求助 <材料设计的热力学解析> pdf版

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材料设计的热力学解析 [精装]      ~ 郝士明 (作者)
& e. j) D3 L9 P+ t, k/ [" o
6 g5 X% h8 R; Y! y        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

3 i& I! k' T# G# \/ n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。
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。
4 N" ~' C: g& \5 G    《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。
0 R) E1 j7 P4 y, ~+ t. B' N. v
/ t' A/ G, }' W+ D" x% K
目录序言 叶恒强
前言
" c! e& V- D7 [1 H8 ]# D1 绪论 1
1.1 合金设计与材料设计 1
1.2 材料设计的进步 2
5 r1 [: B) [0 |0 s+ H2 P' P9 S参考文献 8
: k4 H" f3 T' X1 A5 p6 k
  u0 |  c! P6 K; `+ w& L2 永磁材料设计的热力学解析 10
9 p' y. t# Z7 h9 B- @% D" w2.1 永磁材料概说 10
. C7 E' o1 V' R+ [& _2.2 两相分离型金属永磁材料的组织设计 12
2 f: x9 R8 I: @& M2.2.1 决定矫顽力的主要因素 12
1 b4 E! Z$ D3 d' V2.2.2 合金设计的组织要素 16
" T' Y8 u& |( Q1 T) H6 }3 A  s2.2.3 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
4 A. h$ q, g1 z8 T2.3.1 多元系两相分离组织的热力学解析 27
; }3 g0 G7 E( Q2 X  W% G: S2.3.2 磁性转变对两相分离组织的影响 31
3 p# h8 B. a0 V2.3.3 有序-无序转变对两相分离组织的影响 42
  v* y3 h0 G: G* C2.3.4 实际Alnico合金中两相分离组织的热力学分析 54
参考文献 65

! V) K0 y1 A3 ^" {3 Cu-Fe-Ni双相纳米材料设计的热力学解析 67
/ I( k8 @1 ?) p" ^% f& p% H3.1 一种双相纳米材料的设计 68
3.2 Cu-Fe-Ni系合金相图的实验测定与热力学计算 71
' o* Y! M9 U* u) [! ~3.2.1 Cu-Fe-Ni系相图的扩散偶法测定 71
3 T4 M0 u" e! p3 @7 F" E3.2.2 Cu-Fe-Ni系相图的热力学计算 78
1 X" O( \& a( F6 J# @/ ^( ^8 }$ l3.2.3 等体积分数合金失稳分解的驱动力 81
3.3 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
3.3.2 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
0 x7 x7 _% C, L4 v% B! S+ j6 x& l2 G3.4 Cu-Fe-Ni合金失稳分解双相细晶组织的控制 93
6 O) e* s5 T, T7 U* p3.4.1 失稳分解组织的形态与取向控制 93
3.4.2 塑性变形储能与位错密度 96
4 ?2 y2 X+ j) G$ R( x% D) t; _+ `3.5 Cu-Fe-Ni合金失稳分解组织的不连续粗化 98
3.5.1 不连续粗化组织的形态特征 98
( W, ^/ R8 n# p- z3.5.2 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
+ f1 S' j; |& H$ U1 x3.5.4 不连续粗化的激活能 104
8 I! Q. b: Y  _+ b  h, p% W+ e3.5.5 等轴细晶双相组织 105
3.6 具有失稳分解组织的Hall-Petch关系 107
; i; D9 ]5 A; o# S5 s; ~5 f3.6.1 Cu45Fe25Ni30单相合金的再结晶 107
3.6.2 细晶强化与失稳分解强化 108
参考文献 111

* p' |8 f' d( N3 r4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计的热力学问题 113
2 t, k% n# k( _4.1 Al-M二元合金的固态Al端溶解度 114
1 [3 J) y2 z7 P% L/ w' t. n- y4.1.1 纯元素在Al固溶体中的溶解度 114
$ \$ `: ~2 ?& w2 h4.1.2 化合物形成元素在Al固溶体中的溶解度 115
4.1.3 Al固溶体的溶解度分析 118
' e1 r: ~: D' P0 f8 `9 a% g4.2 Al-M二元合金中的溶解度间隙 119
4 v: f2 y8 t' K( Y4.2.1 Al-Cu系的GP区形成与溶解度间隙 120
. m$ G- Z( p& M) b" V4.2.2 Al-M系溶解度间隙的热力学 123
" K; l6 Y( {1 l5 ]9 W) Q4.2.3 Al-Zn系fcc固溶体的溶解度间隙 125
. n2 ?/ u# O# _9 N4.2.4 Al-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 127
( d6 u( ^7 @1 _7 a9 P- _: p4.2.5 Al-Ag系fcc固溶体的溶解度间隙 129
, g  C) [$ g4 Y0 b6 n$ Q4.3 Al-Zn-Mg-Cu多元合金系中的溶解度间隙 130
4.3.1 Al-Zn-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 130
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
4.4 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的实验研究 134
$ w$ M! S" O/ V, c4.4.1 低Cu溶解度间隙实测的特殊扩散偶法 135
; T  y$ z1 ?( h* k( j+ R4.4.2 Al-Zn-Cu系低Cu侧溶解度间隙的实测结果 137
$ ^. A: ]! @: s0 F0 |9 _* N4.4.3 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的热力学计算 144
# P& S$ A. Q, |9 p4.4.4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计要点 148
/ x/ W) k; V% l# X! J8 j4.5 Al-Zn-Cu系低温区相平衡的热力学研究 149
4.5.1 Al-Zn-Cu系中的T相 150
4.5.2 Al-Zn-Cu系200℃\低Cu侧相平衡 152
4.5.3 Al-Zn-Cu系室温低Cu侧相平衡 155
" O- Q9 S. o7 r' U2 m4 V1 N, o4.6 Al-Zn-Cu系合金相变的热力学与动力学问题 160
7 A! }% X; V4 H  c: J9 _: G4.6.1 Al-Zn合金的不连续分解行为 160
# p' \) L+ i* Y1 D4.6.2 Cu对Al-Zn合金失稳分解的影响 165
, |# s& K9 J( M' [; U' |( a" I3 Z2 V4.6.3 少量Cu对Al-Zn合金fcc固溶体扩散行为的影响 169
4.6.4 少量Cu对Al-Zn合金不连续分解的影响 173
8 J1 J$ z' e2 ]' j4.6.5 少量Cu致Al-Zn合金组织异常细化与亚稳相变 177
& M8 Z0 @" i  c  l& h' @2 K参考文献 183
  S! a- y) V6 V  Q+ b
% Z* m3 e/ h% m; _- t$ q2 R0 q5 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
5.2 bcc结构低温钢的组织与成分分析 187
/ M* W# }8 }" O5 I5 N! x5.2.1 相结构与韧脆转变温度 187
, a& n8 d' |& e1 Y9 V7 X1 E/ l! v9 E3 @5.2.2 影响韧脆转变温度的因素 189
0 ~! R1 u  I. p. G1 Z5.2.3 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
# U! ]) k1 L+ [7 ]5.3.2 Ni-Cr合金化 197
' a' g; [* ^8 c4 F0 |5.3.3 单纯Mn合金化 197
  Y7 ~3 ]6 I0 n, u: n+ s0 Z1 p" G" L5.3.4 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
2 O' v5 D  f" @$ d# {7 C2 Y5 C5.5 Fe-Mn-Al系合金相图的研究 208
5.5.1 Fe-Mn-Al系合金相图的研究概况 208
5.5.2 Fe-Mn-Al系合金相图的研究方法 211
- v+ W% I9 A* c* J4 u5.5.3 Fe-Mn-Al系合金相图实验研究的主要结果 215
5.5.4 Fe-Mn-Al系合金相图研究的最新进展 228
( ~2 ~/ W. d/ O# i3 W/ }8 u5.6 Fe-Mn-Al系低温合金成分设计分析 231
参考文献 233
; i; i& V1 v5 D+ C
6 钛基合金的热力学解析 235
2 Y: @! G( G( C6 I6.1 基础系统相图 236
6.1.1 Ti-Al系二元相图 236
; o) A# l* l; g. I. l( G6.1.2 Ti-O、Ti-N系二元相图 241
3 U/ f% l5 e) t: u- I, k6.1.3 其它元素相平衡的影响 243
0 T/ q) E9 W9 e5 d$ W6 Q, T6.1.4 Ti-Mo、Ti-V系二元相图 243
6.1.5 Ti-Al-V系三元相图 244
0 `. w/ B1 F6 L* N% ^9 l6.1.6 Ti-Al-Mo系三元相图 249
% p3 Y1 \7 O  l' X% M+ L7 V1 j/ g6.2 纯钛的相变自由能 250
+ c. X# i0 [4 b3 X* ]6.3 钛合金的相稳定化参数 253
6.3.1 Ti基固溶体间的相平衡 253
) N2 W" d3 H' ]. i# z! d  v6.3.2 Ti基二元合金的相稳定化参数 255
5 j9 r4 L/ {& e& j/ W6.4 钛合金的T0线与T0面 258
; l( u8 h9 Y$ [" [! ?7 O. X6.4.1 二元系的T0线 258
" J" Z; g& O( Q; Q# g/ ?6.4.2 铝当量和钼当量 259
6.4.3 多元系中的T0面 262
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
6.5.2 马氏体转变开始温度 265
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
" J& h* d0 G& N6.6.2 Ti-Al-H系的a/r相变温度 271
4 A! J+ O8 c$ Z6.6.3 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
+ ?# k$ G" @0 w# s0 q! ^1 b$ Q4 t6.7 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
9 Z& n! g. ^- D8 H: A$ S6.7.3 Ti-X-Y三元系富钛角预测的可靠性 281
参考文献 282

1 N1 d% Z( M$ o* Q7 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
$ J0 h5 P$ Z" L. L# R, x7.2 Ti-Al二元系的热力学分析 287
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
% l2 t# W, `. i- `& x) z7.2.3 Ti-Al系a/r相平衡的热力学 295
, U" C2 z% G. S! p7.3 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
7.3.2 第三组元X的相稳定化参数 298
7.3.3 微量第三组元X对a/r相平衡的影响 299
4 D, K  O6 |/ L1 B7.4 Ti-Al-X三元系相平衡的实验测定 301
6 e/ s/ B1 J' r, T7.4.1 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
4 B' M8 @6 i7 X4 ^( K* ^# h" n7.4.3 Ti-Al-Cr三元系各温度相平衡的实验测定 307
7.4.4 Ti-Al-X三元系a/r相平衡实验规律分析 311
9 g/ G. j6 \' ~' l) E& m+ {3 o7.5 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
7.5.2 Ti-Al-Cr-Fe四元系的a/r相平衡 318
& ]) q# L3 Z" c# j2 W$ P, I0 Q; X7.5.3 Ti-Al-Cr-Si四元系的a/r相平衡 320
6 A2 q. R/ V( s; N' \' U7.5.4 Ti-Al-Si-Nb四元系的a/r相平衡 323
5 d8 B" A* O+ S/ U7.5.5 Ti-Al-Fe-Nb四元系的a/r相平衡 325
7.5.6 Ti-Al-Cr-Nb四元系的a/r相平衡 325
7.6 Ti-Al系的相变与粗化转变 327
7.6.1 1120℃相变的性质 327
7.6.2 相的形态与形成机制 330
7.6.3 片层组织的粗化 332
参考文献 341

' N2 a+ J/ j# i8 TiNiNb宽滞后形状记忆合金设计的热力学 344
& e* y( y& k/ c4 R8.1 宽滞后形状记忆合金概说 344
8.1.1 增大相变温度滞后的意义 345
8.1.2 增大相变温度滞后的热力学原理 348
! `. r% E" ~; e2 p. B5 n6 n& k8.2 Ti-Ni-Nb三元系相平衡的实验测定 355
8.2.1 Ti-Ni-Nb三元相平衡的扩散偶法研究 355
( H9 S" R5 ]4 e0 t: ?5 L8.2.2 Ti-Ni-Nb系扩散偶的设计与制作 358
8.2.3 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
8.3 Ti-Ni-Nb三元相平衡研究的发展 380
# |2 ]5 K. `- t; H& B. x8.4 TiNiNb合金马氏体相变的热力学解析 386
- i0 h' K1 j2 s' z8.4.1 TiNiNb合金的热容 387
8.4.2 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
, D$ v: z4 K7 m9 O9 r4 B  e$ W& j8.6 TiNiNb合金的相变温度滞后、应变恢复率与组织 396
8 i: j9 Q" Q8 [2 k2 z, W- d参考文献 400
* \0 w/ ^$ I& T, Y/ j9 J
9 CDC处理与TD处理的热力学与动力学 403
# J& a7 a( O6 f# @  }9.1 CDC处理概说 403
! W5 p, R1 `6 v$ H8 E9 J9.1.1 关于碳化物形成能力 403
9.1.2 CDC处理的基本原理 405
9.1.3 CDC处理的类型 409
( Y& \( f2 ]7 V8 r9.2 CDC处理组织与性能的主要问题 412
  r4 N, E- Q+ g9.3 CDC处理的热力学——碳势设计 418
9.3.1 等碳活度线 418
' n6 w% a" v: \* F0 w( B9.3.2 合理碳势范围的设计 421
6 B) Z0 P2 \7 z3 U9.3.3 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
2 y6 n4 ?+ m" T; t2 j3 |9.3.6 商用合金钢的CDC碳势设计 425
9.4 双层材料的CDC处理 433
9.4.1 CDC处理的双层材料 434
# Y. U1 d8 T( t9.4.2 双层材料CDC处理组织 437
* {# T- s5 @/ H! L. s2 @- Z) ]9.4.3 双层材料CDC处理后的性能 439
: l9 t1 K- B0 L: i9.5 几组重要的Fe-C-X系相图 441
9.5.1 Fe-C-Cr系 441
# ^/ P/ w+ g8 l2 V9 M$ _9.5.2 Fe-C-Mo系和Fe-C-W系 444
9.5.3 Fe-C-V系 446
) f* k2 Z9 G' w0 r/ \, e9 Y' J9.5.4 Fe-C-Ni系 447
, p% [1 |5 d* p# K9 \0 h) k9.6 TD处理的热力学与动力学 448
) u6 q1 o4 E: X7 |2 x8 b9.6.1 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
0 D9 t  X0 [$ Y9 [' }: Z9.6.3 TD处理的动力学 452
9.6.4 TD处理动力学的实证 454
参考文献 456
索引 458
. N( W  B5 n- `6 v! t后记 464