材料成型的物理冶金学基础PDF电子书下载

1金属晶体的描述 1

1.1金属的晶体结构 1

1.1.1晶体的概念 1

1.1.2三种常见的金属晶格 2

1.1.3三种典型晶格的致密度及晶面和晶向的分析 2

1.1.4晶体的各向异性 6

1.2金属的实际结构和晶体缺陷 6

1.2.1多晶体结构 6

1.2.2点缺陷 7

1.2.3线缺陷 7

1.2.4面缺陷 8

1.2.5面心立方和密排六方晶体中原子的堆垛和堆垛缺陷 8

习题 10

2弹性变形 12

2.1引言 12

2.2金属晶体中原子间结合力 13

2.2.1两原子间的相互作用力 13

2.2.2两排原子间的相互作用力 14

2.3弹性变形 15

2.3.1弹性变形 15

2.3.2弹性应变能 15

2.3.3理论最大许可弹性应变 15

2.3.4胡克定律和弹性模量 16

习题 17

3塑性变形的基本机构 18

3.1滑移 18

3.2滑移系 19

3.3临界切应力定律 20

3.4滑移系的转动和多系滑移 21

3.5交滑移 22

3.6切应变与线应变的关系 23

3.7孪生 24

3.8温度对变形机构的影响 25

3.9滑移的理论临界切应力 25

习题 27

4位错 29

4.1位错的几何模型 29

4.2柏氏矢量和位错结构 30

4.3位错环和混合位错 32

4.4曲折位错 32

4.5位错密度 34

4.6弹性应力场和弹性应变能 34

4.7位错的线张力 38

4.8位错沿滑移面运动引起滑移 38

4.9位错的保守运动与应变的关系 41

4.10作用在位错线上的力 42

4.11晶体点阵对位错运动的阻力 43

4.12使位错线弯曲所需的力 45

4.13位错应力场之间的相互作用 45

4.14位错交截 48

4.15位错在不可逾越的障碍附近塞积 50

4.16位错与点缺陷的交互作用 51

4.17位错的萌生和排列 52

4.18位错增殖 53

4.19扩展位错 55

4.20面心立方结构金属中的位错 58

习题 63

5钢的塑性变形和流动应力 69

5.1单个晶体的塑性变形和流动应力 69

5.1.1流动应力的来源 69

5.1.2温度和应变速度对位错运动阻力的影响 74

5.1.3加工硬化 75

5.2多晶体的塑性变形和流动应力 76

5.2.1晶粒之间变形协调和平均取向因子 77

5.2.2变形在晶粒之间传播 77

5.2.3扩展的霍尔-佩奇公式 78

5.2.4多晶材料的加工硬化和钢的流动应力数学模型 79

5.3提高金属屈服强度的途径 83

5.4屈服现象和应变老化 83

5.5包申格效应 84

习题 85

6钢的热机械处理 86

6.1引言 86

6.2钢热轧时奥氏体的组织和热变形流动应力 86

6.2.1钢热轧时的回复和再结晶 86

6.2.2热变形结束时刻奥氏体的状态图示 88

6.2.3热变形结束后在高温停留时奥氏体的回复和再结晶 89

6.2.4描述热加工时奥氏体状态变化的综合图示 91

6.2.5钢热加工时奥氏体组织演变的数学模型 92

6.2.6钢热变形时流动应力的数学模型 94

6.3低合金钢的控制轧制 97

6.3.1概述 97

6.3.2控制轧制中铁素体晶粒尺寸的控制 98

6.3.3控轧过程中的沉淀强化 106

6.3.4综合考察控制轧制钢的强化 108

6.3.5控制轧制工业用钢 109

6.3.6热轧冶金过程的计算机模拟 109

6.3.7双相钢 110

6.4低温形变热处理 111

6.4.1概述 111

6.4.2钢的成分 112

6.4.3工艺参数 112

6.4.4奥氏体形变热处理中的组织变化 113

6.4.5强化机制 114

6.4.6奥氏体形变热处理工业用钢 114

6.5等温形变热处理 114

6.6高温形变热处理 115

习题 115

7织构及其在工业上的应用 117

7.1织构的一般概念 117

7.1.1形变织构和再结晶织构 117

7.1.2织构的描述 117

7.2深冲用薄钢板的组织与性能控制 118

7.2.1深冲用薄钢板（钢带）应具备的主要性能 119

7.2.2深冲用薄板的组织 121

7.2.3深冲用薄钢板的生产特点 122

7.2.4薄板冲压性能的测定方法 123

7.3冷轧取向硅钢的组织与性能控制 125

7.3.1主要的性能指标 125

7.3.2组织和成分 126

7.3.3取向硅钢的生产工艺特点 127

7.3.4取向硅钢的发展 128

习题 129

8钢的脆性断裂 130

8.1强度、塑性和脆性的一般概念 130

8.2钢的脆断 131

8.2.1微裂纹形成机构 131

8.2.2裂纹扩展的条件 132

8.3冲击试验 133

8.3.1脆性断裂的外部条件 133

8.3.2缺口冲击试验 133

8.3.3转变温度曲线的意义 135

8.4影响脆性转变温度的冶金学因素 136

习题 137

9金属的塑性和可加工性 138

9.1基本概念 138

9.1.1塑性 138

9.1.2可加工性 138

9.2塑性断裂机制 139

9.2.1微孔的形成和发展 139

9.2.2微孔的修复 141

9.3影响可加工性的因素 142

9.3.1金属化学成分和组织状态的影响 142

9.3.2加工条件的影响 145

9.3.3提高可加工性的途径 152

9.4轧制过程中的缺陷 152

9.4.1轧制板带时的缺陷 152

9.4.2轧制方钢时的缺陷 157

9.4.3轧制异型钢时的缺陷 158

9.4.4轧制管材时的缺陷 158

9.5可加工性的试验研究 159

9.5.1拉伸试验 160

9.5.2扭转试验 160

9.5.3压缩试验 162

9.5.4弯曲试验 163

9.5.5轧制试验 165

9.5.6塑性图及其应用 167

9.6可加工性的预测 168

9.6.1塑性断裂准则 168

9.6.2可加工性的预测 169

9.7金属的超塑性 170

9.7.1超塑性的种类 171

9.7.2细晶超塑性的特征 171

9.7.3细晶超塑性的变形机理 174

习题 174

参考文献 176