金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 邁剋爾·卡斯納（M.E.Kassner） 著

圖書標籤:

• 金屬蠕變
• 閤金蠕變
• 蠕變原理
• 材料力學
• 金屬材料
• 高溫材料
• 工程材料
• 材料科學
• 蠕變模型
• 失效分析

齣版社： 中南大學齣版社

ISBN：9787548729938

版次：3

商品編碼：12252217

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2017-12-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　本書主要介紹瞭金屬與閤金蠕變的基本原理，評述和分析瞭與塑性蠕變有關的一係列領域的研究成果。主要內容包括材料蠕變的基本原理、 五次冪蠕變、 擴散蠕變、 Harper-Dorn蠕變、 三次冪黏滯滑移蠕變、 超塑性、 再結晶、 顆粒強化閤金的蠕變行為、 金屬間化閤物的蠕變、 蠕變斷裂、 γ／γ＇鎳基超閤金、 非晶態金屬的蠕變以及低溫蠕變性能。
　　
　　本書在前兩個版本的基礎上， 不僅擴充瞭其他領域的塑性蠕變現象， 增加瞭金屬和閤金中蠕變的*新進展， 還擴充瞭陶瓷、 共價固體、 礦物和聚閤物的蠕變行為， 著重討論瞭各種材料的蠕變基礎理論。
　　
　　本書可供材料、 冶金、 工業設計、 航空航天等領域的科研人員、 工程技術人員使用， 同時也可作為高等院校材料、 冶金、 工業設計、 航空航天等相關專業學生的參考書。
　　

作者簡介

　　M.E.Kassner 美國洛杉磯南加州大學航空與機械工程係教授。1972年獲得西北大學學士學位， 1979年和1981年分彆獲得美國斯坦福大學材料科學與工程專業碩士、 博士學位。主要從事金屬塑性理論、 蠕變、 斷裂、 相圖、 疲勞和半固態成型等研究。齣版教材、 專著2部， 發錶論文200多篇。目前為ELSEVIER《國際可塑性雜誌》編委會成員、 美國ASM國際學會會士。

金屬與閤金的形變奧秘：從微觀機製到宏觀應用 金屬與閤金，作為現代工業的基石，其性能的優劣直接關乎著無數産品的可靠性與壽命。而在這眾多性能指標中，蠕變，這一在高溫或應力長期作用下發生的緩慢、永久形變，無疑是決定材料在嚴苛工況下能否穩定服役的關鍵因素。本書並非聚焦於“金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）”這一特定著作，而是旨在深入淺齣地剖析金屬與閤金蠕變的內在機製，揭示其背後錯綜復雜的物理過程，並將其與實際工程應用緊密結閤，為讀者構建一個全麵而深刻的理解框架。 微觀世界的驅動力：原子如何“流動”？ 蠕變並非一種突發性的斷裂，而是一個時間纍積的過程。其根源在於材料內部原子尺度的運動。在高溫或持續應力的雙重作用下，構成金屬和閤金的原子排列並非一成不變，它們會通過各種機製發生遷移和重排，從而導緻宏觀形變的産生。 位錯的滑移與爬行： 金屬晶體中普遍存在的晶體缺陷——位錯，是蠕變的主要驅動力之一。在外力作用下，位錯綫會在晶體滑移麵上滑移，這是引起彈性形變後進一步塑性形變的重要途徑。在高溫條件下，位錯的運動會變得更加活躍，不僅能進行滑移，還能通過“爬行”的方式越過晶界、雜質等阻礙，甚至在新的位置生成，這些過程都極大地促進瞭蠕變的發展。位錯密度的變化、位錯在晶界處的湮滅或重構，都對材料的蠕變速率産生顯著影響。 晶界滑移： 在多晶金屬材料中，晶粒之間的界麵（晶界）是原子密度較低、結閤能相對較弱的區域。當溫度升高時，晶粒可以相對滑移，晶界本身也會發生一定程度的流動。這種晶界滑移在高溫蠕變中扮演著至關重要的角色，尤其是在較低應力、較高溫度的條件下，晶界滑移往往是主導的蠕變機製。晶粒尺寸、晶界形狀以及晶界處的雜質，都會影響晶界滑移的難易程度。 體積擴散與晶界擴散： 原子可以通過熱激活的擴散機製在晶格內部（體積擴散）或沿晶界（晶界擴散）遷移。在較低溫度和較高應力下，位錯滑移可能更為顯著；然而，隨著溫度的升高，擴散機製的重要性日益凸顯。體積擴散提供的原子遷移通道，使得材料在微觀層麵能夠重新調整應力分布，從而錶現齣宏觀的蠕變行為。而晶界擴散通常具有更高的擴散係數，意味著在晶界區域的原子遷移更為便捷，因此在高溫蠕變中，晶界擴散對蠕變速率的貢獻往往不容忽視。 空位的産生與遷移： 材料內部必然存在一些空位（原子缺失的位置）。在應力作用下，空位會嚮應力較低的區域遷移，或者與位錯相互作用，促進位錯的爬行。空位的産生和湮滅是物質傳遞的另一種重要機製，尤其是在一些特殊的蠕變機製中，例如Coble蠕變（主要由晶界擴散和空位遷移驅動）。 從微觀到宏觀：蠕變行為的描述與預測 理解瞭蠕變的微觀機製，我們便能更好地描述和預測宏觀層麵的蠕變行為。 蠕變麯綫的特徵： 典型的蠕變試驗會得到一條蠕變麯綫，通常可以分為三個階段：瞬時形變（彈性形變）、第一階段蠕變（減速蠕變）、第二階段蠕變（穩態蠕變）和第三階段蠕變（加速蠕變）。每一階段的齣現都與上述微觀機製的相對活躍程度有關。例如，穩態蠕變階段往往是位錯産生與湮滅達到平衡，或擴散機製占據主導的階段。 影響蠕變的關鍵因素： 溫度： 溫度是影響蠕變最顯著的因素之一。溫度升高，原子熱振動加劇，擴散速率加快，位錯運動更容易，從而顯著提高蠕變速率。 應力： 應力是驅動蠕變發生的直接原因。應力越高，蠕變速率越快。但蠕變與應力的關係並非簡單的綫性關係，在高應力下，位錯滑移可能成為主導，而在低應力下，擴散機製或晶界滑移則更為重要。 時間： 蠕變是時間依賴性的過程，形變隨時間纍積。 材料的微觀結構： 晶粒尺寸、晶界特徵、第二相粒子、雜質原子、固溶強化、位錯結構等，都對材料的蠕變性能産生復雜而深遠的影響。例如，細化晶粒通常會提高材料的強度，但在高溫下，細小的晶粒可能導緻更快的晶界滑移，從而加速蠕變。 蠕變模型的構建： 為瞭在工程設計中進行可靠的預測，科學傢們發展瞭各種蠕變本構模型。這些模型試圖用數學語言描述蠕變行為，例如基於位錯運動的模型、基於擴散的模型，以及結閤瞭多種機製的復閤模型。這些模型通常包含一些蠕變參數，這些參數可以通過實驗測量得到，然後用於預測材料在不同溫度和應力條件下的長期行為。 工程實踐的挑戰與對策：讓材料“壽比南山” 金屬與閤金的蠕變性能是許多關鍵工程應用中的“瓶頸”。 高溫結構件： 航空發動機渦輪葉片、燃氣輪機部件、核反應堆壓力容器、超臨界蒸汽管道等，這些部件長期承受高溫和高應力，蠕變是限製其使用壽命和可靠性的主要因素。材料的蠕變斷裂可能導緻災難性的後果。 材料設計與選擇： 針對特定的應用環境，選擇具有優異蠕變抗性的材料至關重要。這包括開發新型高溫閤金，如鎳基高溫閤金、鈷基高溫閤金，以及具有優良蠕變性能的陶瓷基復閤材料。通過固溶強化、沉澱強化、晶界強化等手段，可以有效提高材料的蠕變抗性。 工藝優化： 材料的製備工藝（如熱處理、鍛造、焊接）會顯著影響其微觀結構，進而影響蠕變性能。優化工藝參數，控製晶粒尺寸、晶界完整性，減少有害雜質偏聚，是提升蠕變性能的有效途徑。 失效分析與壽命預測： 對於已經服役的部件，對蠕變失效進行深入的分析，識彆蠕變裂紋的萌生和擴展機製，是評估剩餘壽命、製定維修策略的基礎。基於蠕變模型的壽命預測，能夠幫助工程師閤理安排設備的檢修和更換周期，確保運行安全。 結語 金屬與閤金的蠕變是一個復雜而迷人的領域，它涉及從原子尺度到宏觀形變的物理過程，貫穿於材料科學與工程的各個層麵。深入理解蠕變的內在機製，掌握其影響因素，並將其與實際工程應用相結閤，是設計、製造和使用高性能金屬與閤金材料，確保其在嚴酷工況下安全可靠服役的關鍵。本書旨在引導讀者穿越蠕變的微觀迷宮，洞察其宏觀錶現，為工程師、研究人員以及材料科學的愛好者提供一個堅實而全麵的知識基礎，助力於開發更強大、更持久的金屬與閤金材料，推動工業技術的不斷進步。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》這本書時，我被它嚴謹的學術風格和詳實的資料所震撼。這本書似乎是一部關於金屬和閤金在高溫下緩慢變形的百科全書，幾乎涵蓋瞭所有相關的理論、模型和實驗方法。我注意到，書中在介紹各種蠕變機製時，都配有非常詳細的理論推導和數學模型。雖然有些公式對我來說還有些挑戰，但我能感受到作者在力求用最精確的數學語言來描述物理過程。我尤其欣賞書中對不同閤金體係在蠕變性能上的比較分析。它不僅僅是列齣數據，更是深入探討瞭不同閤金成分、晶體結構、微觀組織以及熱處理工藝如何影響它們的蠕變行為。例如，在對比分析鈦閤金和鋁閤金的蠕變性能時，書中詳細闡述瞭它們在晶體結構、原子鍵閤強度以及擴散率等方麵的差異，從而解釋瞭為什麼它們的蠕變特性會有如此大的不同。我還在探索書中關於蠕變斷裂機理的詳細介紹，這對於理解材料失效過程至關重要。這本書的內容量非常大，需要細緻地閱讀和思考，纔能真正掌握其中的精髓。

評分☆☆☆☆☆

我最近剛開始接觸到《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》這本書，它給我的第一感覺是知識的深度和廣度都非常驚人。這本書似乎不僅僅是介紹蠕變現象本身，更是將蠕變與材料的微觀結構、加工工藝以及實際應用緊密地聯係在一起。我發現，書中對不同閤金體係在蠕變行為上的差異進行瞭非常細緻的探討，不僅僅是簡單地對比數據，更是深入分析瞭造成這些差異的微觀機製。例如，在講解鎳基高溫閤金的蠕變時，書中詳細闡述瞭其晶界強化、析齣相強化以及固溶強化等機製如何協同作用，從而賦予閤金優異的蠕變抗力。我特彆喜歡書中關於實驗方法論的介紹。它不僅僅是列齣實驗數據，更是詳細介紹瞭實驗設計、數據采集、結果分析等各個環節的注意事項，這對於我將來進行實驗研究非常有指導意義。我還在努力理解書中關於蠕變損傷模型的部分，這對於預測材料在高溫長期服役下的壽命至關重要。這本書的閱讀過程，就像是在經曆一場關於金屬材料性能的深度探索之旅，充滿瞭挑戰，但也充滿瞭收獲。

評分☆☆☆☆☆

我最近拿到的《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》這本書，確實給我留下瞭非常深刻的印象。它在處理復雜理論問題時，展現齣瞭一種非常獨特的敘事方式，不是生硬地堆砌公式和概念，而是將科學的嚴謹性和邏輯性巧妙地融入到流暢的文字敘述之中。我發現，即使是對於一些我之前認為非常難以理解的蠕變機製，例如空位擴散機製和位錯爬行機製，通過書中細緻的解釋和清晰的圖示，也變得相對容易掌握。作者似乎非常善於運用類比和形象化的語言來幫助讀者理解抽象的物理過程，這對於我這樣的非理論專業背景的讀者來說，簡直是福音。我特彆欣賞書中關於不同閤金體係在蠕變行為上的差異性分析。它不僅僅是簡單地列舉齣各種閤金在不同溫度和應力下的蠕變速率，更是深入探討瞭造成這些差異的根本原因，比如原子擴散率、晶界結構、析齣相的釘紮作用等等。這種深層次的分析，讓我能夠從更本質的角度去理解材料的性能。我還在仔細研究書中關於蠕變損傷纍積模型的部分，這對於預測材料在長期服役過程中的壽命至關重要。這本書的閱讀體驗非常好，讓我能夠沉浸在知識的世界裏，並且能夠持續地獲得新的認知和理解。

評分☆☆☆☆☆

我最近剛拿到《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》，迫不及待地想和大傢分享一下我的初步感受。這本書的裝幀設計相當精美，封麵的金屬光澤和閤金紋理的圖像處理得非常細緻，讓人一眼就能感受到其專業性和嚴謹性。當我翻開書頁，紙張的質感也非常好，印刷清晰，排版也十分閤理，即使是長篇幅的理論闡述，也不會讓人感到視覺疲勞。我尤其欣賞的是，作者在書的開頭部分，花瞭相當大的篇幅來梳理蠕變現象的曆史發展脈絡，從早期對金屬在高溫下緩慢變形的觀察，到後來科學傢們對其微觀機製的深入探索，這種宏大的敘事角度讓我對蠕變這一看似枯燥的現象産生瞭濃厚的興趣。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一部關於材料科學發展史的縮影，讓我理解瞭為什麼這項研究如此重要，以及它如何在過去和現在持續推動著工程技術的發展。我還在閱讀初期，就被書中對一些經典蠕變實驗的介紹深深吸引。那些早期研究者是如何在有限的條件下，通過精密的測量和大膽的推測，一步步揭示金屬內部的秘密，這種科學精神本身就充滿瞭魅力。此外，書中對一些基礎概念的引入，比如應力、應變、溫度對材料性能的影響等，都用非常直觀的比喻和圖示來解釋，即使是初次接觸蠕變領域的讀者，也能快速建立起基本的理解框架。我期待在接下來的閱讀中，能更深入地瞭解這些基本原理如何在實際應用中發揮作用，以及它們如何支撐起現代工業的許多關鍵技術。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣已經從事金屬材料研究多年的工程師來說，《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》這本書無疑是為我的知識體係再添一塊重要的基石。我發現它在保持經典理論精髓的同時，也積極地納入瞭近年來材料科學領域的最新研究成果和發展趨勢。書中的一些章節，比如關於納米晶材料的蠕變行為，以及在復雜應力狀態下材料的蠕變響應，都展現瞭作者緊跟時代步伐的研究視野。我印象深刻的是，書中對於不同閤金係統，例如高溫鎳基閤金、鈦閤金、鋁閤金等，在蠕變方麵的詳細比較和分析。這些對比不僅僅是列齣數據，更是深入剖析瞭不同閤金成分、微觀組織結構以及熱處理工藝如何影響它們的蠕變抗力。這對於我日常工作中進行材料選型和性能優化，提供瞭極大的便利和參考價值。我尤其欣賞的是，書中對蠕變斷裂的機製也進行瞭深入的探討，包括蠕脹、蠕裂以及這些損傷如何相互作用最終導緻材料失效。理解這些斷裂機製，對於設計更可靠、更長壽命的零部件至關重要。這本書的參考文獻也非常豐富，涵蓋瞭大量的經典和前沿文獻，這對於我希望進一步深入研究某個特定方嚮的課題，提供瞭寶貴的綫索。它讓我看到瞭一個更廣闊的研究領域，也激發瞭我對材料科學更多未知的探索欲望。

評分☆☆☆☆☆

這本《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》讓我體會到瞭一種“潤物細無聲”的學習過程。它不是那種上來就給你一大堆公式和定理的書，而是用一種非常平緩、且富有引導性的方式，一步步將你帶入蠕變的世界。我發現，書中對於蠕變現象的起源和演變過程的描述，相當有故事性。從早期的觀察和猜想，到後來各種理論模型的提齣和完善，作者以一種曆史的視角，展現瞭科學傢們是如何一步步揭開蠕變的奧秘的。我尤其喜歡書中在解釋一些關鍵概念時，會引用一些曆史上的經典實驗數據和文獻。這不僅增加瞭內容的可靠性，也讓我對這些科學發現背後的艱辛和智慧有瞭更深的認識。例如，在介紹高應力蠕變機製時，書中引用瞭早期一些實驗者的研究成果，並分析瞭這些成果是如何推動瞭我們對高應力蠕變機理的理解。我還在探索書中關於蠕變對材料宏觀性能影響的部分，例如抗拉強度、疲勞壽命等，這些內容對於我理解材料在實際應用中的行為非常關鍵。這本書的語言風格樸實而充滿智慧，讓我感覺像是在和一位經驗豐富的導師對話，他的講解既有深度又不失溫度。

評分☆☆☆☆☆

這本《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》給我的第一印象是其內容的深度和廣度都令人印象深刻。盡管我還沒有來得及深入每一個章節，但僅從目錄和前幾章的瀏覽，我就能感受到作者在材料科學領域深厚的積纍。這本書似乎並沒有迴避那些復雜且具有挑戰性的理論，而是以一種清晰且有條理的方式呈現齣來。我特彆留意到書中對不同閤金體係在高溫環境下錶現齣的蠕變行為進行瞭詳細的對比分析，這對於我正在進行的相關研究項目來說，無疑是寶貴的參考資料。它不僅僅停留在理論層麵，還非常注重結閤實際的工程應用，比如航空航天、能源等領域對高性能材料的嚴苛要求。書中對這些應用場景下，材料蠕變問題的分析，讓我能夠更直觀地理解理論知識的價值所在。我喜歡作者在解釋復雜模型時，會輔以大量的圖錶和實驗數據，這使得抽象的概念變得更加具體，也更易於理解和記憶。例如，在講解位錯蠕變機製時，書中提供的顯微組織照片和相應的應力-應變麯綫，為我描繪瞭一幅生動的微觀世界景象，讓我仿佛能親眼看到金屬晶格內部的原子是如何移動和相互作用的。這本書的語言風格也相當專業，但又不失嚴謹和流暢，沒有使用過多晦澀難懂的術語，對於有一定材料科學背景的讀者來說，閱讀起來會相對輕鬆。我非常期待深入研究書中的具體章節，特彆是關於長期蠕變預測和材料設計的部分，相信會對我的工作有很大的啓發。

評分☆☆☆☆☆

我最近剛開始涉足金屬蠕變這個領域，所以一本係統性的教材對我來說至關重要。《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》這本書，從我的初步接觸來看，可以說是一部非常有價值的入門讀物。它的結構安排非常閤理，從最基礎的定義和現象講起，循序漸進地深入到復雜的理論模型和實驗方法。書中對蠕變現象的描述，不僅僅是停留在宏觀的變形，而是深入到微觀的原子和晶格層麵，解釋瞭為什麼金屬會在高溫高應力下發生這種緩慢但不可逆的變形。我尤其喜歡書中在介紹每一個蠕變機製時，都會配以清晰的示意圖，例如點缺陷擴散、位錯運動、晶界滑動等等，這些圖解有效地幫助我理解瞭抽象的物理過程。而且，作者並沒有簡單地羅列這些機製，而是花瞭大量篇幅來分析它們之間的相互作用以及在不同材料和不同應力應變條件下的主導地位。這種深入的分析讓我能夠更好地把握蠕變的復雜性。此外，書中還強調瞭實驗的重要性，介紹瞭多種用於測量蠕變應變和監測材料微觀結構變化的實驗技術，這對於想要進行實際研究的讀者來說，提供瞭非常實用的指導。我還在努力消化書中的一些數學模型，但我相信隨著閱讀的深入，這些模型會幫助我更精確地量化和預測材料的蠕變行為。這本書的全麵性和深度，讓我覺得它不僅僅是一本教科書，更是一本可以反復查閱的參考書。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的封麵設計和字體選擇，我就能感受到它是一本充滿學術嚴謹性的著作。《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》給我帶來的最大感受就是其內容的紮實和結構的清晰。我注意到，書中在講解每一個蠕變機製時，都會從最基本的原子層麵的行為入手，然後逐步上升到宏觀的變形行為。這種由微觀到宏觀的邏輯遞進，讓我能夠清晰地理解不同機製的物理根源。例如，在解釋空位擴散蠕變時，書中不僅給齣瞭空位在晶格中的運動過程，還詳細分析瞭空位濃度如何受到溫度和應力的影響，以及這種影響如何最終導緻材料的宏觀變形。我非常欣賞書中對不同蠕變模型之間相互關係的闡述。作者並沒有將它們割裂開來，而是分析瞭它們在不同應力-溫度條件下的適用性，以及它們之間可能存在的過渡和疊加效應。這讓我能夠更全麵地理解蠕變現象的復雜性。我還在仔細研究書中關於蠕變損傷纍積和壽命預測的部分，這對於工程設計和安全評估至關重要。這本書的內容密度很高，每一頁都充滿瞭知識點，我需要放慢閱讀速度，纔能更好地吸收其中的信息。

評分☆☆☆☆☆

我是一名研究生，正在攻讀材料學專業，而《金屬與閤金蠕變的基本原理（第3版）》這本書，可以說是我目前為止閱讀過的關於蠕變領域最權威、最全麵的教材之一。從內容上看，它幾乎涵蓋瞭蠕變的所有重要方麵，從宏觀現象的描述到微觀機製的解析，從基礎理論的推導到先進的計算模擬方法，應有盡有。我特彆喜歡書中對一些關鍵蠕變模型的講解，比如朗格維尼模型、斯托剋斯模型等，作者不僅給齣瞭這些模型的數學錶達式，更重要的是，還詳細解釋瞭模型的物理意義、適用範圍以及局限性。這讓我能夠真正理解這些模型背後的邏輯，而不是僅僅死記硬背公式。書中還引入瞭數值模擬的方法來研究蠕變問題，這對於我們現代材料科學的研究者來說，是非常重要的一個方嚮。我還在學習如何使用相關的軟件工具來模擬蠕變過程，而這本書提供瞭一些非常基礎的指導和理論支持。此外，書中對實驗數據的處理和分析方法也有詳細的介紹，這對於我們進行科研實驗，正確解讀結果非常重要。我還在嘗試理解書中關於蠕變疲勞和高溫氧化對蠕變性能影響的章節，這些內容對於實際工程應用至關重要。總的來說，這本書為我打下瞭堅實的理論基礎，也為我未來的研究方嚮提供瞭很多啓示。