钢的硬度、强度和韧性。 对于无扩散型相变，如钢的马氏体转变，我们将探讨其无扩散的原子协同运动机制，以及马氏体相变与温度、应力之间的关系。马氏体相变是实现高强度钢的关键，理解其机理对于设计高性能材料至关重要。 通过对这些相变过程的深入理解，读者将能够认识到，通过精确控制热处理工艺，可以人为地调控金属材料的显微组织，从而获得一系列具有特定性能的材料。 力学性能的微观基础：从强度到韧性的全景解析 金属材料在实际应用中，其力学性能是至关重要的考量因素。本书将从微观结构的角度，系统地阐述金属的各种力学性能，并探究其背后的微观机制。 强度与硬度： 我们将深入分析金属的屈服强度和抗拉强度。这不仅与晶体的固有强度有关，更与位错的运动受阻程度密切相关。本书将详细介绍各种强化机制，例如，固溶强化（合金化元素阻碍位错滑移），沉淀强化（析出细小的第二相粒子钉扎位错），晶界强化（晶界阻碍位错通过），以及加工硬化（通过塑性变形引入大量位错，相互缠结阻碍进一步运动）。这些机制的有效性，取决于强化相的尺寸、形貌、分布以及它们与位错的相互作用方式。 塑性与韧性： 塑性是指材料在受力后产生永久变形而不发生断裂的能力，韧性则是材料抵抗断裂的能力。我们将探讨塑性变形的两种主要方式：滑移和孪晶。滑移是位错在特定晶面上的运动，而孪晶是晶格在特定平面上的镜面对称变换。理解这些微观形变机制，是解释金属延展性的关键。同时，本书还将深入分析韧性，特别是断裂韧性。我们将讨论裂纹萌生和扩展的微观机制，以及断裂过程中的微观断口形貌（如韧窝、沿晶断口）。我们还将探讨影响韧性的因素，例如，脆性相的存在、材料的微观组织（如珠光体层片间距、马氏体板条尺寸）以及温度的影响（如钢的脆性转变温度）。 蠕变与疲劳：理解材料在长期服役下的行为 许多金属材料需要在高温或长时间的应力作用下工作，这时就需要理解其蠕变和疲劳性能。 蠕变： 蠕变是指材料在恒定应力作用下，随时间推移而发生的缓慢塑性变形。本书将从微观角度解释蠕变的机理，包括扩散蠕变、位错蠕变和晶界滑移。我们将探讨温度、应力、晶粒尺寸等因素对蠕变速率的影响，并介绍用于评估和预测材料蠕变寿命的方法。这对于设计高温设备，如燃气轮机叶片、锅炉管道等至关重要。 疲劳： 疲劳是指材料在交变应力作用下，即使应力水平远低于材料的屈服强度，也会发生断裂的现象。本书将详细阐述疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂的全过程。我们将讨论影响疲劳寿命的因素，如应力幅值、应力比、材料的微观结构、表面状态和环境因素。同时，也将介绍用于预测材料疲劳寿命的方法，以及提高材料疲劳性能的途径，例如，表面强化处理。 金属的腐蚀与防护：保障材料的长期稳定性 金属材料在服役环境中，往往会受到腐蚀的威胁，导致性能下降甚至失效。本书将对金属腐蚀的机理进行深入剖析。 腐蚀机理： 我们将从电化学的角度，阐述金属腐蚀的本质，包括阳极反应和阴极反应。我们将区分不同类型的腐蚀，如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂等，并分析它们各自的发生条件和微观特征。 防护措施： 基于对腐蚀机理的理解，本书将系统介绍各种金属材料的腐蚀防护方法。这包括： 改变材料本身： 通过合金化提高材料的耐蚀性，例如，不锈钢中的铬元素形成钝化膜。 表面处理： 涂层防护（如油漆、镀层）、钝化处理、阳极氧化等。 电化学防护： 牺牲阳极法和外加电流法，通过改变金属的电极电势来抑制腐蚀。 环境控制： 改变腐蚀介质的成分，如加入缓蚀剂，或控制环境的温度、湿度等。 材料的选材与应用：理论指导实践的桥梁 本书的最终目标是赋予读者能够根据具体的应用需求，合理选择最适合的金属材料，并对其进行优化设计的知识和能力。我们将通过大量的工程实例，展示本书所介绍的材料科学原理是如何指导实际工程问题的解决的。例如，在航空航天领域，如何选择高强度、高韧性、耐高温的铝合金、钛合金和高温合金；在汽车工业中，如何平衡材料的强度、刚度、韧性、耐腐蚀性和成本，选择合适的钢材和铝合金；在电子信息领域，如何利用铜、金、铝等金属材料的优良导电导热性能。 本书将不仅仅是传递知识，更是培养读者一种科学的思维方式：从宏观现象出发，深入探究其微观根源，再将微观理解转化为宏观性能的预测和控制，最终服务于实际工程应用。通过对金属材料微观结构、相变、力学性能、腐蚀行为等全方位的深入解析，本书将为学习者在材料科学领域打下坚实的基础，激发他们对材料世界持续探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，但又不失可读性。作者在讲解一些复杂的概念时，总是能够用浅显易懂的语言进行解释，并且会循序渐进地引导读者深入。我印象特别深刻的是，在讲到金属的相变时，作者并没有直接抛出复杂的相图，而是先从最基本的原子排列和能量角度进行分析，然后逐步引入相变的动力学和热力学原理。这样的讲解方式，让我能够更好地理解相变发生的内在机制，而不是死记硬背。而且，书中还穿插了一些实际应用的例子，比如在介绍合金强化机制时，作者列举了生活中常见的钢材和铝合金，并解释了它们是如何通过不同的强化方式获得优异性能的。这让我觉得学习这些理论知识非常有意义，能够与实际生活联系起来。我感觉作者是一位非常富有教学经验的老师，他深知如何将枯燥的理论知识变得生动有趣，让读者在不知不觉中掌握知识。我甚至觉得，如果我是一名金属材料专业的学生，这绝对是我的首选教材，没有之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感觉是，它不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师。作者在讲解过程中，始终保持着一种耐心和细致的态度。我特别欣赏书中在解释一些难点问题时，会从不同的角度进行阐述，或者用类比的方式来帮助我们理解。例如，在讲到位错的形成和运动时，作者用了“床单褶皱”的比喻，一下子就让我对这个抽象的概念有了直观的认识。这种生动的比喻，让我在学习过程中感到轻松愉快，而不是枯燥乏味。而且，书中对于一些重要概念的定义和解释都非常精确，让我能够建立起扎实的理论基础。我感觉，这本书真正做到了“授人以渔”，它不仅告诉我们“是什么”，更重要的是告诉我们“为什么”和“怎么做”。我从这本书中学到的不仅仅是知识，更是一种科学的思维方式和解决问题的方法。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的内容深度和广度来看，它无疑是一本非常扎实的专业书籍。作者在金属材料的各个方面都进行了深入的探讨，无论是基础理论还是实际应用，都有着相当详尽的论述。我感觉，这本书涵盖了本科金属材料专业所需要的大部分核心知识点，并且对这些知识点的讲解都非常透彻。比如，在讲到金属的断裂机制时，作者就详细分析了脆性断裂、韧性断裂以及疲劳断裂等不同类型的断裂过程，并且还结合了显微形貌的图片进行佐证，让我能够更直观地了解断裂的本质。对于一些前沿的研究方向，书中也有所涉及，但并没有过于复杂，而是以一种引人入胜的方式呈现，激发读者的好奇心。我真心觉得，拥有一本这样的书，对于想要深入了解金属材料领域的人来说，是极其宝贵的财富。它就像一块坚实的基石，为我后续的学习和研究打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《金属学原理(第2版)(本科)》在内容的组织上也做得非常合理。它从最基础的金属晶体结构讲起，然后逐步深入到金属的强度、塑性、韧性等力学性能，再到合金化、热处理等更高级的内容。这种由浅入深、层层递进的结构，非常符合我的学习习惯。每章的内容都衔接得非常紧密，上一章的知识点往往是下一章的基础，这让我在学习过程中感觉非常流畅，不会出现断层。而且，每章的末尾都有一些思考题和习题，这些题目涵盖了本章的重点和难点，能够帮助我巩固所学知识，并检验自己的掌握程度。我经常会认真地去做这些习题，感觉通过做题，我能够更深刻地理解书中的概念，并且学会如何运用这些理论知识去分析问题。有时候，一些题目还会引导我去思考一些书本上没有直接提到的内容，这激发了我进一步探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常简洁大气，我一开始是被它沉稳的色调吸引的。拿到手里，它的纸张质感也相当不错，阅读起来不会有廉价感。我尤其喜欢它排版的风格，字迹清晰，行距适中，长时间阅读也不会感到疲劳。书中的图例也非常丰富，对于理解一些抽象的概念非常有帮助。例如，在介绍晶体结构的时候，书中配的示意图都非常直观，我能够很清晰地看到原子在空间中的排列方式。而且，图例的标注也非常详细，每个原子、每个方向都解释得一清二楚，这对于我这种初学者来说，简直是福音。我之前也看过一些其他版本的书籍，但总觉得有些地方解释得不够深入，或者图例太少，无法形成完整的画面感。而这本《金属学原理(第2版)(本科)》在这方面做得相当出色，它不仅仅是知识的堆砌，更注重引导读者去理解和体会。我经常会花时间去揣摩那些图例，感觉自己仿佛置身于一个微观的金属世界，感受着原子间的运动和相互作用。这种沉浸式的学习体验，是我对这本书非常满意的一个重要原因。