铜及铜合金物理冶金基础PDF电子书下载

第1章 绪论 1

第2章 铜及铜合金中合金相的晶体结构 5

2.1 金属晶体结构基本知识 5

2.1.1 晶体与非晶体 5

2.1.2 晶格、晶胞、晶格参数 5

2.1.3 典型的金属晶体结构 7

2.1.4 描述晶体结构特征的几个参数 8

2.1.5 晶面指数和晶向指数 10

2.1.6 晶体的原子堆垛方式和晶体中的间隙 14

2.2 铜合金中的相及其结构 18

2.2.1 固溶体 19

2.2.2 中间相（金属间化合物） 24

第3章 金属中晶体缺陷的基本概念 26

3.1 点缺陷 26

3.2 线缺陷——位错 27

3.2.1 位错的基本类型及特征 27

3.2.2 柏氏矢量 30

3.2.3 位错的运动 30

3.2.4 位错能量与位错线张力基本概念 32

3.2.5 位借与晶体缺陷的交互作用 33

3.3 缺陷 34

3.3.1 表面 34

3.3.2 晶界 35

3.3.3 亚晶界 37

3.3.4 孪晶界 38

3.3.5 堆垛层错 38

3.3.6 相界 39

第4章 铜合金典型二元相图 41

4.1 二元相图基本知识 41

4.1.1 相律 41

4.1.2 二元相图表示方法及杠杆定律 41

4.1.3 二元铜合金相图基本类型 43

4.2 Cu-Ni二元相图 43

4.2.1 相图分析 43

4.2.2 Cu-Ni合金平衡凝固及组织 44

4.2.3 Cu-Ni合金非平衡凝固及枝晶偏析 44

4.3 Cu-Ag二元相图 46

4.3.1 相图分析 46

4.3.2 Cu-Ag合金平衡凝固和组织 46

4.3.3 Cu-Ag合金的非平衡凝固和组织 48

4.4 Cu-Zn二元相图 50

4.4.1 包晶反应及其特点 50

4.4.2 相图分析 51

4.4.3 典型合金凝固及组织 52

4.5 Cu-Pb二元相图 53

4.6 Cu-Mg二元相图 54

4.7 Cu-Be二元相图 54

4.8 Cu-Au二元相图 56

4.9 Cu-Al二元相图 57

第5章 三元相图 59

5.1 概述 59

5.2 三元相图的成分表示法 59

5.3 三组元在液态与固态都无限互溶的三元相图 61

5.3.1 相图的立体模型 61

5.3.2 等温截面 61

5.3.3 变温截面 62

5.4 简单三元共晶相图 63

5.4.1 相图的立体模型 63

5.4.2 相图的投影图 64

5.4.3 等温截面 65

5.4.4 垂直截面 65

5.5 其他类型的三元相图 66

5.5.1 固态有限溶解的三元共晶相图 66

5.5.2 具有包共晶四相平衡反应的三元相图 69

5.5.3 固态有限互溶并具有三元包晶反应的相图 72

5.6 三元相图的一些基本规律 72

5.6.1 根据液相投影图中单变量线的走向判定四相平衡反应类型 72

5.6.2 三元相图中三相平衡类型的区别与判断 73

5.6.3 三元相图垂直截面中四相平衡类型的区别与判断 74

5.7 铜合金三元相图举例 74

5.7.1 铜-银-锌相图 74

5.7.2 Cu-Sn-P三元相图 77

第6章 铜及铜合金的凝固 79

6.1 金属凝固的基本规律 79

6.1.1 金属凝固的过冷现象 79

6.1.2 金属凝固的一般过程 80

6.2 晶核的形成 80

6.2.1 均匀形核 80

6.2.2 非均匀形核 83

6.2.3 形核率与过冷度的关系 84

6.3 晶核的长大 86

6.4 晶体长大后的形态 87

6.4.1 正温度梯度及其对晶体长大形态的影响 87

6.4.2 负温度梯度及其对晶体长大形态的影响 88

6.5 单相合金的凝固 90

6.5.1 溶质再分布及成分过冷 90

6.5.2 成分过冷对晶体长大形态的影响 93

6.6 铸锭的宏观组织与控制 94

6.6.1 三个晶区的形成 94

6.6.2 铸态组织的控制 96

6.7 铜合金凝固时的偏析与反偏析 99

6.7.1 显微偏析 99

6.7.2 宏观偏析 99

6.8 铜及铜合金的定向凝固与单晶制备 102

6.8.1 定向凝固与单晶制备技术 102

6.8.2 定向凝固铜合金及单晶 104

6.9 铜合金的快速凝固 105

6.9.1 快速凝固技术 105

6.9.2 快速凝固晶态合金的组织结构特点 107

6.9.3 快速凝固铜合金 108

第7章 铜合金的塑性变形 110

7.1 单晶体金属的塑性变形 110

1.1.1 滑移 110

7.1.2 孪生 117

7.1.3 其他变形方式 117

7.2 多晶体金属塑性变形特点 118

7.2.1 取向差效应 118

7.2.2 晶界对滑移的阻滞效应 119

7.2.3 晶粒大小对力学性能的影响 119

7.3 合金的塑性变形 121

7.3.1 单相固溶体合金的塑性变形 121

7.3.2 复相合金的塑性变形特点 123

7.4 塑料变形对金属组织和性能的影响 124

7.4.1 显微组织的变化 125

7.4.2 加工硬化 125

7.4.3 变形后金属中的残余应力 128

7.4.4 塑性变形对金属其他方面的影响 129

第8章 铜合金的回复与再结晶 130

8.1 冷变形金属在加热时组织性能变化的一般规律 130

8.2 铜合金的回复与低温退火 131

8.2.1 回复过程亚结构的变化与回复机制 131

8.2.2 回复阶段性能变化的倾向 133

8.2.3 铜合金的低温退火及低温退火硬化效应 134

8.3 铜及铜合金的再结晶 135

8.3.1 再结晶过程 137

8.3.2 再结晶温度 138

8.3.3 再结晶晶粒大小及再结晶全图 141

8.3.4 退火孪晶 144

8.4 晶粒长大 144

8.4.1 正常晶粒长大 145

8.4.2 反常晶粒长大（二次再结晶） 147

8.5 铜合金的织构 147

8.5.1 变形织构 148

8.5.2 再结晶织构 149

8.6 铜及铜合金的再结晶退火 150

8.7 铜合金的热加工 152

8.7.1 动态回复与动态再结晶 153

8.7.2 热加工对金属组织和性能的影响 155

8.7.3 铜合金热加工特性 155

8.8 超塑性 156

8.8.1 金属超塑性的基本特点 157

8.8.2 超塑性分类 157

8.8.3 微晶超塑性变形后的组织特征 158

8.8.4 微晶超塑性变形机制 158

8.8.5 超塑性的应用 159

第9章 铜合金中的固态相变 162

9.1 固态相变的基本特点 162

9.1.1 相界面 162

9.1.2 应变能 162

9.1.3 惯习面与位向关系 163

9.1.4 形成亚稳相（过渡相） 163

9.1.5 晶体缺陷在相变中的作用 164

9.2 脱溶转变 164

9.2.1 固溶处理 164

9.2.2 脱溶顺序 165

9.2.3 脱溶方式及组织变化 166

9.3 Spinodal分解 167

9.4 共析转变 169

9.4.1 概述 169

9.4.2 Fe-C合金中的共析转变 170

9.4.3 铜合金中的共析转变 172

9.5 马氏体相变和形状记忆效应 173

9.5.1 马氏体相变的基本特征 174

9.5.2 马氏体相变驱动力与相变温度 176

9.5.3 马氏体相变类型 176

9.5.4 超弹性和形状记忆效应 180

9.5.5 铜合金中的马氏体相变 181

第10章 铜合金的强韧化 185

10.1 固溶强化 185

10.2 细晶强化 187

10.3 形变强化（位错强化） 190

10.4 沉淀强化 191

10.4.1 沉淀强化机制 191

10.4.2 影响沉淀强化效果的因素 192

10.4.3 沉淀强化铜合金 193

10.5 弥散强化 193

10.5.1 概述 193

10.5.2 增强相选取原则及增强相种类 194

10.5.3 弥散强化铜合金复合方法分类 194

10.5.4 影响弥散强化效果的因素 195

10.5.5 Al2O3弥散强化铜 196

10.6 纤维强化 198

参考文献 201