塑性變形微觀組織及控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周清 編

圖書標籤:

• 塑性變形
• 微觀組織
• 材料科學
• 金屬材料
• 材料工程
• 組織控製
• 晶體塑性
• 加工工藝
• 材料性能
• 變形機製

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030467683

版次：1

商品編碼：11858067

包裝：平裝

叢書名： 南京航空航天大學研究生係列精品教材

開本：16開

齣版時間：2015-12-01

用紙：膠版紙

頁數：141

字數：209000

正文語種：中文

內容簡介

　　《南京航空航天大學研究生係列精品教材：塑性變形微觀組織及控製》介紹大塑性變形的微觀結構的物理基礎、微觀組織控製及對金屬性能的影響。《南京航空航天大學研究生係列精品教材：塑性變形微觀組織及控製》共7章，第1—4章是塑性變形的微觀組織的基礎部分，包括微觀組織的分級，微觀組織演變的動力學，織構動態迴復和動態再結晶的微觀組織等。第5—7章是應用部分，包括典型鋁閤金和鋼的微觀組織控製方法，初次加工和熱處理方法對織構的影響，多種計算機模型在微觀組織控製的應用，等通道轉角擠壓技術的詳細介紹以及對金屬力學和物理化學性能的影響。

目錄

第1章塑性變形微觀組織
1.1冷塑變的儲存能
1.2儲存能與位錯密度的關係
1.3儲存能與亞晶結構的關係
1.3.1儲藏能與亞晶結構大小
1.3.2儲藏能與位嚮
1.4塑性變形方式
1.5變形微觀組織分級
1.5.1剪切帶
1.5.2變形帶
1.6亞結構微觀組織的演變
1.6.1小應變（室溫變形的條件下，真應變小於0.3）
1.6.2中等應變（真應變在0.3—1）
1.6.3大應變（真應變大於1）
1.7非胞形成金屬的變形
1.8孿晶變形
1.8.1純鈦的變形
1.8.2純鋅的變形
參考文獻
第2章織構
2.1結晶方位的錶示
2.2織構的測定法
2.2.1X射綫極點圖
2.2.2掃描電子顯微鏡法
2.3織構的分析
2.3.1應用正極點來確定織構
2.3.2應用三次結晶方位分布函數
2.4變形織構
2.5再結晶織構
參考文獻
第3章動態迴復和動態再結晶的微觀組織
3.1動態迴復
3.1.1本構關係
3.1.2微觀組織的演變機製
3.2動態迴復形成的微觀結構
3.2.1亞晶粒
3.2.2大角度鋸齒晶界
3.2.3變形的均勻性
3.2.4變形條件的影響
3.2.5熱變形過程中織構的形成
3.2.6微觀組織的演變的建模
3.3非連續動態再結晶
3.3.1動態再結晶的特性
3.3.2動態再結晶的形核
3.3.3微觀組織的演變
3.3.4穩態晶粒尺寸
3.3.5動態再結晶的流變應力
3.3.6單晶體的動態再結晶
3.3.7兩相閤金的動態再結晶
3.4連續動態再結晶
3.4.1連續動態再結晶的類型
3.4.2連續晶格轉動形成的動態再結晶
3.5熱變形後的退火機製
3.5.1靜態迴復
3.5.2靜態再結晶
3.5.3亞動態再結晶
3.5.4熱變形後的PSN
3.5.5熱加工後的晶粒長大
參考文獻
第4章大應變變形
4.1大應變後微觀結構的穩定性
4.2軋製大變形
4.2.1軋製大應變産生的穩態微觀組織
4.2.2原始晶粒尺寸影響
4.2.3第二相粒子影響
4.2.4非連續再結晶到連續再結晶的過渡
4.2.5鋁的連續再結晶機製
4.3高溫大變形
4.3.1幾何動態再結晶
4.3.2幾何動態再結晶的條件
4.3.3由幾何動態再結晶得到的晶粒尺寸
4.4微觀晶粒組織抵抗晶粒長大的穩定性
4.4.1單相閤金
4.4.2兩相閤金
參考文獻
第5章微觀組織控製
5.1成形性能的評估
5.2冷軋和退火鋼闆的織構控製
5.2.1低碳鋼織構
5.2.2超低碳鋼
5.2.3超低碳高強度鋼
5.3晶粒取嚮矽鋼片的最新發展
5.3.1矽鋼片的生産
5.3.2高斯織構的形成
5.3.3最新的發展
5.4工業鋁閤金的加工
5.4.1工業純鋁
5.4.2鋁飲料罐的製造
5.4.3汽車用Al—Mg—Si薄闆
參考文獻
第6章微觀組織計算機建模和模擬
6.1計算機模擬的作用
6.2計算機模擬狀態
6.3微觀模型
6.3.1濛特卡羅模擬
6.3.2元胞自動機
6.3.3分子動力學
6.3.4頂點模擬
6.3.5計算機Avrami模型
6.3.6神經網絡模型
6.4耦閤模型（復閤模型）
6.4.1“真實”微觀組織的退火
6.4.2計算機産生的變形微觀組織的退火過程
6.5工業熱機械處理過程的建模
6.5.1模型的輪廓
6.5.2鋼的應用
6.5.3鋁閤金的應用
參考文獻
第7章等通道轉角擠壓及其對金屬性能的影響
7.1幾種SPD方法簡介
7.1.1高壓扭轉
7.1.2等通道轉角擠壓
7.1.3纍積疊軋
7.1.4多嚮鍛造
7.1.5攪拌摩擦
7.2ECAP方法
7.2.1ECAP模具
7.2.2等通道轉角擠壓中的基本參數
7.3ECAP的微觀組織
7.3.1單晶齣發材料
7.3.2多晶齣發材料
7.3.3ECAP對織構的影響
7.4其他ECAP方法
7.4.1連續ECAP
7.4.2連續綫ECAP
7.4.3等通道轉角擠壓固結
7.5ECAP處理産生的機械和功能特性
7.5.1強度和延展性
7.5.2疲勞性能
7.5.3耐蝕性
7.5.4生物腐蝕性
7.5.5SPD加工材料的生物相容性
7.5.6氫吸附動力學
7.5.7耐輻射
7.5.8其他功能特性
參考文獻

前言/序言

《材料的形變與結構演化：從原子到宏觀的視角》 這本書將深入探討材料在受到外力作用時發生的形變現象，以及形變過程中材料內部微觀結構所發生的動態演化。我們不僅會從原子尺度審視形變機製，還將追溯其對宏觀力學性能的影響，並最終揭示如何通過精準調控微觀結構來實現材料性能的優化。 第一部分：形變的基礎理論與原子尺度機製 材料的形變是其在外力作用下發生幾何形狀或尺寸改變的現象。這種改變並非簡單的宏觀錶現，其根源在於材料內部原子或分子鍵的斷裂、重組以及原子晶格的滑移和孿晶等微觀尺度的運動。 彈性形變與原子鍵的響應： 在彈性形變階段，材料內部原子間的平衡力被暫時打破，原子發生微小的位移。當外力移除後，原子會迴到原來的平衡位置，材料恢復原狀。我們將詳細解析原子鍵的受力特性，如範德勒瓦爾斯力、離子鍵、共價鍵和金屬鍵等，以及它們在不同材料體係中的錶現。彈性模量、泊鬆比等宏觀彈性參數將與原子間距、原子間相互作用勢能等微觀參數建立聯係。 塑性形變的原子學解釋： 塑性形變是不可恢復的形變，這意味著即使外力移除，材料也無法迴到初始狀態。塑性形變的主要載體是位錯。我們將深入剖析位錯的本質，包括刃位錯和螺位錯的結構、運動方式（滑移）及其在晶體材料中的滑移係。我們會介紹位錯的産生機製，如Frank-Read源、Prandtl-Saint-Venant源以及形變誘導的位錯增殖。此外，對於非晶材料，如金屬玻璃和聚閤物，我們將探討其塑性形變的原子團簇模型和流變機製，以及剪切帶的形成和擴展。 孿晶：另一種塑性形變機製： 晶體材料在某些特定晶麵和晶嚮上的原子排列會發生同步翻轉，形成孿晶。我們將詳細闡述孿晶的幾何學特徵、孿晶界麵的結構以及孿晶在不同晶體結構（如麵心立方、體心立方、六方密排）中的形變行為。孿晶的形成和生長機製，以及它如何協同位錯滑移共同實現材料的塑性變形，也將是本部分的重要內容。 擴散機製與高溫形變： 在較高溫度下，原子通過擴散的方式進行遷移，這會産生蠕變等形變現象。我們將介紹晶體點缺陷（空位、填隙原子）的形成與遷移，以及它們在晶體內部的擴散機製。晶界擴散和體擴散的差異，以及Nabarro-Herring蠕變和Coble蠕變等宏觀蠕變機製的微觀起源，將得到詳盡的闡述。 第二部分：微觀結構的形變響應與演化 材料的微觀結構，包括晶粒尺寸、晶界、第二相粒子、空隙、夾雜物以及位錯密度等，對形變行為有著至關重要的影響。在形變過程中，這些微觀結構會發生動態演化，進而影響材料的力學性能。 晶粒尺寸效應與Hall-Petch關係： 晶粒越細小，材料的屈服強度通常越高。我們將深入探討晶界在阻礙位錯運動中的作用，並從原子尺度解釋Hall-Petch關係背後的物理機製。晶界滑移作為一種重要的晶粒細化材料在高應變速率或高溫下的形變機製，也將被詳細討論。 位錯動力學與織構形成： 隨著形變的進行，材料內部的位錯數量不斷增加，並可能發生纏結、湮滅等相互作用，形成復雜的位錯結構，如位錯牆、位錯胞等。這將顯著影響材料的強化機製，如應變硬化。同時，位錯的定嚮運動會導緻晶體取嚮的係統性變化，形成形變織構。我們將介紹織構的測量方法（如X射綫衍射EBSD）及其對材料各嚮異性力學性能的影響。 第二相粒子與位錯相互作用： 在多相材料中，第二相粒子（如沉澱物、強化顆粒）會成為位錯運動的障礙。我們將分析不同尺寸、分布狀態和化學成分的第二相粒子對位錯滑移和攀移的阻礙作用，以及其對材料強化機製（如Orowan強化）的貢獻。粒子形狀和粒子與基體之間的界麵特性，也將影響位錯-粒子相互作用的效率。 空隙、裂紋萌生與擴展： 在形變過程中，特彆是接近斷裂時，材料內部會産生空隙，並可能演化為微裂紋。我們將探討空隙的形成機製，如空位聚集、第二相粒子周圍的應力集中等，以及微裂紋的萌生和擴展條件。斷裂力學中裂紋尖端的應力場和應變場，將與微觀結構特徵相結閤進行分析。 退火處理對微觀結構的影響： 退火是一種重要的熱處理工藝，可以改變材料的微觀結構，從而影響其力學性能。我們將詳細介紹退火過程中發生的主要過程，如動態迴復、動態再結晶、靜態迴復、靜態再結晶和晶粒長大。這些過程如何影響位錯密度、晶粒尺寸、織構以及第二相粒子的分布，從而實現材料性能的軟化或強化，是本部分的重要內容。 第三部分：宏觀力學性能與微觀結構調控的聯係 材料的宏觀力學性能，如強度、韌性、疲勞壽命、蠕變速率等，都是由其微觀結構的形變響應所決定的。理解這種聯係，為我們提供瞭通過調控微觀結構來設計和優化材料性能的理論基礎。 強化與增韌的微觀機製： 材料的強度可以通過固溶強化、析齣強化、沉澱強化、晶界強化、形變強化等多種方式提高。我們將深入分析每種強化機製的微觀作用原理，以及它們如何通過阻礙位錯運動或産生其他阻礙機製來提高材料的屈服強度和抗拉強度。同時，材料的韌性，即抵抗裂紋擴展的能力，也與微觀結構密切相關。例如，細小的等軸晶粒、彌散分布的韌性第二相粒子以及降低脆性相含量等，都有利於提高材料的韌性。 疲勞失效的微觀過程： 疲勞是材料在周期性應力作用下發生失效的現象。我們將從微觀尺度剖析疲勞裂紋的萌生、亞穩態擴展和失穩擴展的過程。位錯的積纍和運動、錶麵粗糙度、夾雜物等微觀缺陷在疲勞損傷中的作用將得到重點討論。 蠕變行為的微觀解析： 蠕變是在恒定載荷和高溫下發生的長期形變。我們將結閤前文介紹的擴散機製、晶界滑移等，深入分析不同溫度和應力條件下，材料發生蠕變的微觀機理，如位錯蠕變和擴散蠕變。如何通過調控晶粒尺寸、析齣相分布等來提高材料的抗蠕變性能，將是本部分關注的重點。 形變微觀組織調控的策略： 基於對形變與微觀結構演化關係的深刻理解，我們可以製定有效的微觀組織調控策略，以實現材料性能的最優化。這包括但不限於： 熱處理工藝優化： 精確控製退火、時效、淬火等工藝參數，以獲得所需的晶粒尺寸、相分布和位錯密度。 變形加工方法選擇： 利用軋製、鍛造、擠壓、拉拔等不同的加工方式，結閤適當的工藝參數，來控製材料的織構和位錯結構。 閤金化設計： 通過添加不同的閤金元素，改變材料的相組成、晶格畸變以及第二相粒子的析齣行為，從而影響其形變特性。 錶麵工程技術： 如滲氮、滲碳、 PVD/CVD 塗層等，通過改變材料錶麵的微觀結構和化學成分，來提高其耐磨性、抗腐蝕性等。 新型加工技術應用： 例如，超塑性成形、等溫鍛造、增材製造（3D打印）等，這些技術能夠直接或間接地實現對材料微觀結構的精準控製。 結論 《材料的形變與結構演化：從原子到宏觀的視角》旨在為讀者構建一個完整、深入的材料形變理論體係。本書將理論分析、實驗觀察和計算模擬相結閤，力求揭示材料在各種形變過程中的內在規律。通過理解材料微觀結構的動態演化及其與宏觀力學性能的緊密聯係，我們能夠更有效地設計和製造齣滿足特定應用需求的高性能材料。本書適閤材料科學、力學、工程等相關領域的本科生、研究生以及科研人員閱讀。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本厚重的書，感覺像捧著一本武功秘籍，裏麵藏著金屬材料變形的奧秘。我個人對“顯微組織演變”這個概念非常著迷，想象著在顯微鏡下，那些微小的晶粒、晶界、空洞和雜質，是如何在力的作用下不斷地改變形狀和位置的。這本書是否能詳細地解釋這些微觀尺度的變化，比如晶粒的細化、粗化，位錯的産生、運動和湮滅，以及它們對宏觀力學性能的影響？我尤其關注書中關於“形變誘導相變”的部分，這聽起來很神奇，是不是說通過塑性變形，還能誘發材料內部發生相變，從而獲得意想不到的性能提升？如果書中有相關的實驗數據和分析方法介紹，那就更好瞭，我希望能瞭解科學傢們是如何觀測和量化這些微觀變化的。總而言之，我對書中能夠揭示材料“內在”世界的奧秘抱有極大的期待，希望它能帶我領略一個前所未見的微觀宇宙。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始是被書名裏“塑性變形”這幾個字吸引瞭，總覺得跟我們生活中的一些現象息息相關，比如金屬彎摺、塑料拉伸等等。我希望這本書能夠深入淺齣地解釋清楚，在這些肉眼可見的變化背後，究竟發生瞭什麼微觀層麵的事情。我最關心的是關於“位錯理論”的部分，我一直覺得原子層麵的運動是很奇妙的，而位錯可以說是塑性變形的核心機製，如果這本書能把這個講透，那就太棒瞭。另外，我個人對“孿晶”和“相變”在塑性變形中的作用也很感興趣，它們是不是也會影響材料的強度和韌性？這本書的“微觀組織”這部分，我希望它能配上高質量的金相顯微照片或者電子顯微鏡圖片，這樣能夠更直觀地理解那些復雜的晶體結構和缺陷。如果還能講到一些特殊的變形方式，比如超塑性變形或者高應變率變形，那就更好瞭，感覺會打開新的視角，發現材料變形的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺彆緻的，金屬拉絲的質感，帶著點工業風，跟我想象中那種厚重的學術著作不太一樣，更像是一本設計類或者材料科學的入門讀物。拿到手裏沉甸甸的，紙張的手感也很好，不是那種薄薄的、容易透的，而是比較厚實的那種，印刷也相當清晰，圖片和圖錶的細節都保留得很好。我翻瞭翻目錄，感覺裏麵的內容涵蓋範圍挺廣的，從基礎的理論知識到一些應用案例，似乎都涉及到瞭。雖然我不是這方麵的專業人士，但光是看標題和目錄，就覺得這本書應該能夠提供一個比較全麵的視角，讓我對這個領域有一個初步的瞭解。比如，裏麵提到瞭“晶粒尺寸效應”和“加工硬化”，這些詞匯聽起來就很有意思，不知道是不是真的能把一些復雜的概念講得通俗易懂。我個人比較期待的是關於“形變強化機製”的介紹，希望它能解釋清楚為什麼金屬在經過塑性變形後會變得更強，以及有哪些方法可以有效地控製這個過程，從而獲得我們想要的材料性能。

評分☆☆☆☆☆

這本《塑性變形微觀組織及控製》的封麵設計，雖然簡約，卻透著一股沉穩與專業的氣息，讓人一看就覺得內容非同小可。我是一名對工程材料充滿好奇的愛好者，一直對金屬材料在受力後的行為方式感到著迷。這本書的題目正是我所關心的核心——“塑性變形”，它意味著材料在受到外力後，即使外力消失，其形狀也不會完全恢復，這背後的微觀機製是什麼？我尤其期待書中關於“位錯滑移”和“晶界滑移”的詳細闡述，這些抽象的概念究竟是如何在原子尺度上發生的？而“微觀組織”，我理解就是材料內部的結構，比如晶粒的大小、形狀、排列方式，以及其中可能存在的缺陷。我希望這本書能夠通過大量的圖示和清晰的解釋，讓我能夠直觀地理解這些微觀組織是如何影響材料的力學性能的。最後，“控製”這個詞更是點睛之筆，它暗示著這本書不僅僅是介紹現象，更重要的是探討如何通過改變加工工藝、熱處理等手段，來調控材料的微觀組織，從而獲得我們想要的力學性能，比如提高強度、韌性或者抗疲勞性。這正是我所期待的，能夠將理論知識與工程實踐相結閤的深度探討。

評分☆☆☆☆☆

我一直對材料科學的那些“硬核”知識有點敬而遠之，總覺得充滿瞭復雜的公式和理論，一般人很難理解。但這本書的題目，特彆是“控製”這個詞，讓我覺得它可能不僅僅是講理論，更重要的是它有指導意義，能告訴我們如何去“做”。我特彆想瞭解書中關於“熱處理”和“應力退火”的內容，這些是不是能夠改變材料內部的微觀結構，從而達到強化或者軟化的目的？如果它能提供一些具體的工藝參數或者操作指南，那就更實用瞭。我還對“織構”這個概念感到好奇，它是不是跟材料在變形過程中的取嚮有關？如果能理解瞭織構的形成和控製，是不是就能製造齣性能更加優異的各嚮異性材料？這本書的“塑性變形”部分，我希望它能結閤一些實際的應用場景，比如航空航天、汽車製造或者建築工程，這樣我纔能更好地理解這些理論知識是如何服務於我們現實世界的，而不僅僅是書齋裏的學問。