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崔振铎 等 编

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• 金属材料
• 热处理
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• 金属工程
• 机械工程
• 材料工艺
• 金属加工
• 热力学
• 材料性能
• 工业技术

出版社： 中南大学出版社

ISBN：9787548700586

版次：1

商品编码：10277192

包装：平装

丛书名： 教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会规划教材

开本：16开

出版时间：2010-09-01

用纸：胶版纸

页数：499

正文语种：中文

内容简介

《金属材料及热处理》为教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会规划教材，根据教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会制订的教学基本要求编写。“金属材料与热处理”是高等工科院校材料科学与工程专业的专业基础课之一，教学目的是使学生理解金属材料的组织、性能和加工工艺三者之间的关系，掌握金属材料的强化理论，为今后金属材料的选择及加工工艺制订的奠定坚实的理论基础。
全书共8章，分别为第1章概述了金属材料在人类社会中的作用，强调了热处理在材料生产中的地位，指明了全书的研究内容与目的；第2章讲述了金属材料的固态相变的基础理论；第3章介绍了钢的热处理原理与工艺；第4章介绍了有色金属材料的热处理原理与工艺；第5章介绍了金属材料的强韧化方法，并对材料失效做了初步分析；第6章介绍了常见的构件用钢、机器零件用钢和特殊性能用钢，并对铸铁进行了讲述；第7章介绍了常见的铝、铜等有色金属材料；第8章在前述内容的基础上，介绍了材料失效基础知识与典型金属材料的设计原则和方案。
《金属材料及热处理》可作为材料科学与工程专业（金属材料方向），材料加工专业本科生教材，也可供冶金、机械等行业的研究生和工程技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 金属材料在人类社会发展中的作用与地位
1.2 金属材料成分、工艺、组织与性能的关系
1.3 金属热处理在金属材料生产中的作用与地位
1.4 “金属材料及热处理”的研究对象、内容与目的
思考练习题

第2章 固态相变导论
2.1 概述
2.2 固态相变的基本类型
2.2.1 固态相变中的分类方法
2.2.2 扩散型相变的主要类型
2.2.3 无扩散型相变的主要类型
2.2.4 介于扩散型与无扩散型间的相变
2.3 固体中的相界面
2.3.1 相界面类型与界面能
2.3.2 共格界面
2.3.3 半共格界面
2.3.4 非共格界面
2.3.5 弹性应变能
2.3.6 界面能与应变能的作用
2.4 固态相变的一般规律
2.4.1 均匀形核基本规律
2.4.2 非均匀形核基本规律
2.4.3 在界面处形核
2.4.4 在位错上形核
2.4.5 非均匀形核速率
2.4.6 晶核长大基本规律
2.4.7 热激活型界面过程控制长大
2.4.8 非热激活型界面过程控制长大
2.4.9 受长程扩散过程控制的长大
2.4.10 相变动力学
2.4.11 转变动力学图（TTT图）
2.4.12 建立数学方程
2.5 固态相变理论具体应用举例——第二相形状预测
思考练习题

第3章 钢的热处理原理与工艺
3.1 钢在加热时的组织转变
3.1.1 奥氏体的组织结构
3.1.2 奥氏体的形成
3.1.3 影响奥氏体形成速度的因素
3.1.4 奥氏体晶粒长大及其控制
3.2 钢的过冷奥氏体转变动力学图
3.2.1 过冷奥氏体等温转变曲线
3.2.2 过冷奥氏体连续冷却转变曲线
3.2.3 过冷奥氏体连续冷却转变曲线与等温转变曲线的比较
3.3 珠光体转变与钢的退火和正火
3.3.1 珠光体的组织形态与力学性能
3.3.2 珠光体转变机制
3.3.3 伪共析转变
3.3.4 亚（过）共析钢先共析相的析出
3.3.5 影响珠光体形成速度的因素
3.3.6 钢的退火与正火
3.4 马氏体转变与钢的淬火
3.4.1 马氏体转变的主要特征
3.4.2 马氏体的晶体结构、组织形态与力学性能
3.4.3 马氏体转变的热力学
3.4.4 马氏体转变的动力学
3.4.5 表面马氏体转变
3.4.6 奥氏体的热稳定化
3.4.7 钢的淬火
3.4.8 钢的淬透性
3.5 回火转变与钢的回火
3.5.1 淬火碳钢回火时的组织转变
3.5.2 合金元素对回火转变的影响
3.5.3 回火时力学性能的变化
3.5.4 钢的回火工艺与应用
3.6 贝氏体转变与钢的等温淬火
3.6.1 贝氏体转变的基本特征
3.6.2 贝氏体的组织形态
3.6.3 贝氏体形成过程
3.6.4 影响贝氏体转变的因素
3.6.5 贝氏体转变产物的力学性能
3.6.6 钢的等温淬火
3.7 钢的表面热处理
3.7.1 表面淬火
3.7.2 快速加热时的相变特点
3.7.3 表面淬火后钢的组织与性能
3.7.4 表面淬火方法
3.7.5 钢的化学热处理
3.8 形变热处理
思考练习题

第4章 有色金属热处理原理与工艺
4.1 概述
4.2 均匀化退火
4.2.1 铸态合金的组织与性能特点
4.2.2 均匀化退火过程中的组织性能变化
4.2.3 有色合金的均匀化退火的工艺
4.3 基于回复与再结晶过程的退火
4.3.1 冷变形金属的组织和性能
4.3.2 冷变形金属在退火过程中组织和性能变化
4.3.3 有色合金的去应力退火
4.3.4 有色合金的回复退火和再结晶退火
4.3.5 典型有色金属及合金的回复退火及再结晶退火工艺
4.4 基于固态相变过程的退火
4.4.1 基于固溶度变化的退火
4.4.2 重结晶退火
4.5 淬火与时效
4.5.1 基本概念
4.5.2 合金固溶处理后性能的变化
4.5.3 过饱和固溶体分解机制
4.5.4 脱溶序列及产物的结构特征
4.5.5 脱溶产物的组织特征
4.5.6 时效前后合金性能变化（时效硬化曲线及影响时效硬化的因素）
4.5.7 影响时效过程及材料性能的因素
4.5.8 淬火（固溶处理）与时效的工艺
4.6 有色合金的形变热处理
4.6.1 热变形时金属组织的变化
4.6.2 有色合金的形变热处理类型
4.6.3 有色合金的形变热处理工艺规程
思考练习题

第5章 金属强韧化导论
5.1 金属材料的强度、塑性和韧性
5.1.1 金属材料的强度
5.1.2 金属材料的塑性与韧性
5.1.3 金属材料的强韧化
5.1.4 环境作用下金属材料强韧性行为
5.2 强化机制
5.2.1 固溶强化
5.2.2 细晶强化
5.2.3 形变强化（位错强化）
5.2.4 第二相强化
5.3 改善塑性和韧性的途径
5.3.1 塑性变化基本规律与改善塑性的途径
5.3.2 影响塑性的主要因素
5.3.3 改善韧性的途径
5.4 环境对强韧性的影响
……
第6章 钢铁材料
第7章 有色金属及其合金
第8章 机械零件的选材
主要参考文献

精彩书摘

3.按原子迁移情况分类
按照相变过程中原子迁移情况可以将固态相变分为三种类型。
第一类是扩散型的相变。在这类相变过程中，必须依靠原子或离子的长距离扩散来完成，因而扩散是这类相变中起控制作用的主要因素。因为原子的扩散系数与温度呈指数关系，所以温度对相变过程有重要影响。温度越高原子活动能力越强，相变越容易进行。所以可以通过控制相变温度从而控制相变过程。绝大多数相变属于这一类。
第二类是无扩散型的相变。整个相变过程（结构变化、成分变化或有序度变化等）不是依靠原子或离子发生长程扩散来完成的相变，称为无扩散型相变。关于扩散一般是这样定义的：原子的迁移称为扩散。在无扩散型相变过程中，并非原子不发生迁移，而是迁移的方式与扩散型相变有本质的区别。相变时原子通过类似范性形变过程中孪生变形那样做规则的迁移，相变前后各原子间的相邻关系不发生变化。使点阵发生改组但是化学成分不发生变化。钢中的马氏体相变是典型的无扩散型相变。
第三类转变是介于上述两类相变之间的一种过渡型转变，已发现的属于这类相变的有两种：一种叫块形转变，它接近于扩散型相变，相界面的移动也是通过原子逐个扩散而进行的，但在这里扩散只局限于原子横跨界面而进行的短距离扩散，而没有长距离的扩散，已在Fe-Ni合金及一些铜、铝合金中发现这类转变；另一种叫贝氏体型转变，接近于马氏体转变，在这类转变过程中，若产生两个新相，则其中之一依靠扩散成长，另一相依靠切变成长；若只产生一个新相，则其中只有一个组元进行扩散，另一个组元不发生扩散，无论哪一种情况，扩散与非扩散二者都是相互影响或相互制约的，这种转变是以钢中的贝氏转变而命名的。本章将按照这种分类方式具体说明固态相变中的主要类型。
……

前言/序言

　　材料是国民经济、社会进步和国家安全的物质基础与先导，材料技术已成为现代工业、国防和高技术发展的共性基础技术，是当前最重要、发展最快的科学技术领域之一。发展材料技术将促进包括新材料产业在内的我国高新技米产业的形成和发展，同时又将带动传统产业和支柱产业的改造和产品的升级换代。“十五”期间。我国材料领域在光电子材料、特种功能材料和高性能结构材料等方面取得了较大的突破。在一些重点方向迈入了国际先进行列。依据国家“十一五”规划，材料领域将立足国家重大需求，自主创新、提高核心竞争力、增强材料领域持续创新能力将成为战略重心。纳米材料与器件、信息功能材料与器件、高新能源转换与储能材料、生物医用与仿生材料、环境友好材料、重大工程及装备用关键材料、基础材料高性能化与绿色制备技术、材料设计与先进制备技术将成为材料领域研究与发展的主导方向。不难看出，这些主导方向体现了材料学科一个重要发展趋势，即材料学科正在由单纯的材料科学与工程向与众多高新科学技术领域交叉融合的方向发展。材料领域科学技术的快速进步，对担负材料科学与工程高等教育和科学研究双重任务的高等学校提出了严峻的挑战。为迎接这一挑战，高等学校不但要担负起材料科学与工程前沿领域的科学研究、知识创新任务。而且要担负起培养能适应材料科学与工程领域高速发展需求的、具有新知识结构的创新型高素质人才的重任。

好的，以下是一份关于一本假定名为《光影交织：当代数字艺术的叙事与媒介》的图书简介，其内容与《金属材料及热处理》完全无关。 --- 图书简介：《光影交织：当代数字艺术的叙事与媒介》 一本深入探索数字时代视觉革命的权威指南 在信息爆炸的二十一世纪，艺术的边界正以前所未有的速度被重新定义。屏幕不再仅仅是信息传递的载体，它已成为创作的画布、叙事的空间以及观众体验的核心场域。《光影交织：当代数字艺术的叙事与媒介》并非一本关于材料科学或冶金工艺的教科书，它是一部跨越技术与美学鸿沟的深度研究，旨在系统梳理和剖析自上世纪末以来，数字技术如何彻底重塑了艺术的创作、传播与接受方式。 本书的核心关切在于“媒介转向”——当像素取代颜料，代码成为雕塑的骨架时，艺术的本质和审美价值应如何被重新审视？我们拒绝将数字艺术视为一种孤立的技术奇观，而是将其置于当代文化、社会变迁乃至哲学思辨的宏大背景之下进行考察。 第一部分：范式转移：从模拟到数字的艺术史观 本部分追溯了数字艺术的起源，但重点不在于罗列软件和硬件的迭代，而在于分析关键的观念突破。我们将探讨早期的计算机图形学、电子游戏设计对传统艺术领域的影响，并详细解析从模拟摄影到高分辨率数字成像过程中，关于“真实性”和“再现”的深刻哲学辩论。 像素的本体论： 深入探讨数字化图像的构成要素——像素——如何从单纯的测量单位演变为具有叙事力的视觉符号。它挑战了传统绘画中“一笔定乾坤”的偶然性和独特性，代之以可复制、可编辑的无限可能性。 时间性与交互性： 重点分析了互动装置和时间媒体艺术（如网络艺术和生成艺术）如何将观众从被动的接收者转变为积极的参与者。这里的“叙事”不再是线性的文本，而是由用户的行为实时构建的动态体验。 编码作为美学： 考察艺术家如何将编程语言本身视为一种表达媒介。这不是关于如何使用软件，而是关于如何“编写”艺术，探索算法逻辑在创造复杂美学结构中的作用。 第二部分：叙事重构：算法、数据与沉浸式体验 数字艺术最引人入胜之处在于其重构叙事的能力。本部分将聚焦于当前最前沿的艺术实践，分析数据流、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）以及人工智能（AI）在当代艺术中的应用及其带来的伦理考量。 大数据作为情绪： 分析艺术家如何从海量的公共或私有数据中提取模式、挖掘隐藏的情感或社会结构，并将这些数据转化为可感知的视觉或听觉体验。这不仅仅是数据可视化，更是对信息时代的“集体无意识”的艺术呈现。 虚拟空间的地理学： VR/AR艺术将观众带入一个完全由代码构建的世界。本书详细剖析了这些沉浸式环境如何影响我们的空间认知、身体感和叙事归属感。我们探讨了“在场性”（Presence）的概念在虚拟空间中的异化与重塑。 生成艺术与作者性危机： AI生成艺术是当前最受争议的领域之一。本书以批判性的视角，审视了当算法开始“创作”时，我们如何界定艺术家的角色、原创性的价值，以及知识产权的归属问题。我们认为，AI是新的“画笔”，但其背后的“意图”仍需人类来赋予意义。 第三部分：物理边界的消融：数字与物质的对话 数字艺术并非完全悬浮于空中楼阁，它与现实世界的物质性依然保持着张力。本部分关注数字影像、声音和信息流如何渗透到物理空间中，以及新兴技术如何模糊了数字与模拟之间的界限。 屏幕之外的艺术： 探讨了数字投影映射（Projection Mapping）、互动雕塑和机器人艺术，这些实践如何利用物理介质来承载和释放数字信息，使之成为可触摸、可感知的存在。 分布式美学与区块链： 深入分析了非同质化代币（NFTs）现象对艺术品所有权、稀缺性和市场机制的颠覆。我们不从投机角度切入，而是将其视为一种新的“数字策展”和“价值锚定”机制的尝试。 声音景观的重塑： 审视了算法作曲和空间化音频技术如何改变我们对声音环境的感知，探讨了数字噪音和静默在当代艺术中的情感张力。 结语：通向未来的视觉语言 《光影交织》最终试图回答：在光与影的不断切换中，数字艺术是否正在构建一种超越传统美学范畴的、更具适应性和包容性的视觉语言？本书为艺术评论家、策展人、数字媒体专业学生以及所有对未来文化形态抱有好奇心的读者，提供了一个全面、深入且充满启发性的参照框架。它不提供简单的答案，而是邀请读者一同参与到这场关于“观看”与“存在”的深刻对话之中。 本书特色： 收录了大量对当代知名数字艺术家的深度访谈，揭示其创作背后的技术哲学。 配有大量高清图例和创作流程图解，帮助读者理解复杂的技术概念。 批判性地梳理了数字艺术史上的主要流派和争议焦点。 ---

评分☆☆☆☆☆

我一直对金属的历史和发展脉络非常感兴趣，这本书在叙事上融入了令人耳目一新的历史视角。它在介绍不同类型的合金（比如镍基高温合金、钛合金）时，会穿插介绍这些材料是如何为了满足特定时代（如航空航天、能源领域）的需求而被“发明”出来的。这种“需求驱动材料科学发展”的叙事线索，让原本枯燥的材料学知识变得生动起来。比如，书中对“蠕变”现象的解释，不仅仅是给出了阿伦纽斯方程，而是结合了喷气式发动机叶片在高载荷、高温环境下长期服役的真实案例来剖析其破坏机理。这种结合了工程史、材料科学和应用案例的写作风格，使得阅读体验非常丰富。它不仅是本技术参考书，更像是一部浓缩的现代工业材料发展史。对于想要全面理解金属材料在现代工业中地位和作用的读者来说，这本书的广度和深度都非常令人满意。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对这种技术书籍的阅读体验一向比较挑剔，很多教材要么过于陈旧，要么就是堆砌公式缺乏实际指导。然而，这本《金属材料及热处理》完全超出了我的预期。它最大的亮点在于其对前沿技术追踪的敏锐度。例如，书中关于增材制造（3D打印）中金属粉末的烧结行为和后续热处理工艺的探讨，这部分内容在很多传统教材里是找不到的。作者显然花了大量时间收集和整理了近几年最新的研究成果，并将其有机地融入到传统的材料性能分析框架中。我特别欣赏它在“缺陷控制”方面的论述，它不仅仅是列举缺陷类型，更是从冶金学角度深入分析了产生应力腐蚀开裂、氢脆等问题的根本原因，并提供了从选材到后期维护的全流程控制策略。这种宏观视野与微观机理相结合的叙事方式，使得整本书的厚重感和学术严谨性达到了一个很好的平衡。对于希望在材料领域深耕下去的人来说，它绝对是一份不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我之前在一家机械制造厂工作，接触过很多基础的金属加工，但对于材料本身的微观结构和热处理的精妙之处总是不得要领。翻开这本《金属材料及热处理》，我立刻被它详实的介绍吸引住了。作者并没有停留在简单的理论层面，而是通过大量的实例和图表，深入浅出地剖析了不同金属（比如碳钢、不锈钢以及一些特种合金）在特定工艺条件下的性能变化。特别是关于相变动力学的那几章，以前我总觉得晦涩难懂，但这本书里通过动态模拟和历史数据对比，让我清晰地理解了奥氏体转变、珠光体析出这些过程是如何影响最终材料强度的。它不是那种只适合实验室研究人员的“天书”，而是真正面向一线工程师和技术人员的实用手册。我印象最深的是其中关于淬火介质选择的章节，详细对比了水、油、盐浴等不同介质的冷却速率和对残余应力的影响，这直接帮我解决了之前产品中出现的脆裂问题。这本书的价值，就在于它将复杂的材料科学原理，转化成了可操作的工程技术指导。

评分☆☆☆☆☆

我是一名材料专业的学生，正在准备毕业设计，急需一本能够提供扎实理论基础和丰富案例支持的参考书。这本《金属材料及热处理》在我桌上已经快被翻烂了。这本书的结构设计非常合理，从最基础的晶体结构、缺陷理论讲起，逐步过渡到合金化原理和相图分析，最后聚焦到具体的工业热处理（退火、正火、淬火、回火）工艺参数对力学性能的影响。我最喜欢它的“工艺窗口”分析部分，作者用非常直观的图表展示了温度、时间、冷却速度这三个核心变量如何共同决定最终的微观组织。比如，在处理高强度低合金钢时，如何通过精确控制回火温度来优化韧性和硬度的折衷关系，书中的步骤分解得极其清晰。它不像一些老旧的教材那样死板，语言流畅且充满启发性，读起来一点也不觉得枯燥。如果你对金属材料的“脾气秉性”感到好奇，想知道为什么同样的铁元素在不同处理下会展现出截然不同的性能，这本书会给你一个满意的答案。

评分☆☆☆☆☆

作为一名负责生产线质量控制的工程师，我关注的重点在于可靠性和可重复性。这本书在“质量保证”方面的论述给了我很大的启发。它没有仅仅停留在材料手册的参数罗列上，而是着重讲解了如何通过无损检测技术（如超声波、X射线衍射）来验证热处理效果是否达标。书中对“热处理变形控制”这一棘手问题的探讨尤其深刻，它详细分析了由于冷却不均或残余应力释放不平衡导致的翘曲和开裂，并提出了针对性的夹具设计和加热曲线优化方案。这种从理论到实践的无缝衔接，对于我们这类需要对批量产品性能负责的从业者来说，具有极高的实操价值。它让我明白了，优秀的热处理不仅仅是把零件加热再冷却，而是一门对热力学、动力学和工程力学高度交叉运用的艺术。这本书真正体现了“知其然更要知其所以然”的工程精神。

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"[SM]书给我打开了知识的大门，开阔了我的视野，丰富了我的生活，把我带到了一个无限广阔的天地。书是知识的源泉，里面有我的一方净土。有句话是这么说的书中自有黄金屋，书中自有颜如玉。看书是我的一大爱好，看书是我的一大爱好，我爱读书。每当我打开一本书的时候，就会走进一个五彩缤纷的世界，那里面充满了喜怒哀乐，充满了悲欢离合。书使我懂得了什么是真善美，什么是假丑恶，书成为了我的良师益友。[BJTJ]"

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书本身不错，但是质量有问题，已经退了

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东平西凑的东西，用下来还可以

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也破也破也破也破在我婆说也破也破也破也破也破也破

评分☆☆☆☆☆

服务态度很好，正品。发货很快！

评分☆☆☆☆☆

性价比很高 工作之余,人们或楚河汉界运筹帷幄,或轻歌曼舞享受生活,而我则喜欢翻翻书、读读报,一个人沉浸在笔墨飘香的世界里,跟智者神游,与慧者交流,不知有汉,无论魏晋,醉在其中。我是一介穷书生,尽管在学校工作了二十五年,但是工资却不好意思示人。

评分☆☆☆☆☆

书的内容不错，值得一读

评分☆☆☆☆☆

为了工作买的，感觉有点太复杂了，还是买本简单入门的吧