書籍信息
•書名固態金屬及合金中的相變
•書號978-7-118-10536-0
•作者張偉強
•出版時間2016年5月
•譯者
•版次1版1次
•開本16
•裝幀平裝
•出版基金
•頁數339
•字數504
•中圖分類TG111
•叢書名
•定價58.00
內容簡介
本書是有關金屬及合金固態相變理論的專著，除了經典的相變理論之外，還著重通過相變研究的最新成果來介紹該研究領域內的最新進展。本書首先介紹了金屬材料中固態相變的一般性規律；然後針對金屬中常見 的固態相變類型，介紹脫溶與Spi. nodal 分解、非連續轉變、馬氏體相變、貝氏體和塊狀轉變等幾種典型的相變；最後介紹在強磁場這種極端條件下的固態相變。本書可供從事材料科學和冶金等領域工作的科技人員以及高等院校相關專業的師生閱讀和參考。
目錄
第1 章 固態相變類型及相的穩定性
1. 1 相變 1
1. 2 相變的分類 1
1. 2. 1 按熱力學分類 2
1. 2. 2 按相變方式分類 4
1. 2. 3 按原子遷移方式分類 6
1. 2. 4 金屬及合金中的一級相變 7
1. 3 相的穩定性 7
1. 4 穩定性的熱力學判據 9
1. 5 成分起伏及失穩 11
1. 6 亞穩相 13
參考文獻 15
第2 章 相變驅動力
2. 1 相變驅動力的含義 16
2. 2 脫溶分解的驅動力 17
2. 3 Spinodal 分解的驅動力 18
2. 4 馬氏體相變的驅動力 20
2. 5 二級相變的驅動力 22
2. 5. 1 二級相變中的自由能變化 22
2. 5. 2 Landau 理論 23
參考文獻 25
第3 章 金屬與合金中的擴散
3. 1 固體中擴散的一般規律 26
3. 1. 1 連續介質中的擴散定律 26
3. 1. 2 隨機行走模型 29
3. 1. 3 擴散機制 32
3. 1. 4 互擴散及本徵擴散 35
3. 2 金屬與合金中的擴散 41
3. 2. 1 晶態金屬中的擴散 41
3. 2. 2 非晶合金中的擴散 44
3. 3 複雜條件下的擴散 47
3. 3. 1 多相擴散 47
3. 3. 2 廣義外力作用下的擴散 48
3. 3. 3 多組元擴散 50
3. 4 短路擴散 52
3. 4. 1 短路擴散的特徵 52
3. 4. 2 表面擴散 52
3. 4. 3 晶界擴散 59
3. 4. 4 位錯擴散 65
參考文獻 67
第4 章 相變形核
4. 1 晶胚與晶核 70
4. 2 均勻形核 71
4. 3 非均勻形核 74
4. 3. 1 晶界上的形核 74
4. 3. 2 位錯上的形核 78
4. 3. 3 空位輔助形核 80
4. 3. 4 堆垛層錯形核 82
4. 4 無擴散形核 83
4. 4. 1 經典形核理論 83
4. 4. 2 預先存在晶胚的理論 84
4. 4. 3 軟模相變理論 84
參考文獻 86
第5 章 界面與應變能
5. 1 晶界的結構與界面能 87
5. 1. 1 小角度晶界 87
5. 1. 2 大角度晶界 89
5. 1. 3 晶界模型 90
5. 2 相界面結構與界面能 93
5. 2. 1 相界面種類及特點 93
5. 2. 2 錯配度及界面能 97
5. 2. 3 相界面的台階 101
5. 3 界面遷移中的作用力 103
5. 3. 1 毛細作用力 103
5. 3. 2 化學作用力 104
5. 3. 3 機械作用力 105
5. 3. 4 溶質拖曳力 106
5. 3. 5 第二相的釘扎力 108
5. 4 體積應變能 111
5. 4. 1 體積應變能的一般情況 112
5. 4. 2 共格沉澱相的體積應變能 112
5. 4. 3 非共格沉澱相的體積應變能 113
參考文獻 114
第6 章 長大過程與相變動力學
6. 1 無成分變化的長大過程 115
6. 1. 1 無成分變化的相變 115
6. 1. 2 界面遷移速率模型 116
6. 2 具有長程擴散的相變 117
6. 3 台階界面的遷移 120
6. 4 長大過程的界面失穩 122
6. 4. 1 失穩判據 122
6. 4. 2 線性長大模型 124
6. 5 雙相穩態協同生長 125
6. 6 Johnson －Mehl －Avrami 方程 129
6. 7 變溫的影響 132
參考文獻 133
第7 章 組織粗化
7. 1 彌散沉澱相的粗化 135
7. 1. 1 沉澱相粗化自由能變化 135
7. 1. 2 Greenwood 粗化模型 136
7. 1. 3 LSW 粗化方程 138
7. 1. 4 界面控制的粗化過程 141
7. 1. 5 結構缺陷處的組織粗化 142
7. 2 層片狀和纖維狀組織的粗化 144
7. 2. 1 棒狀或纖維狀組織的粗化 144
7. 2. 2 層片狀組織的粗化 145
7. 3 晶粒的粗化 147
7. 3. 1 概述 147
7. 3. 2 晶界遷移動力學模型 150
7. 3. 3 晶界遷移率 M 與晶粒長大指數 n 152
7. 4 阻礙晶界遷移的因素 155
7. 4. 1 彌散第二相對晶界遷移的影響 156
7. 4. 2 自由表面對晶粒長大的影響 160
7. 4. 3 雜質原子與晶粒取向差 162
7. 5 晶粒的異常長大 165
7. 5. 1 現象與機理 165
7. 5. 2 第二相顆粒的作用 167
7. 5. 3 其他因素的作用 168
參考文獻 169
第8 章 相變晶體學與顯微組織
8. 1 相變過程中的點陣重構 171
8. 1. 1 點陣重構形變 171
8. 1. 2 晶面的變化 173
8. 2 慣習面及位向關係 174
8. 3 不變平面應變 176
8. 4 晶體學唯象理論 178
8. 5 顯微組織形態及演化 180
8. 5. 1 顯微組織形態學 180
8. 5. 2 單相組織形態 182
8. 5. 3 多相組織形態 182
8. 5. 4 亞結構的形態 184
8. 5. 5 顯微組織的分形 185
8. 5. 6 顯微組織的演化 186
參考文獻 187
第9 章 連續析出與Spinodal 分解
9. 1 析出相變的一般特徵 189
9. 2 析出相的形核 190
9. 2. 1 析出過程中的熱力學 190
9. 2. 2 析出驅動力 191
9. 2. 3 彈性能阻力 193
9. 2. 4 應變場中的形核 195
9. 3 析出相的形態及演化 196
9. 3. 1 析出相形態及其影響因素 196
9. 3. 2 Johnson － Cahn 模型 200
9. 4 過渡相序列 203
9. 5 析出相的長大與粗化 206
9. 5. 1 共格向非共格界面的轉變 206
9. 5. 2 析出相的長大向粗化的過渡 209
9. 5. 3 析出相的粗化動力學 210
9. 6 無析出區 212
9. 7 Spinodal 分解特徵 215
9. 7. 1 熱力學條件 215
9. 7. 2 成分變化 215
9. 7. 3 顯微組織 216
9. 8 Spinodal 理論模型 218
參考文獻 219
第10 章 非連續型相變
10. 1 非連續型相變特徵 221
10. 2 珠光體相變熱力學 222
10. 2. 1 珠光體生長前沿的濃度場 222
10. 2. 2 珠光體形成自由能變化 223
10. 3 珠光體相變動力學 225
10. 3. 1 層片狀珠光體的形核與長大 225
10. 3. 2 珠光體形核率 228
10. 3. 3 擴散控制的長大 230
10. 3. 4 JMA 方程的套用 234
10. 4 珠光體顯微結構 235
10. 4. 1 珠光體精細結構 235
10. 4. 2 珠光體相變的晶體學位向關係 236
10. 5 珠光體層片間距 238
10. 5. 1 最大長大速度判據 239
10. 5. 2 最大熵產生率判據 240
10. 5. 3 長大前沿形態判據 240
10. 6 合金元素對非連續相變的影響 241
10. 6. 1 合金元素的作用 241
10. 6. 2 合金元素在珠光體中的分配 243
10. 7 相間析出 245
10. 8 非連續析出相變 248
參考文獻 249
第11 章 馬氏體相變
11. 1 概述 251
11. 2 馬氏體的組織結構特徵 255
11. 2. 1 馬氏體的典型形貌 255
11. 2. 2 中脊 256
11. 2. 3 慣習面與位向關係 258
11. 2. 4 表面浮凸 260
11. 3 馬氏體相變熱力學 261
11. 4 馬氏體相變動力學 263
11. 4. 1 馬氏體形成速度 263
11. 4. 2 變溫馬氏體相變 265
11. 4. 3 等溫馬氏體相變 267
11. 4. 4 爆發馬氏體相變 271
11. 4. 5 表面馬氏體相變 272
11. 5 馬氏體的形核與長大 273
11. 5. 1 馬氏體形核理論 273
11. 5. 2 馬氏體的長大 276
11. 6 應力與形變對馬氏體相變的影響 279
11. 6. 1 概述 279
11. 6. 2 應力對馬氏體相變的作用 279
11. 6. 3 形變誘發馬氏體相變 281
11. 7 相變滯後及馬氏體熱彈性 283
11. 8 馬氏體相變的表象理論 286
11. 8. 1 基本原理 286
11. 8. 2 不均勻切變 289
11. 8. 3 WLR 理論的驗證 290
參考文獻 292
第12 章 貝氏體相變與塊狀轉變
12. 1 對貝氏體的早期研究及爭論 295
12. 2 貝氏體中的鐵素體 299
12. 2. 1 形態及精細結構 299
12. 2. 2 化學成分及原子擴散 301
12. 2. 3 形成機制與晶體學特徵 302
12. 3 貝氏體中的碳化物 305
12. 3. 1 碳化物的來源 305
12. 3. 2 碳化物種類與晶體學特徵 307
12. 4 塊狀轉變 310
12. 4. 1 相變類型 310
12. 4. 2 相變特徵 312
12. 4. 3 形核率與長大速率 315
參考文獻 318
第13 章 強磁場中的相變
13. 1 材料電磁過程與強磁場 320
13. 1. 1 材料電磁過程 320
13. 1. 2 強磁場的種類 321
13. 2 磁場對材料的作用 322
13. 2. 1 概述 322
13. 2. 2 Lorentz 力及 MHD 效應 323
13. 2. 3 磁熱力學效應 325
13. 2. 4 磁化力的作用 326
13. 2. 5 磁轉矩及磁取向 326
13. 2. 6 量子效應 327
13. 3 強磁場對相穩定性的影響 328
13. 4 強磁場對固態擴散的影響 331
13. 5 強磁場對組織結構的影響 333
13. 5. 1 組織排列 333
13. 5. 2 對織構化的影響 335
13. 5. 3 顯微組織形態 337
參考文獻 338
