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绪论 1

第1章 晶体学基础 5

1.1 引言 5

1.2 空间点阵 5

1.3 晶面指数和晶向指数 11

1.4 常见晶体结构及其几何特征 17

1.5 晶体的堆垛方式 22

1.6 晶体投影 24

1.7 倒易点阵 32

1.8 菱方晶系的两种描述 42

习题 44

第2章 固体材料的结构 47

2.1 引言 47

2.2 原子结构 47

2.3 结合键 59

2.4 分子的结构 63

2.5 晶体的电子结构 77

2.6 元素的晶体结构和性质 83

2.7 合金相结构概述 89

2.8 影响合金相结构的主要因素 90

2.9 固溶体 95

2.10 离子化合物 103

2.11 硅酸盐结构简介 112

2.12 金属间化合物（Ⅰ）：价化合物 120

2.13 金属间化合物（Ⅱ）：电子化合物 123

2.14 金属间化合物（Ⅲ）：尺寸因素化合物——密排相 126

2.15 间隙化合物 137

2.16 合金相结构符号 141

习题 143

第3章 晶体的范性形变 145

3.1 引言 145

3.2 滑移系统和Schmid定律 147

3.3 滑移时参考方向和参考面的变化 150

3.4 滑移过程中晶体的转动 152

3.5 滑移过程的次生现象 158

3.6 单晶体的硬化曲线 159

3.7 孪生系统和原子的运动 159

3.8 孪生要素和长度变化规律 162

3.9 孪晶和基体的位向关系 166

3.10 孪生系统的实验测定 172

3.11 滑移和孪生的比较 173

3.12 多晶体范性形变的一般特点 175

3.13 冷加工金属的储能和内应力 179

3.14 应变硬化 181

3.15 多晶材料的择优取向（织构） 186

3.16 纤维组织和流线 195

3.17 晶体的断裂 197

习题 205

第4章 晶体中的缺陷 207

4.1 引言 207

4.2 点缺陷的基本属性 207

4.3 点缺陷的实验研究 212

4.4 位错理论的提出 219

4.5 什么是位错 221

4.6 位错的普遍定义与柏格斯矢量 225

4.7 位错的运动 227

4.8 位错密度和晶体的变形速率 231

4.9 位错的基本几何性质 233

4.10 固体弹性理论简介 234

4.11 位错的应力场 245

4.12 位错的弹性能和线张力 248

4.13 作用于位错上的力 249

4.14 位错与位错间的交互作用 253

4.15 位错与点缺陷之间的交互作用 256

4.16 位错的起动力——派-纳力 260

4.17 镜象力 263

4.18 位错的起源与增殖 264

4.19 位错的塞积 271

4.20 位错的交割 272

4.21 面心立方晶体中的位错 276

4.22 位错反应 283

4.23 密排六方和体心立方晶体中的位错 291

4.24 其它晶体中的位错 297

4.25 小角度晶粒边界 300

4.26 位错的实验观测 308

4.27 位错理论的应用（小结） 313

习题 317

第5章 材料热力学 320

5.1 热力学在材料科学中的意义 320

5.2 热力学基本参数和关系 320

5.3 纯金属吉布斯自由能和凝固热力学 325

5.4 合金相热力学 328

5.5 相平衡热力学 334

5.6 相图热力学 338

5.7 晶体缺陷热力学 344

5.8 相变热力学 348

习题 352

第6章 相图 353

6.1 概述 353

6.2 相律和杠杆定律 357

6.3 二元匀晶相图 360

6.4 二元共晶相图 363

6.5 二元包晶相图 370

6.6 其他二元相图 372

6.7 相图基本类型小结 376

6.8 相图与性能关系 379

6.9 Fe-C合金相图 381

6.10 三元相图 386

习题 406

第7章 界面 411

7.1 研究界面的意义 411

7.2 界面类型和结构 411

7.3 界面能量 417

7.4 界面偏聚 420

7.5 界面迁移 422

7.6 界面与组织形貌 426

7.7 界面能的测量 432

习题 433

第8章 固体中的扩散 434

8.1 引言 434

8.2 菲克定律 434

8.3 稳态扩散及其应用 437

8.4 非稳态扩散 441

8.5 D-C关系，俣野方法 448

8.6 克根达耳效应 449

8.7 分扩散系数，达肯公式 451

8.8 扩散的微观理论和机制 454

8.9 扩散热力学 462

8.10 影响扩散的因素 465

8.11 反应扩散 473

8.12 离子晶体中的扩散 478

8.13 扩散的实际应用——固态烧结 482

习题 484

第9章 凝固与结晶 487

9.1 概述 487

9.2 金属凝固时的形核过程 489

9.3 纯金属晶体的长大 494

9.4 单相固溶体晶体的长大 499

9.5 两相共晶体的长大 506

9.6 金属和合金铸锭组织的形成和控制 508

习题 511

第10章 回复与再结晶 513

10.1 概述 513

10.2 回复 514

10.3 再结晶 520

10.4 晶粒长大及其他结构变化 531

10.5 金属的热变形 540

习题 547

第11章 固态相变（Ⅰ）——扩散型相变 549

11.1 固态相变通论 549

11.2 从过饱和固溶体中的脱溶（时效） 556

11.3 脱溶的形核长大理论 563

11.4 脱溶的调幅分解理论 577

11.5 颗粒粗化 583

11.6 不连续沉淀 586

11.7 沉淀强化机制 589

11.8 过冷奥氏体的等温转变及连续转变曲线 593

11.9 共析转变 597

11.10 贝氏体转变 605

11.11 有序—无序转变 611

习题 623

第12章 固态相变（Ⅱ）——马氏体相变 626

12.1 马氏体相变的基本特性 626

12.2 马氏体相变机制和表象理论简介 639

12.3 马氏体相变热力学 649

12.4 马氏体相变动力学 655

12.5 马氏体的回火 658

12.6 马氏体时效钢的强化机制分析 664

习题 669

参考文献 672