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目录 1

前言 1

第1章　金属学基础 1

1.1　晶体结构学 1

1.1.1　晶体结构的周期性 1

1.1.2　晶体的对称性 2

1.1.3　典型的金属晶体结构 3

1.2　实际金属的晶体结构 6

1.2.1　点缺陷 7

1.2.2　线缺陷 8

1.2.3　面缺陷 9

1.3　合金的相结构 11

1.3.1　固溶体 12

1.3.2　金属化合物 14

1.4　铁碳相图 16

1.4.1　铁的物理性质 16

1.4.3　渗碳体 17

1.4.2　铁素体与奥氏体 17

1.5　钢强韧化的理论基础 18

1.5.1　钢的强度与强化 18

1.5.2　钢的韧性与韧化 25

第2章　新型无钴高强高韧钢的力学性能与显微组织 36

2.1　碳钢的热处理 36

2.1.1　钢在加热和冷却时的组织转变 37

2.1.2　钢的淬透性 47

2.1.3　碳钢在回火时的组织转变 48

2.2　新型无钴高强高韧钢G50的力学性能 51

2.2.1　热处理对力学性能的影响 51

2.2.2　冷处理对力学性能的影响 57

2.3　新型无钴高强高韧钢G50的显微组织 58

2.3.1 G50钢淬火态的显微组织 58

2.3.2 G50钢回火态的显微组织 60

3.1　穆斯堡尔谱学原理 62

3.1.1 γ射线的共振吸收 62

第3章　新型无钴高强高韧钢微观结构的穆斯堡尔谱研究 62

3.1.2　原子核及其周围环境 66

3.1.3　穆斯堡尔谱 67

3.1.4　超精细相互作用 73

3.2　穆斯堡尔谱学在新型无钴高强高韧钢中的应用 78

3.2.1　淬火温度对G50钢穆斯堡尔谱的影响 78

3.2.2　回火温度对G50钢穆斯堡尔谱的影响 81

3.2.3　不同回火时间对G50钢穆斯堡尔谱的影响 84

3.3　穆斯堡尔谱学在高Ni-Co二次硬化钢中的应用 90

3.3.1　高Ni-Co二次硬化马氏体钢的穆斯堡尔谱 91

3.3.2　含Al无Co二次硬化钢的穆斯堡尔谱 96

第4章　实空间递推方法在钢铁材料研究中的应用 100

4.1 Recursion方法 100

4.1.1 Recursion方法的数学基础 100

4.1.2 Recursion方法在钢中的应用（钢系统中哈密顿的建立） 103

4.1.3　体系总结构能及原子轨道间键级积分的计算方法 105

4.2.1　高强高韧钢奥氏体相的电子结构与合金化行为 106

4.2　钢铁材料中各相的电子结构及合金化行为研究 106

4.2.2　高强高韧钢马氏体相的电子结构及合金化行为 113

4.2.3　钢中碳化物的电子结构 121

4.3　钢中小角度晶界区的电子结构 129

4.3.1　小角度晶界原子结构几何模型的建立 130

4.3.2　非金属杂质在钢中小角度晶界区的电子结构及掺杂效应 131

4.3.3　合金元素对掺杂小角度晶界的影响 137

4.3.4　稀土对晶界的净化与强化作用 141

4.4.1　钢铁素体相中？［111］刃位错与溶质原子的交互作用 143

4.4　钢中位错的电子结构与晶粒细化 143

4.4.2　钢奥氏体相中刃位错电子结构与晶粒细化 146

第5章　人工神经网络在钢材料设计中的应用 150

5.1　人工神经网络原理及训练样本的归一化 150

5.1.1　人工神经网络原理 150

5.1.2　训练样本数据的归一化 151

5.2　人工神经网络在新型无Co高强高韧钢设计中的应用 152

5.2.1　新型无Co高强高韧钢G50力学性能的预测 152

5.2.2　新型无Co高强高韧钢G50的优化设计 159

参考文献 161