工程材料學(xué)原理是了解、生產(chǎn)、使用和改進(jìn)工程材料非常重要的基礎(chǔ)知識(shí)!豆こ滩牧蠈W(xué)原理》從突破傳統(tǒng)材料學(xué)科的局限和拓寬專業(yè)面的角度出發(fā),全面介紹了材料的晶體結(jié)構(gòu)、鋼鐵材料、有色金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料以及復(fù)合材料的相關(guān)材料學(xué)原理,并簡(jiǎn)述了微電子材料和光學(xué)材料!豆こ滩牧蠈W(xué)原理》以大學(xué)本科畢業(yè)生的專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ),重點(diǎn)闡述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)材料的相關(guān)材料學(xué)原理,也對(duì)近年來(lái)傳統(tǒng)材料高技術(shù)化發(fā)展的成果作了一定的介紹。
《工程材料學(xué)原理》可作為材料專業(yè)本科生或從事冶金、鑄造、加工、機(jī)械、化工等專業(yè)研究生的教學(xué)用書,也可作為相關(guān)技術(shù)人員從事技術(shù)改造或技術(shù)更新的參考,還可作為相近專業(yè)科研工作者、高等學(xué)校教師或在校大學(xué)生的參考書。
用以制造有用物件的物質(zhì)稱為材料!坝杏谩币辉~決定了材料在現(xiàn)代社會(huì)中的工程化特性,也決定了材料學(xué)科以工科為主的學(xué)科性質(zhì)。然而,隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步,材料學(xué)科工程性質(zhì)所涉及的范圍越來(lái)越廣泛,尤其是對(duì)材料力學(xué)性質(zhì)以外的光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)、熱學(xué)、微電子學(xué)、生物學(xué)等多方面性質(zhì)的認(rèn)識(shí)、開發(fā)和利用。材料的非力學(xué)性質(zhì)往往會(huì)涉及許多物理和化學(xué)方面的本性及其產(chǎn)生的根源,因此材料的物理學(xué)與化學(xué)等多方面的研究以及相關(guān)成果的應(yīng)用也得到了高速發(fā)展。
根據(jù)材料的化學(xué)組成,可以把材料劃分成金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料以及這三者之間互相混合而成的復(fù)合材料;根據(jù)材料的來(lái)源,又可以把材料劃分成人工材料和天然材料兩大類。從材料的概念和分類的原則出發(fā),觀察我們所生活的城鎮(zhèn)、街道、館所、村莊、房屋,所工作的企業(yè)、辦公室、學(xué)校、機(jī)關(guān),所使用的各種用具、工具、機(jī)械、車輛、設(shè)備等物質(zhì)環(huán)境,就不難發(fā)現(xiàn)我們完全被材料所包圍。即使是現(xiàn)代信息社會(huì)所賴以生存的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、生物技術(shù)等也都是在材料技術(shù)取得突破之后才得以迅速發(fā)展,而且其不同的發(fā)展階段始終不能脫離材料技術(shù)的不斷進(jìn)步。從工程角度出發(fā)可以認(rèn)為,全面地掌握材料知識(shí)就能夠了解人類通過(guò)幾十、上百個(gè)世紀(jì)持續(xù)勞動(dòng)的積累而建立并賴以生存的現(xiàn)代物質(zhì)世界。
人們對(duì)以各種材料所構(gòu)成的物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)是一個(gè)由淺入深、由表及里、由局部向全面的漸進(jìn)過(guò)程。當(dāng)人們囿于社會(huì)發(fā)展水平的限制而比較孤立地關(guān)注于現(xiàn)實(shí)生活中的每一類可以用材料技術(shù)解決的具體問(wèn)題時(shí),往往會(huì)著重匯集與該類問(wèn)題直接相關(guān)的專業(yè)知識(shí),以此來(lái)劃分材料學(xué)科,并開展研究探索和培養(yǎng)人才。例如傳統(tǒng)的“耐火材料”、“半導(dǎo)體材料”、“化學(xué)纖維”、“塑料”、“水泥工藝”、“有色金屬壓力加工”、“煉鐵”等高等學(xué)校學(xué)科或?qū)I(yè)名稱就是典型的與當(dāng)時(shí)社會(huì)發(fā)展水平相適應(yīng)的學(xué)科劃分模式的實(shí)例?梢钥闯,材料學(xué)科以往的劃分方式往往與相關(guān)材料的使用企業(yè)或生產(chǎn)企業(yè)的分工有密切的聯(lián)系。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)水平較低的情況下,這種學(xué)科劃分方式對(duì)企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了快速、直接的推動(dòng)作用。
緒論
一、材料的概念
二、地球的資源
三、材料與環(huán)境
四、可持續(xù)發(fā)展
參考文獻(xiàn)
第1章 材料的晶體結(jié)構(gòu)概要
§1-1 晶體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)
一、晶體的概念
二、晶體的基本特征
三、非晶體
四、液晶
五、準(zhǔn)晶
§1-2 晶體的基本對(duì)稱性
一、對(duì)稱操作
二、七種晶系
三、十四種布拉菲點(diǎn)陣
§1-3 常見(jiàn)的無(wú)機(jī)晶體結(jié)構(gòu)
一、單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)
二、AX型化合物
三、AX3型化合物
四、AX3型化合物
五、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及概率占位
六、拓?fù)涿芏研突衔?br>§1-4 晶體的取向與織構(gòu)
一、晶體取向
二、取向的表達(dá)方法
三、晶體學(xué)織構(gòu)
§1-5 金屬晶體的塑性變形
一、金屬塑性變形晶體學(xué)
二、塑性變形時(shí)的取向變化
三、多晶體變形及變形織構(gòu)的生成
§1-6 金屬晶體的再結(jié)晶與晶粒長(zhǎng)大
一、冷變形金屬的回復(fù)
二、再結(jié)晶形核
三、初次再結(jié)晶
四、晶粒長(zhǎng)大
五、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶
參考文獻(xiàn)
第2章 鋼鐵材料
§2-1 鋼的合金化及熱處理原理
一、純鐵及鋼中的合金元素
二、鐵基固溶體
三、鋼中的化合物
四、金屬熱處理的基本概念
五、合金元素對(duì)鋼熱處理行為的影響
§2-2 普通結(jié)構(gòu)用鋼
一、結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能
二、碳結(jié)構(gòu)鋼
三、低合金高強(qiáng)度鋼
四、調(diào)質(zhì)鋼及非調(diào)質(zhì)鋼
五、低溫回火狀態(tài)使用的結(jié)構(gòu)鋼
六、滲碳及滲氮鋼
七、彈簧鋼
八、易切削鋼
§2-3 特種合金鋼
一、滾動(dòng)軸承鋼
二、工具鋼
三、不銹鋼
四、耐熱鋼
五、超高強(qiáng)度鋼
§2-4 鑄造鋼鐵材料
一、鑄鋼的基本特性
二、高錳鋼
三、鑄鐵的基本特性
四、鑄鐵材料
§2-5 高純凈高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
一、超深沖無(wú)間隙原子(IF)鋼
二、高強(qiáng)度無(wú)間隙原子(IF)鋼
三、車輛用鋼與汽車的安全性
四、雙相(DP)鋼
五、相變誘發(fā)塑性(TRIP)鋼
六、孿生誘發(fā)塑性(TWIP)鋼
七、應(yīng)變誘導(dǎo)相變與超細(xì)晶粒鋼
八、管線鋼
§2-6 軟磁電工硅鋼
一、電工鋼的基本分類及其磁性能
二、晶體取向?qū)﹄姽や撔阅艿挠绊?br>三、電工鋼的生產(chǎn)技術(shù)
四、電工鋼取向控制技術(shù)的發(fā)展
五、電工鋼的磁時(shí)效行為
參考文獻(xiàn)
第3章 有色金屬材料
§3-1 鋁合金
一、鋁的基本特性
二、Al-Cu、Al-Mg、Al-Mn合金系
三、Al-si和Al-zn合金系
四、其他鋁合金系
五、工業(yè)純鋁
六、鑄造鋁合金
七、變形鋁合金
八、鋁合金的廣泛應(yīng)用
§3-2 銅合金
一、銅的基本特性
二、純銅中的雜質(zhì)與合金元素
三、Cu-zn、Cu-sn、Cu-Al合金系
四、Cu-Ni合金系
五、Cu-Be及其他銅合金系
六、工業(yè)純銅
七、黃銅
八、青銅
九、白銅
§3-3 鈦合金
一、鈦的基本特性
二、純鈦的相轉(zhuǎn)變及鈦基固溶體
三、不擴(kuò)大β相區(qū)的代位元素
四、β同晶型和β共析型元素
五、工業(yè)純鈦
六、其他α鈦合金
七、α+β鈦合金
八、β鈦合金
§3-4 鎂合金
一、鎂的基本特性
二、Mg-Al和Mg-zn合金系
三、Mg-RE和Mg-Mn合金系
四、Mg-Li合金系
五、鎂合金的熱處理特點(diǎn)
六、工業(yè)純鎂和常用工業(yè)鎂合金
七、新型工業(yè)鎂合金
八、鎂合金的應(yīng)用
§3-5 金屬間化合物基合金
一、有序金屬結(jié)構(gòu)的塑性變形特點(diǎn)
二、冷變形有序金屬結(jié)構(gòu)的再結(jié)晶行為
三、Fe,Al基金屬間化合物
四、Fe3Ssi基金屬間化合物
五、TiAl基金屬間化合物
參考文獻(xiàn)
第4章 無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)
§4-1 無(wú)機(jī)非金屬材料的組織與結(jié)構(gòu)
一、無(wú)機(jī)非金屬材料的基本相組織
二、晶體相的結(jié)構(gòu)
三、晶體相的缺陷
四、非晶相
§4-2 無(wú)機(jī)非金屬材料的性能
一、基本力學(xué)性能
二、高溫與熱學(xué)性能
三、其他性能
§4-3 水泥
一、水泥的成分
二、水泥的煅燒
三、水泥的水化
……
第5章 高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能
第6章 復(fù)合材料簡(jiǎn)介
第7章 微電子材料與光學(xué)材料簡(jiǎn)述
索引