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李应红 著

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店铺： 英典图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030374592

商品编码：29239569384

包装：精装

出版时间：2013-03-01

基本信息

书名：激光冲击强化理论与技术

：118.00元

作者：李应红

出版社：科学出版社

出版日期：2013-03-01

ISBN：9787030374592

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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《激光冲击强化理论与技术》是航空推进技术专家李应红教授的**研究成果，金属材料新型表面强化技术——激光冲击强化进行了深入、系统的讨论。《激光冲击强化理论与技术》的出版将推动国内冲击波作用下材料的动态响应、激光冲击强化技术应用研究，促进激光冲击强化在飞机/发动机、地面燃气轮机等部件上的应用，提高装备的安全性和可靠性，为*终实现该技术的规模化工业应用提供理论基础和技术指导。《激光冲击强化理论与技术》的特色是从激光冲击强化机理、设备、工艺和应用等方面，“四位一体”开展研究，系统性强；提出了激光等离子体冲击波表面纳米化，并探讨了相应的机理和应用方法，创新性好；理论结合实际对具体部件进行激光冲击强化设计，工程应用价值较高。

内容提要

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激光冲击强化技术是一种使用千兆瓦级纳秒脉冲激光辐照金属表面，产生高压等离子体冲击波，对金属表面进行改性，使其产生残余压应力、高密度位错和表面纳米化的新技术。该技术具有强化效果佳、可控性强、适应性好等优点，可成功用于提高部件的疲劳强度、消除焊接残余拉应力等方面。《激光冲击强化理论与技术》系统了介绍激光冲击强化理论和技术，主要内容包括：激光诱导等离子体冲击波原理及在介质中传播的特性，冲击波作用下材料表层残余应力场和表面纳米化及其提高疲劳性能的规律和机理，激光冲击强化应用技术和规范等

目录

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作者介绍

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李应红教授，1963年1月生，空军工程大学航空等离子体动力学国防科技重点实验室和飞机推进系统军队重点实验室主任，航空宇航推进理论与工程国家重点学科建设责任人，担任国家安全重大基础研究首席专家。曾当选全国科技工作者、全军英模代表大会代表，入选首批新世纪百千万人才工程*人选、国家教育部“新世纪人才支持计划”，获中国工程院“光华工程科技奖青年奖”、中国科协“求是杰出青年实用工程奖”、军队杰出专业技术人才奖，享受特殊津贴。获国家科技进步一等奖1项，三等奖1项，国家教学成果二等奖1项，军队科技进步一等奖3项、二等奖6项，军队教学成果一等奖2项，发明20项（13项排名）。发表论文130余篇，SCI、EI、ISTP收录102篇，出版专著1部，参编国外专著4部。

文摘

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序言

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深入解析金属材料塑性变形与强化的新维度：基于微观机制的先进工艺探索 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探讨如何通过精密的塑性变形技术，实现金属材料性能的显著提升。不同于传统的材料强化方法，本书聚焦于那些能够引发材料微观结构发生深刻改变，并最终带来宏观性能跃升的先进工艺。我们将从基础理论出发，层层递进，逐步揭示这些复杂现象背后的科学原理，并结合前沿的工程应用，为研究人员、工程师以及材料科学的爱好者们提供一套系统的认知框架。 第一篇 塑性变形的基础理论与微观机制 在深入探讨先进强化技术之前，理解金属材料在塑性变形过程中的基本行为至关重要。本篇将从晶体学角度出发，详细介绍金属材料的晶体结构、晶界、位错等微观结构特征。我们将阐述在应力作用下，这些微观结构如何发生运动和交互，从而导致材料发生宏观的塑性变形。 晶体学基础： 讲解不同金属的晶体结构（如面心立方、体心立方、密排六方），以及其对塑性变形能力的影响。晶界作为不同取向晶粒间的界面，其结构特性和对位错运动的阻碍作用将得到详细分析。 位错理论： 深入剖析位错（刃位错、螺位错）的形成、运动及其在塑性变形中的核心作用。我们将介绍位错密度的概念，以及位错在塑性变形过程中如何增殖、缠结和湮灭，形成加工硬化现象。 塑性变形的宏观描述： 介绍应力-应变曲线，并从微观机制的角度解释屈服强度、抗拉强度、延伸率等关键力学性能参数的物理意义。我们将讨论应变率敏感性、温度效应对塑性变形的影响，以及这些因素如何被利用于工艺设计。 相变与微观结构演变： 对于某些具有相变能力的金属材料，其在塑性变形过程中的相变行为以及这对材料强化的贡献将是重点。例如，奥氏体向马氏体的转变，或在热加工过程中发生的动态回复和动态再结晶等现象，它们如何重塑晶粒尺寸和组织形态，从而影响最终的力学性能，都将进行详尽的讨论。 第二篇 先进塑性变形与强化技术 本篇是本书的核心，我们将详细介绍一系列能够引发材料微观结构发生显著改变，并带来高性能提升的先进塑性变形技术。这些技术往往通过特殊的加载方式、工艺参数的精确控制，实现对材料内部结构的精细调控。 超塑性加工： 详细阐述超塑性现象的产生条件，包括微观结构要求（细小等轴晶粒、晶界稳定性）和变形条件（恒温、恒应变速率）。我们将介绍超塑性加工在复杂形状零件制造中的优势，以及其背后的晶界滑动、位错蠕变等微观机制。 深冷处理对材料强化的影响： 探讨将材料在低温环境下进行处理，如何改变材料的相组成、消除残余应力、并可能诱发某些特殊的强化相析出。我们将分析不同材料体系（如工具钢、铝合金）在深冷处理后的性能变化，并解析其微观机制，例如残余奥氏体向马氏体的转变，或析出相的晶界钉扎效应。 材料的梯度强化： 重点研究如何通过梯度塑性变形，在材料内部形成不同性能的区域，从而实现整体性能的优化。我们将介绍梯度加工技术（如梯度热处理、梯度冷加工），并深入分析不同梯度区域的微观结构特征及其力学行为，以及如何通过梯度设计来平衡材料的强度、韧性和疲劳寿命。 晶粒细化与亚结构强化： 详细介绍各种晶粒细化技术，如锻造、轧制中的动态再结晶、搅拌摩擦焊等。我们将重点讨论亚结构（如亚晶粒、孪晶）的形成和演变，以及它们如何作为位错的障碍，实现材料的强化。特别会关注极端塑性变形（ECAP、HPT）等技术在获得超细晶粒和纳米晶粒材料方面的应用。 其他新型塑性变形与强化技术： 简要介绍一些正在兴起或具有发展潜力的新型技术，例如利用高能脉冲放电诱导材料塑性变形、声波强化等，并对其潜在的微观机制进行初步探讨。 第三篇 微观结构表征与性能评价 为了充分理解先进塑性变形技术的机理并指导工艺优化，精确的微观结构表征和全面的性能评价是不可或缺的。本篇将介绍常用的先进表征技术以及与塑性变形相关的性能评价方法。 显微组织表征技术： 重点介绍光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）在观察材料显微组织、位错结构、晶界特征等方面的应用。特别会讨论高分辨率TEM在观察原子尺度结构和纳米结构方面的能力。 衍射技术： 介绍X射线衍射（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）在分析材料晶体结构、织构、残余应力、以及进行晶粒尺寸和取向分析方面的作用。EBSD在绘制宏观织构图和识别晶界类型方面具有独特的优势。 力学性能测试： 详细介绍拉伸试验、压缩试验、硬度试验、疲劳试验、断裂韧性试验等基本力学性能测试方法。我们将结合微观结构，分析这些测试结果的深层含义。 先进的性能评价方法： 探讨纳米压痕、微区力学性能测试等技术，以评估材料在微观尺度上的力学行为。还将涉及一些特殊的性能评价，如耐磨性、耐腐蚀性等，以及它们如何与塑性变形和微观结构变化相关联。 第四篇 先进塑性变形技术的工程应用与发展趋势 本篇将结合前沿的工程应用，展示先进塑性变形技术在各个领域的实际价值，并展望未来的发展方向。 航空航天领域的应用： 介绍如何利用先进塑性变形技术提升航空发动机关键部件（如涡轮叶片、高压压气机盘）的强度、韧性、抗疲劳和抗高温性能。 汽车工业的应用： 探讨在汽车轻量化和提高安全性方面，先进塑性变形技术在制造高强度钢板、铝合金结构件、以及提高发动机零部件耐磨性和疲劳寿命方面的作用。 能源领域的应用： 分析其在核能、风能等领域的应用，例如提高反应堆压力容器的韧性、改善风力发电机叶片的抗疲劳性能。 生物医学领域的应用： 介绍在生物相容性材料（如医用植入物）的制造中，如何利用塑性变形技术实现材料的梯度设计，以更好地匹配人体组织，并提高其长期稳定性。 发展趋势与挑战： 展望未来，我们将讨论计算材料学在模拟塑性变形过程、预测材料性能中的作用，以及增材制造与塑性变形技术的结合。同时，也会探讨大规模生产中的成本控制、工艺稳定性、以及环境友好性等方面的挑战。 本书力求在理论深度与实践应用之间取得平衡，旨在为读者提供一个系统、全面、前沿的学习平台，帮助他们更好地理解和掌握金属材料塑性变形与强化的奥秘，并推动相关技术的创新与发展。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究一种非常古老的工艺——金属锻打。你知道，那些古代的铁匠，他们是如何将一块粗糙的金属，通过反复的锤击，最终变成锋利的刀剑，坚固的盔甲？我一直对这种“力量”的传递和转化感到着迷，以及这种物理作用如何改变材料的微观结构，赋予其新的特性。我一直在寻找关于这个主题的更深入的探讨，希望能从更科学、更现代的角度去理解其中的奥秘。所以，当我看到《激光冲击强化理论与技术》这个书名时，我虽然觉得“激光冲击”这个词听起来很现代，但我隐约觉得，它可能和我正在研究的冷锻、热锻等传统工艺有着某种内在的联系。我好奇，这种“激光冲击”是不是一种更先进、更精密的“锤击”方式？它是否能够实现比传统锻打更细致、更可控的内部结构调整？“理论”部分，我希望它能解释清楚，激光的能量是如何被传递到材料内部的，它引发的“冲击”是怎样的物理过程，以及这些过程是如何影响材料的晶格结构、位错运动等等，从而实现“强化”。而“技术”部分，我更希望它能有一些关于这种技术如何应用于金属制品加工的案例，比如是否能用于提升工具的耐磨性，或者改善高精密零件的力学性能。我猜想，这本书或许能为我提供一个全新的视角，将我一直以来对传统锻打工艺的理解，与现代科技联系起来，打开一扇新的研究大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《激光冲击强化理论与技术》，但我拿到手的时候，其实是被它的封面设计所吸引。那种深邃的蓝色背景，点缀着几道锐利的银白色光束，仿佛预示着一种充满能量和变革的力量。我当时就联想到了一些科幻电影里的场景，觉得这本书的内容一定非常硬核、前沿，充满了科技感。我满心期待地想了解，这种“激光冲击”到底是什么，它能带来怎样的“强化”效果，是针对材料的，还是某种更宏观的意义？我脑海中浮现出各种可能性：是用于提升金属的硬度和强度？还是能够修复微观裂纹，延长零件寿命？亦或是，在某个更广阔的领域，它能实现某种颠覆性的技术突破？我对“理论”部分充满了好奇，想知道这些强大的技术是如何被数学模型和物理原理所支撑的，那些复杂的公式背后隐藏着怎样的智慧。而“技术”部分，更是让我跃跃欲试，希望能看到具体的应用案例，了解这种技术是如何在现实世界中被实现的，它在哪些行业有着实际的落地价值，比如航空航天、汽车制造，甚至生物工程？我甚至想，会不会有关于这种技术发展历史的介绍，了解它是如何从一个概念一步步演变成如今的成熟技术的。总而言之，这本书的题目本身就给我一种强烈的探索欲，让我迫不及待地想翻开它，进入一个充满未知与惊喜的科技世界。

评分☆☆☆☆☆

我一直对精密制造领域有着浓厚的兴趣，特别是那些能够提高零部件精度和可靠性的技术。《激光冲击强化理论与技术》这个书名，让我联想到了一些我曾经接触过的关于表面处理和形变强化工艺。我一直在思考，在现代工业中，很多关键部件的性能，往往受限于其表面的微观缺陷和内部应力。如果有一种方法，能够有效地消除这些缺陷，并引入有利的残余应力，从而大幅提升部件的力学性能，那将是非常了不起的。我好奇，“激光冲击”是否就是这样一种能够实现精密表面调控的技术。我推测，“理论”部分可能会深入讲解激光是如何通过瞬时高能量输入，在材料表面产生一个局部的高压冲击波，这个冲击波如何在材料内部传播，以及它如何影响材料的晶体结构，例如引起位错的增殖和滑移，从而达到强化效果。而“技术”部分，我非常希望能看到一些具体的应用案例。比如，是否可以用于提高航空发动机叶片的疲劳寿命，或者改善高精度轴承的耐磨性？我甚至在想，这种技术是否能够用于微小零部件的精密加工，比如在微电子行业，用于提高芯片的可靠性。我非常期待，这本书能够揭示激光冲击强化在解决精密制造领域实际难题方面的潜力和可能性，以及它与现有工艺相比的优势和特点。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对新能源领域充满热情的爱好者，尤其关注那些能够提升能源转换效率和延长设备寿命的关键技术。《激光冲击强化理论与技术》这个书名，虽然乍一看可能和能源不直接相关，但我一直相信，很多基础的材料和工艺改进，都会对能源领域产生深远的影响。我正在思考，未来的能源设备，比如太阳能电池板、风力发电机叶片、或者高效的储能电池，它们的性能瓶颈往往在于材料的耐用性和稳定性。如果有一种技术能够显著提升这些关键材料的强度、韧性，或者抵抗腐蚀的能力，那将是多么巨大的进步。我猜想，这本书的“技术”部分，或许会介绍激光冲击强化在改善这些新能源材料方面的应用。例如，是否能够通过激光冲击，在电池材料表面形成一层致密的保护层，防止其在充放电过程中发生形变或化学降解，从而延长电池的循环寿命？或者，是否能够用于强化风力发电机叶片在极端环境下的抗疲劳性能，减少维护成本？我特别想知道，这种“强化”是否能够以一种非接触、非破坏的方式实现，这样对于已经成型的精密部件，也能进行后期的性能提升。而“理论”部分，我希望能从中了解到，激光冲击是如何改变材料的表面形貌和亚表面结构，从而达到改善其宏观性能的目的。我期待这本书能够为我提供一些关于如何利用激光技术，实现新能源材料性能飞跃的思路和启示。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习材料科学，尤其是金属材料的塑性变形和强化机制。我一直觉得，材料的性能不仅仅取决于其化学成分，更重要的是其内部的微观结构和缺陷。我特别着迷于那些能够通过外力作用，改变材料微观结构的加工方法，比如冷加工、热处理等。当我看到《激光冲击强化理论与技术》这个书名时，我立刻被吸引了。虽然“激光冲击”这个概念对我来说有些陌生，但我猜测它可能是一种能够实现类似传统塑性变形但更具可控性和效率的手段。“理论”部分，我希望它能够详细阐述激光冲击所产生的应力波是如何作用于材料的，它对材料内部位错、晶界等缺陷的影响机制是什么，以及这些微观层面的变化是如何最终导致宏观力学性能的提升。我尤其想了解，这种“强化”与传统的加工强化（如冷加工硬化）在机制上有什么异同，以及它是否能够实现更精细的性能调控。而“技术”部分，我希望能看到一些具体的实验数据和应用实例，例如，这种技术是否已经被成功应用于提高金属零件的抗拉强度、屈韧性，或者疲劳寿命。我很好奇，它在哪些特定的金属材料（如铝合金、钛合金、钢材等）上表现出最好的效果，以及它在工业生产中的实际操作流程和设备要求。我期待这本书能为我提供一个理解和掌握一种新型材料强化技术的窗口，从而加深我对材料科学的认识。