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材料设计的热力学解析
内容简介
《材料设计的热力学解析》是将“材料设计问题”与“材料热力学”联系起来处理的一种尝试,也是一次对经历过研究问题的回顾性思考。但它不是简单的汇总与整理,而是包含了新的分析与探究,对所涉及的问题也做了相应的扩展。所以产生了若干有重要意义的新认识和新结论。
  前几章中探讨了材料设计的4个历史阶段;分析了磁性转变和有序-无序转变的自由能同时起作用时,对高性能永磁材料设计的影响;对塑性变形储能与亚晶取向之间的联系做了热力学沟通,探讨了两者间的转变。中间两章以多元溶解度间隙作为GP区析出的基本判据,重新思考了高强Al-Zn-Cu-Mg合金的成分设计;还提出了Fe-Mn基奥氏体存在着高温和低温两种稳定性,进而对奥氏体型低温钢的成分设计提出了新设想。中间几章主要涉及Ti合金的热力学分析,提出了Ti合金相稳定化参数的概念,对TiAl合金中添加微量第三元素时的两相平衡进行了分析,导出了?相稳定化参数,为定量探讨合金化问题准备了条件;明确提出TiNiNb宽滞后形状记忆合金设计必须离开TiNi-Nb连线,而利用三元(TiNb)-TiNi两相区来拓展材料设计的新空间。最后一章研究了合金钢两种表面处理的热力学和动力学问题,通过平衡碳势的概念把CDC、TD处理与我国实用合金钢的表面硬化联系了起来。
  《材料设计的热力学解析》可供材料、冶金和机械等领域的科研工作者阅读,也可以作为材料类诸相关学科的研究生和高年级本科生的教学用书。 ·查看全部>>
目录
序言 叶恒强
前言
1 绪论
1.1 合金设计与材料设计
1.2 材料设计的进步
参考文献
2 永磁材料设计的热力学解析
2.1 永磁材料概说
2.2 两相分离型金属永磁材料的组织设计
2.2.1 决定矫顽力的主要因素
2.2.2 合金设计的组织要素
2.2.3 合金设计与失稳分解
2.2.4 永磁材料失稳分解的起源
2.3 两相分离型组织的热力学解析
2.3.1 多元系两相分离组织的热力学解析
2.3.2 磁性转变对两相分离组织的影响
2.3.3 有序-无序转变对两相分离组织的影响
2.3.4 实际Alnico合金中两相分离组织的热力学分析
参考文献
3 Cu-Fe-Ni双相纳米材料设计的热力学解析
3.1 一种双相纳米材料的设计
3.2 Cu-Fe-Ni系合金相图的实验测定与热力学计算
3.2.1 Cu-Fe-Ni系相图的扩散偶法测定
3.2.2 Cu-Fe-Ni系相图的热力学计算
3.2.3 等体积分数合金失稳分解的驱动力
3.3 Cu-Fe-Ni失稳分解合金的双相细晶组织与性能
3.3.1 等体积分数合金的组织学研究
3.3.2 等体积分数合金的失稳分解组织及其粗化
3.3.3 合金失稳分解的硬化效应分析
3.3.4 塑性变形后合金失稳分解硬化效应分析
3.4 Cu-Fe-Ni合金失稳分解双相细晶组织的控制
3.4.1 失稳分解组织的形态与取向控制
3.4.2 塑性变形储能与位错密度
3.5 Cu-Fe-Ni合金失稳分解组织的不连续粗化
3.5.1 不连续粗化组织的形态特征
3.5.2 不连续粗化的动力学特征
3.5.3 不连续粗化的力学性能特征
3.5.4 不连续粗化的激活能
3.5.5 等轴细晶双相组织
3.6 具有失稳分解组织的Hall-Petch关系
3.6.1 Cu45Fe25Ni30单相合金的再结晶
3.6.2 细晶强化与失稳分解强化
参考文献
4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计的热力学问题
4.1 Al-M二元合金的固态Al端溶解度
4.1.1 纯元素在Al固溶体中的溶解度
4.1.2 化合物形成元素在Al固溶体中的溶解度
4.1.3 Al固溶体的溶解度分析
4.2 Al-M二元合金中的溶解度间隙
4.2.1 Al-Cu系的GP区形成与溶解度间隙
4.2.2 Al-M系溶解度间隙的热力学
4.2.3 Al-Zn系fcc固溶体的溶解度间隙
4.2.4 Al-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙
4.2.5 Al-Ag系fcc固溶体的溶解度间隙
4.3 Al-Zn-Mg-Cu多元合金系中的溶解度间隙
4.3.1 Al-Zn-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙
4.3.2 Al-Cu-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙
4.3.3 Al-Zn-Cu系fcc固溶体的溶解度间隙
4.4 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的实验研究
4.4.1 低Cu溶解度间隙实测的特殊扩散偶法
4.4.2 Al-Zn-Cu系低Cu侧溶解度间隙的实测结果
4.4.3 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的热力学计算
4.4.4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计要点
4.5 Al-Zn-Cu系低温区相平衡的热力学研究
4.5.1 Al-Zn-Cu系中的T相
4.5.2 Al-Zn-Cu系200℃\低Cu侧相平衡
4.5.3 Al-Zn-Cu系室温低Cu侧相平衡
4.6 Al-Zn-Cu系合金相变的热力学与动力学问题
4.6.1 Al-Zn合金的不连续分解行为
4.6.2 Cu对Al-Zn合金失稳分解的影响
4.6.3 少量Cu对Al-Zn合金fcc固溶体扩散行为的影响
4.6.4 少量Cu对Al-Zn合金不连续分解的影响
4.6.5 少量Cu致Al-Zn合金组织异常细化与亚稳相变
参考文献
5 Fe-Mn-Al低温合金的设计与热力学解析
5.1 低温合金概说
5.2 bcc结构低温钢的组织与成分分析
5.2.1 相结构与韧脆转变温度
5.2.2 影响韧脆转变温度的因素
5.2.3 bcc结构低温钢的设计
5.3 fcc结构低温合金的组织与成分设计
5.3.1 fcc结构低温合金的韧性特征
5.3.2 Ni-Cr合金化
5.3.3 单纯Mn合金化
5.3.4 Mn-Cr合金化
5.3.5 Mn-Al合金化
5.4 奇异的奥氏体低温稳定性
5.5 Fe-Mn-Al系合金相图的研究
5.5.1 Fe-Mn-Al系合金相图的研究概况
5.5.2 Fe-Mn-Al系合金相图的研究方法
5.5.3 Fe-Mn-Al系合金相图实验研究的主要结果
5.5.4 ?Fe-Mn-Al系合金相图研究的最新进展
5.6 Fe-Mn-Al系低温合金成分设计分析
参考文献
6 钛基合金的热力学解析
6.1 基础系统相图
6.1.1 Ti-Al系二元相图
6.1.2 Ti-O、Ti-N系二元相图
6.1.3 其它元素对???相平衡的影响
6.1.4 Ti-Mo、Ti-V系二元相图
6.1.5 Ti-Al-V系三元相图
6.1.6 Ti-Al-Mo系三元相图
6.2 纯钛的??相变自由能
6.3 钛合金的?相稳定化参数
6.3.1 Ti基固溶体间的相平衡
6.3.2 Ti基二元合金的?相稳定化参数
6.4 钛合金的T0线与T0面
6.4.1 二元系的T0线
6.4.2 铝当量和钼当量
6.4.3 多元系中的T0面
6.5 钛合金的马氏体转变温度
6.5.1 钛基合金的组织与马氏体相变
6.5.2 马氏体转变开始温度
6.6 钛合金中微量元素作用的热力学解析
6.6.1 Ti-Al-It系中的T0面与?相稳定化参数
6.6.2 Ti-Al-H系的??????相变温度
6.6.3 Ti合金中化合物相的基本特征
6.6.4 Ti合金中化合物相的溶解度
6.7 Ti-X-Y三元系富钛角相平衡的预测
6.7.1 Ti-X-Y三元系富钛角预测的意义
6.7.2 Ti-X-Y三元系富钛角预测的依据
6.7.3 Ti-X-Y三元系富钛角预测的可靠性
参考文献
7 Ti-Al系金属间化合物的相平衡热力学
8 TiNiNb宽滞后形状记忆合金设计的热力学
9 CDC处理与TD处理的热力学与动力学
参考文献
索引
后记
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