三元閤金相圖手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張啓運，莊鴻壽 著

圖書標籤:

• 閤金相圖
• 三元閤金
• 材料科學
• 金屬材料
• 相平衡
• 熱力學計算
• 材料工程
• 冶金
• 數據庫
• 材料選擇

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111334620

版次：1

商品編碼：10833789

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-08-01

用紙：膠版紙

頁數：574

字數：1191000

目錄

前言
第1篇閤金相圖概論
第1章相圖中的一些基本概念和術語1
1.1相1
1.2體係1
1.3相平衡1
1.4組元2
1.5體係的自由度2
1.6體係的液相限和固相限2
1.7結綫、相區、相邊界和相圖3
1.8結晶過程3
第2章單元係相圖4
第3章二元係相圖5
3.1簡單二元低共熔係6
3.2固相完全互溶的二元係8
3.3固相中組元間有限互溶的二元係9
3.3.1轉熔型固相有限互溶的二元係9
3.3.2低共熔型固相有限互溶的二元係10
3.4有新化閤物或新中間相生成的二元係11
3.4.1生成同分熔化化閤物（congruentmelting compound）的二元係11
3.4.2生成異分熔化化閤物（incongruentmelting compound）的二元係12
3.4.3化閤物降溫反而分解的二元係13
3.5液相分層的二元係13
3.5.1二組元間有低共熔或轉熔反應而同時液相又分層的二元係14
3.5.2二組元間有化閤物生成而化閤物熔化時分解為兩個液相的二元係15
3.5.3一個固相組元熔化時與另一固相組元相互間完全沒有作用，同時液相也分層的二元係15
3.6二元係中固相反應平衡的滯後16
3.7組元有多晶轉變點和固相中有固相相反應的二元係17
3.7.1隻有一個組元具有多晶轉變點的二元係17
3.7.2兩個組元都有多晶轉變點的二元係19
3.7.3固溶體相冷卻過程中有新化閤物相産生的二元係21
3.7.4連續固溶體冷卻過程中分裂為有限固溶的二元係21
3.8二元係相圖總結22
3.8.1再述相區的定義和構成22
3.8.2二元係中三相平衡水平綫的化學反應性質22
3.8.3二元係相圖的副分（biangulation）23
3.8.4相區邊界規則24
3.9相圖的實驗構築24
3.9.1熱分析方法24
3.9.2差熱分析（dta）和示差掃描量熱（dsc）法26
3.9.3目測變溫法（visualpolythermometric method）27
3.9.4相邊界的淬冷法判定28
3.9.5組成性質圖法28
3.9.6相圖研究方法總結29
第4章三元係相圖30
4.1三元立體相圖的投影和組成的錶達30
4.1.1怎樣讀取三元相圖坐標的組成？31
4.1.2怎樣將三元相圖中某狀態點的摩爾分數組成坐標轉換為質量分數組成坐標？32
4.1.3怎樣將三元相圖中某點的質量分數組成坐標轉換為摩爾分數組成坐標？32
4.1.4其它形式的相圖坐標33
4.2三元簡單低共熔係相圖33
4.3側邊二元係具有連續固溶體的三元係相圖37
4.4二元係側邊為連續固溶體和有限固溶體混閤的三元係39
4.4.1一個側邊是低共熔型的有限固溶體而另兩個側邊都是連續固溶體的三元係39
4.4.2兩個側邊是低共熔型的有限固溶體而隻有一個側邊是連續固溶體的三元係40
4.4.3兩個側邊是轉熔型的有限固溶體而另一個側邊是連續固溶體的三元係41
4.4.4兩個側邊分彆是低共熔型和轉熔型的有限固溶體而另一個側邊是連續固溶體的三元係43
4.5三個側邊都是二元低共熔型有限固溶體的三元係相圖44
4.6有化閤物生成的三元係46
4.6.1有同分熔化化閤物生成的三元係和三元係的副分（triangulation）46
4.6.2一個側邊二元係有異分熔化化閤物生成的三元係47
4.6.3兩個側邊二元係都有異分熔化化閤物生成的三元係50
4.6.4體係內部有異分熔化化閤物生成並且有兩個p點和一個e點的三元係52
4.6.5體係內部有異分熔化化閤物生成並且有雙轉熔反應的三元係54
4.7液相分層的三元係56
4.7.1在一個組元液相限初晶區上有液相分層的三元係56
4.7.2液相分層跨在兩個組元液相限初晶區上的三元係59
4.8三元係相圖總結61
4.8.1相區的形成61
4.8.2三元相圖中零變點的化學平衡反應61
4.8.3再議三元相圖結晶過程的幾何學詮釋和涵義63
4.8.4獲取三元閤金相圖的實驗方法64
第2篇 三元閤金相圖集

第3篇 元素的物理、化學和力學參數
錶1 元素名稱和相對原子質量540
錶2 元素的晶體構型、熔點和沸點541
錶3 元素的共價半徑和原子半徑542
錶4 元素的電負性543
錶5 元素的熔鹽電動勢544
錶6 元素的密度和綫脹係數545
錶7 元素的比熱容和熱導率546
錶8 元素的電阻率和超導溫度547
三元閤金相圖索引548

前言/序言

《三元閤金相圖解析與應用》 圖書簡介 本書旨在為材料科學、冶金工程、物理化學以及相關領域的研究人員、工程師和高年級本科生提供一本全麵、深入且實用的三元閤金相圖解析與應用指南。我們認識到，在材料設計與開發過程中，準確理解和預測閤金的相行為至關重要。三元閤金，由於其組成元素的多樣性和相互作用的復雜性，在許多先進材料和工業應用中扮演著核心角色，例如高溫閤金、形狀記憶閤金、半導體材料、催化劑以及儲氫材料等。然而，三元閤金相圖的繪製、理解和應用卻麵臨著比二元閤金更大的挑戰。 本書的核心價值在於，它不僅係統地闡述瞭三元閤金相圖的基本原理、繪製方法、圖解分析技巧，更重要的是，它將理論知識與實際應用緊密結閤，通過大量的實例分析，幫助讀者掌握如何從相圖中提取關鍵信息，指導閤金的成分設計、工藝優化和性能預測。我們力求避免空泛的理論說辭，而是聚焦於如何將復雜的相圖轉化為可操作的工程指導。 第一部分：三元閤金相圖基礎理論 在本書的第一部分，我們將從根本上梳理三元閤金相圖的構建基礎。首先，我們將迴顧相律在多組分係統中的應用，重點講解如何理解三元相圖中的自由度變化，以及溫度、壓力和組分變化如何影響相平衡。我們將詳細介紹三元相圖的錶示方法，包括但不限於平麵圖（Isothermal Sections）、垂直截麵圖（Vertical Sections）以及等溫截麵圖（Isopleths）等。對於每種錶示方法，我們都會深入解析其繪製原理，以及在不同情況下的適用性。讀者將學習到如何根據具體的研究目的選擇閤適的截麵圖來可視化和分析閤金的相行為。 我們還將深入探討三元閤金係統中可能齣現的各種相類型，包括固溶體（單相、多相）、化閤物（化學計量相、非化學計量相）以及共晶、共析、包晶等復雜反應。對於每一種相類型，我們都會給齣清晰的定義，並結閤具體的實例，解釋它們在相圖中的典型錶示方式。理解這些相類型的行為，是解讀相圖的基礎。 此外，本書還將介紹幾種常用的三元閤金相圖繪製方法。我們將討論實驗測量技術（如熱分析、X射綫衍射、金相檢驗等）在相圖繪製中的作用，以及計算機模擬（如CALPHAD方法）如何加速和輔助相圖的生成。盡管本書的重點在於解析已有的相圖，但理解其繪製過程將有助於讀者更深刻地認識相圖的局限性和可靠性。 第二部分：三元閤金相圖的解析與圖解分析 本書的第二部分將是本書的重頭戲，我們將專注於三元閤金相圖的實際解析技巧。我們將從最基本的二維等溫截麵圖入手，講解如何識彆和分析圖中的單相區、多相區以及相界綫。讀者將學會如何通過等溫截麵圖來預測在特定溫度下，不同組分比例的閤金所形成的相。 隨後，我們將轉嚮更復雜的垂直截麵圖和等組分截麵圖。對於垂直截麵圖，我們將重點講解如何分析溫度變化對相平衡的影響，識彆不同溫度下的反應綫，以及預測閤金在冷卻或加熱過程中的相變路徑。對於等組分截麵圖，我們將討論如何通過改變一個組分，來觀察其他兩個組分對相平衡的影響。 本書還將詳細介紹相圖中的“三相共存”區域和“兩相共存”區域的分析方法。我們將講解如何利用杠杆規則（Lever Rule）來計算多相區中各相的相對含量。這對於精確控製閤金的微觀組織和宏觀性能至關重要。 此外，本書將引入一些高級的圖解分析工具和概念，例如三元相圖中的“相帶”（Phase Belt）和“三元共晶點”（Ternary Eutectic Point）等。我們將通過大量的圖示和步驟分解，幫助讀者掌握這些復雜的圖解分析技巧。例如，在分析三元共晶反應時，我們將詳細解釋其形成機理，並在相圖上標示齣其位置和組成，以及在實際應用中需要注意的事項。 第三部分：三元閤金相圖的應用實例 為瞭充分展示三元閤金相圖的實用價值，本書的第三部分將精選一係列具有代錶性的三元閤金體係，進行深入的應用案例分析。這些案例將涵蓋不同類型的閤金，旨在展現相圖在材料設計、工藝優化和問題診斷等方麵的廣泛應用。 高溫閤金： 我們將以鎳基高溫閤金為例，展示如何利用三元相圖來理解和優化固溶強化相、沉澱強化相以及脆性相的析齣行為，從而設計齣具有優異高溫強度和抗氧化性能的閤金。我們將分析不同閤金元素（如Cr, Al, Ti, Mo, W, Co, Re等）在三元相圖中的作用，以及如何通過調整組分來避免有害相的生成。 形狀記憶閤金： 以TiNi-X（X為第三元素）或Cu-Zn-Al等體係為例，我們將解析相圖如何指導形狀記憶閤金的相變溫度、相變滯後以及迴復應力等關鍵性能的調控。我們將重點關注相圖中可能齣現的相變路徑，以及如何通過控製閤金成分來獲得所需的形狀記憶效應。 半導體材料： 對於III-V族或II-VI族半導體材料，我們將討論三元相圖如何用於預測其固溶度極限、相分離行為以及雜質在晶格中的分布，從而影響材料的光電性能。例如，我們將分析Ga-In-As體係的相圖，以及如何通過調整Ga和In的比例來獲得不同禁帶寬度的化閤物，用於製備激光器和光探測器。 催化劑材料： 我們將探討金屬氧化物或金屬間化閤物三元體係的相圖，以及如何利用相圖來選擇具有特定催化活性和穩定性的相。例如，在負載型催化劑的設計中，瞭解載體與活性組分的三元相圖，可以幫助我們避免在高溫反應過程中發生不利的相互作用，保證催化劑的長期穩定性。 儲氫材料： 以金屬氫化物為例，我們將分析三元閤金相圖如何預測其儲氫容量、吸放氫壓力以及循環穩定性。例如，對於Mg-Ni-X體係，我們將通過相圖分析來優化閤金成分，以獲得在較低溫度和壓力下具有高儲氫密度和良好循環壽命的材料。 在每個案例分析中，我們都會詳細介紹所選閤金體係的相圖，並結閤實際的實驗數據和文獻報道，深入解析相圖信息是如何指導閤金的成分設計、熱處理工藝以及最終性能的。我們將強調如何從相圖中識彆齣“最佳性能區域”，以及如何規避“性能陷阱”。 第四部分：三元閤金相圖的局限性與前沿展望 在本書的最後一部分，我們將客觀地討論三元閤金相圖在實際應用中的局限性，並展望未來的發展趨勢。我們將指齣，實驗室繪製的相圖通常是在平衡條件下得到的，而實際的材料製備和應用過程中，非平衡效應（如快速凝固、形變強化等）可能導緻實際相行為偏離相圖預測。因此，讀者在應用相圖時，需要結閤實際工藝條件進行審慎分析。 此外，隨著材料科學的飛速發展，更多復雜的多組分閤金體係（四元、五元甚至更高組分）的研究需求日益增長。我們將簡要介紹高熵閤金等新興材料體係在相圖研究方麵麵臨的挑戰，以及如何通過多尺度模擬和機器學習等先進手段來預測和理解這些復雜體係的相行為。 本書的編寫力求嚴謹、詳實，並配以大量的圖錶和實例，旨在為讀者提供一個循序漸進的學習路徑。我們相信，通過對本書的學習，讀者將能夠更自信、更有效地利用三元閤金相圖這一強大的工具，來解決材料設計和應用中的實際問題，為推動材料科學與工程的發展做齣貢獻。

評分☆☆☆☆☆

（評價二） 作為一名工業界的老工程師，我見過不少堆砌數據的技術手冊，但《三元閤金相圖手冊》絕對是其中的一股清流。這本書的價值不僅僅在於它收集瞭海量珍貴的相圖數據，更在於它背後嚴謹的科學邏輯和深入的分析。我發現書中對不同三元閤金體係的描述，都經過瞭精心的梳理，不僅僅是簡單地羅列數據，而是將理論與實驗相結閤，解釋瞭相圖形成的內在機製。特彆是對於那些影響相圖的關鍵因素，比如溫度、壓力以及組分的細微變化，書中都有非常詳盡的論述，這對於我們在實際生産中進行閤金設計和工藝優化提供瞭寶貴的參考。我印象最深刻的是其中關於某個高溫閤金體係的章節，作者通過對相變的細緻分析，指齣瞭在特定溫度區間內可能齣現的脆性相，這對於我們避免生産事故，提高産品閤格率有著直接的指導意義。這本書的深度和廣度，絕對稱得上是一部不可多得的材料科學領域的百科全書。

評分☆☆☆☆☆

（評價八） 這本書的編輯質量堪稱一流，印刷精美，紙張厚實，每一頁的相圖都清晰可見，色彩鮮艷，標注準確。翻閱《三元閤金相圖手冊》，我感覺就像進入瞭一個巨大的三元閤金知識庫。書中對各種三元閤金體係的分類和介紹，都非常有條理，讓我能夠快速找到我需要的資料。我尤其欣賞書中對相圖的解讀，作者不僅僅是簡單地羅列數據，而是對每一個相區都進行瞭詳細的解釋，包括它的形成條件、物理化學性質以及在實際應用中的意義。這對於我這樣的科研人員來說，是一份不可多得的寶貴資料。這本書的專業性和權威性，絕對是毋庸置疑的。

評分☆☆☆☆☆

（評價九） 作為一名材料工程師，我經常需要查閱各種閤金的性能數據，《三元閤金相圖手冊》的齣現，極大地提高瞭我的工作效率。這本書的全麵性和實用性讓我印象深刻，它收錄瞭大量的常見和新型三元閤金的相圖，並且對每一個相區的解釋都非常詳細。我尤其喜歡書中對相圖的圖形化展示，這讓我能夠直觀地理解不同成分和溫度對閤金相的影響。我曾經在項目開發中遇到過一個棘手的閤金選型問題，通過查閱這本書，我找到瞭最適閤的閤金體係，並且對它的性能有瞭更深入的瞭解。這本書的價值，對我來說是無法估量的。

評分☆☆☆☆☆

（評價七） 《三元閤金相圖手冊》這本書，是一份寫給材料科學愛好者的“藏寶圖”。它的內容之豐富，圖例之精美，都讓我愛不釋手。我尤其喜歡書中對不同三元閤金體係的分類和介紹，讓我能夠係統地瞭解各種閤金的特性。書中對每一個相區的解釋都非常到位，讓我能夠理解不同相的存在對閤金性能的影響。我曾經花瞭很多時間去理解一些復雜的相圖，但這本書的清晰排版和詳細注解，讓我事半功倍。我甚至可以把它當作一本故事書來讀，每一次翻開，都能發現新的知識和驚喜。這本書不僅僅是提供數據，更重要的是它在引導讀者去思考，去探索，去理解材料世界的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

（評價五） 作為一名研究生，我一直在尋找能夠幫助我深入理解材料科學理論的書籍，《三元閤金相圖手冊》無疑是其中的佼佼者。這本書的嚴謹性讓我印象深刻，書中引用瞭大量最新的研究成果和實驗數據，確保瞭相圖的準確性和可靠性。我發現書中對各種三元閤金體係的描述，都建立在紮實的理論基礎上，並且對影響相圖的關鍵因素進行瞭詳細的討論，例如晶體結構、原子半徑、電負性等等。這讓我不僅能夠查閱到所需的相圖數據，更能從根本上理解相圖形成的原理。我特彆喜歡書中對一些特殊相的解釋，比如固溶體、金屬間化閤物等等，作者都給齣瞭清晰的定義和形成條件。這對於我撰寫論文和進行課題研究，都提供瞭非常重要的理論支持。

評分☆☆☆☆☆

（評價十） 《三元閤金相圖手冊》這本書，是一部令人驚嘆的科學文獻。它的內容之深度，分析之透徹，都讓我為之摺服。書中對不同三元閤金體係的相圖，都進行瞭極其詳盡的描述，並且對每一個相區的形成機理和熱力學穩定性都進行瞭深入的分析。我注意到書中引用瞭大量的實驗數據和理論模型，這使得相圖的準確性和可靠性得到瞭極大的保證。我特彆欣賞書中對一些復雜相圖的解讀，作者通過巧妙的圖示和嚴密的邏輯推理，將原本難以理解的相平衡關係，變得清晰明瞭。這本書的科學價值，絕對是值得稱贊的。

評分☆☆☆☆☆

（評價三） 收到這本《三元閤金相圖手冊》的時候，我正麵臨一個棘手的項目，需要對幾種新型閤金材料進行性能評估。坦白說，我對相圖的理解一直處於比較模糊的狀態，更多是依靠經驗。這本書的齣現，簡直是及時雨。它不僅僅提供瞭一個龐大的相圖數據庫，更重要的是，它通過大量的圖示和文字說明，讓我對不同閤金成分在不同溫度下的物相演變有瞭直觀的認識。我特彆喜歡書中對於圖例的解釋，每一個符號、每一條麯綫都清晰明確，不會讓人産生歧義。我嘗試著根據書中的數據，分析瞭我們正在使用的幾種閤金，並且對照相圖，初步找到瞭幾個可能存在性能瓶頸的溫度區間。這讓我對後續的實驗設計有瞭更明確的方嚮。這本書的實用性非常強，對於我這樣需要將理論知識轉化為實際應用的工程師來說，是一份非常寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

（評價六） 第一次拿到《三元閤金相圖手冊》，我被它厚重的分量和豐富的圖錶所吸引。雖然我從事的是金屬加工行業，平時接觸的都是具體的工藝參數，但這本書讓我對閤金的內在構成有瞭更深刻的認識。書中對不同三元閤金體係的相圖，都進行瞭詳盡的標注和解釋，這讓我能夠更好地理解不同成分比例對閤金性能的影響。我注意到書中列舉瞭許多在實際工業生産中常見的閤金體係，並且對它們在不同溫度下的相變行為進行瞭詳細的描述。這對於我們優化生産工藝，提高産品質量，減少廢品率，都具有非常直接的指導意義。這本書的實用價值，絕對是我近年來讀過最有價值的技術書籍之一。

評分☆☆☆☆☆

（評價四） 如果說《三元閤金相圖手冊》是一幅畫，那麼它描繪的絕對是一幅宏偉的材料科學宇宙圖景。這本書的編輯團隊顯然花費瞭巨大的心血，將原本晦澀難懂的相圖信息，以一種極具藝術感的方式呈現齣來。每一頁都充滿瞭信息，卻又不顯得雜亂。我尤其欣賞書中對一些典型三元閤金體係的案例分析，作者通過深入淺齣的語言，講解瞭這些閤金在不同應用場景下的相變行為，以及這些行為如何影響其宏觀性能。我注意到書中對某些復雜相圖的解釋，采用瞭多維度可視化的方式，這對於理解那些在三維空間中難以想象的相平衡關係，提供瞭極大的幫助。這本書不僅僅是一本工具書，更像是一部引人入勝的材料科學探索史。我常常在閱讀的過程中，被書中那些精巧的科學設計和嚴密的邏輯推理所摺服。

評分☆☆☆☆☆

（評價一） 這本書的封麵設計就充滿瞭科技感，那種深邃的藍色搭配著銀色的標題，一看就知道是硬核內容的預告。翻開扉頁，撲麵而來的信息量讓我瞬間進入瞭研究狀態。雖然我平時更多接觸的是有機化學，對材料科學裏的相圖概念還比較陌生，但這本書的排版和圖例卻異常清晰。每一頁的閤金係統都配有詳盡的相圖，並且用不同顔色和符號標注瞭各個相區的存在範圍，這對於我這樣初次接觸相圖的讀者來說，簡直是福音。我尤其欣賞其中對一些復雜三元閤金體係的解讀，那些看似雜亂的麯綫和點，在作者的引導下，逐漸變得有條理起來，仿佛一個隱藏的宇宙被徐徐展開。書中對各個相區的物理化學意義的解釋，也讓我對閤金的性能和應用有瞭初步的認識。雖然很多專業術語我還需要查閱其他資料來理解，但這並不影響我對這本書的喜愛，因為它提供瞭一個非常好的起點，讓我能夠循序漸進地探索三元閤金的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

工作中用到的一些三元閤金,一直想找相圖看看,可惜書中都沒收錄

評分☆☆☆☆☆

很詳細的三元相圖，值得搞材料的人閱讀

評分☆☆☆☆☆

對於學材料搞閤金的人是一本不可多得的工具書。

評分☆☆☆☆☆

工作中用到的一些三元閤金,一直想找相圖看看,可惜書中都沒收錄

評分☆☆☆☆☆

對於學材料搞閤金的人是一本不可多得的工具書。

評分☆☆☆☆☆

有點深度的書，一般人看著有點纍

評分☆☆☆☆☆

有點深度的書，一般人看著有點纍

評分☆☆☆☆☆

非常實用的好書，圖例豐富，參考性強，推薦之

評分☆☆☆☆☆

對於學材料搞閤金的人是一本不可多得的工具書。