绪论 1
第一章 金属的结构 5
一、单原子金属 5
1-1 金属的单原子状态 5
二、固体金属的结构 10
1-2 原子的结合 10
1-3 金属键 10
1-4 固体的空间点阵和结晶系 12
1-5 金属的结构类型 15
1-6 亚金属的结构类型 22
1-7 原子坐标、结晶面指数和方向指数 23
1-8 原子半径 27
1-9 晶体的结合能 43
1-10 多晶体金属 45
三、晶体的缺陷 47
1-11 点缺陷 47
1-12 线缺陷 50
1-13 面缺陷 57
1-14 缺陷对晶体性质的影响 69
四、液体金属的结构 70
1-15 液体金属的结构 70
1-16 液体金属的特点 74
参考资料 76
第二章 金属的相变，金属的结晶 77
一、单元系相变的热力学，金属中的相变 77
2-1 单元系的相平衡 77
2-2 一级相变 78
2-3 相界面热力学 81
2-4 二级相变 84
2-5 金属中的相变 87
二、金属的结晶 88
2-6 均匀形核 88
2-7 非均匀形核 93
2-8 晶体长大的二维形核理论(Kossel-Stranski理论) 96
2-9 晶体长大的现代理论 97
2-10 影响晶体长大速度的因素 99
2-11 结晶动力学 103
2-12 结晶后金属的晶粒大小 107
2-13 晶体的形状 109
2-14 结晶时晶体缺陷的形成 114
2-15 铸锭的结晶 116
参考资料 118
第三章 合金相的结构 119
一、固溶体 119
3-1 固溶体的类型 119
3-2 替代式固溶体的点阵常数 120
3-3 替代式固溶体的实际结构 121
3-4 固溶体内的缺陷 124
3-5 形成连续固溶体的条件 127
3-6 影响替代式固溶体溶解度的因素 128
3-7 间隙式固溶体 136
3-8 有序固溶体 138
二、中间相 145
3-9 正常价化合物 145
3-10 电子化合物 148
3-11 Laves相 152
3-12 σ相 157
3-13 具有砷化镍结构的合金相 160
3-14 间隙相 162
3-15 具有复杂结构的间隙化合物 168
参考资料 170
第四章 二元合金的相图及结晶 171
一、二元系的相平衡 171
4-1 固溶体的自由能 171
4-2 混合相的自由能 175
4-3 多元系复相平衡的条件 176
4-4 平衡相的自由能曲线 178
4-5 与化合物形成平衡的自由能曲线 181
4-6 一级相变和二级相变时的相平衡 182
4-8 由活度测定平衡图 184
4-7 由合金的自由能曲线测制平衡图 184
二、平衡图的测制 184
4-9 热分析法 191
4-10 其他测定方法及相图结构的判别 198
三、相图及合金的结晶 202
4-11 液态合金的溶解度 202
4-12 关于固态溶解度 204
4-13 两组元在液态和固态都呈无限溶解的二元系 208
4-14 合金铸锭的结晶 217
4-15 利用选择结晶原理将金属提纯的方法 224
4-16 具有共晶转变的二元系 226
4-17 具有包晶转变的二元系 237
4-18 形成化合物的二元系 240
4-19 两组元在液态和固态都呈有限溶解的二元系 243
4-20 具有固态转变的二元相图 247
4-21 合金中的偏析 256
4-22 相图与合金性质间的关系 259
参考资料 262
第五章 三元系 264
一、三元系概述 264
5-1 三元相图的合金成分表示法 264
5-2 杠杆定则和重心规则的应用 268
5-3 三组元在液态和在固态都呈无限溶解的三元系 270
5-4 具有四相共晶转变的简单三元系 275
5-5 三组元在液态完全溶解、一对组元组成共晶系、其余两对组元在固态呈无限溶解的三元系 282
二、具有三相平衡的三元系 282
5-6 三组元在液态完全溶解、两对组元组成共晶系、其他一对组元在固态完全溶解的三元系 290
5-7 三组元在液态完全溶解、两对组元组成包晶系、其他一对组元在固态完全溶解的三元系 295
5-8 三相共晶转变及包晶转变中平衡相浓度的变化 297
5-9 一对组元具有包晶转变、一对组元具有共晶转变、其他一对组元在固态互溶的三元系 298
5-10 组元在液态不完全溶解、具有偏晶转变的三元系 303
三、具有四相平衡的三元系 306
5-11 三元系内的四相平衡转变 306
5-12 具有三元共晶转变的三元系 308
5-13 两对组元形成包晶转变、另一对组元形成共晶转变的三元系(具有共晶-包晶转变的三元系) 313
5-14 两对组元形成共晶转变、另一对组元形成包晶转变的三元系(共有共晶-包晶转变的三元系) 318
5-15 三对组元都形成共晶转变、具有共晶-包晶转变的三元系 321
5-16 具有三元包晶转变的三元系 323
5-17 具有三元偏晶转变的三元系 327
四、形成化合物的三元系 334
5-18 形成二元化合物的三元系 334
5-19 形成三元化合物的三元系 338
5-20 三元系相图中相区接壤规则 339
五、具有固态转变的三元系 340
5-21 具有两相平衡固态转变的三元系 340
5-22 具有三相平衡固态转变的三元系 341
5-23 具有四相平衡固志转变的三元系 343
5-24 Al-Fe-Si系的一角 348
六、三元系实例 348
5-25 Fe-Si-C系的垂直截面 351
参考资料 352
第六章 扩散 353
一、扩散方程及其解 353
6-1 Fiek第一定律 353
6-2 Fiek第二定律 354
6-3 非稳定态的扩散方程解——无限大物体中的扩撒 356
6-4 非稳定态的扩散方程解——半无限大物体中的扩散 360
6-5 扩散系数D是浓度的函数时非稳定态扩散方程的解(Boltzmann-Matano解) 364
二、扩散的机理 365
6-6 直接交换 365
6-7 间隙模型 366
6-8 空位迁移模型 367
6-9 Kirkendall效应 367
三、影响扩散的因素 369
6-10 键能的影响 369
6-11 晶体结构及位向 371
6-12 晶界扩散 371
参考资料 376
第七章 范性形变及再结晶 377
一、单晶体的形变 377
7-1 滑移 377
7-2 多系滑移 384
7-3 滑移带和滑移线 385
7-4 孪生 386
7-5 不对称变向 390
二、多晶体的形变 391
7-6 晶粒问界及相邻晶粒对形变的作用 391
7-7 多晶体形变的特征 392
7-8 金属的晶粒大小对力学性质的影响 393
7-9 形变后组织的改变 396
三、金属轻形变后性质的改变 397
7-10 加工硬化 397
7-11 形变织构 399
7-12 形变应力 401
7-13 其他性质的改变 402
7-14 固溶体的形变 403
四、合金的范性形变 403
7-15 两相混合物的形变 407
五、回复和再结晶 408
7-16 回复 408
7-17 多边形化 411
7-18 再结晶 413
7-19 晶粒长大 419
7-20 再结晶后金属的晶粒度 421
7-21 二次再结晶 423
7-22 再结晶织构 423
7-23 退火孪晶 424
7-24 热加工 427
六、位错理论概略 428
7-25 位错模型的提出 428
7-26 位错的运动 431
7-27 位错的增殖 433
7-28 位错的堆积及交互作用 434
7-29 位错的反应 436
7-30 理论的应用示例 436
参考资料 440
第八章 固态相变 441
一、相变分述 441
8-1 固态相变的类别 441
8-2 同素异构转变 442
8-3 共析转变和包析转变 446
8-4 脱溶转变 449
8-5 马氏体型相变 455
8-6 二级相变 464
二、相变理论 467
8-7 相变热力学 467
8-8 相变动力学 473
8-9 相变结晶学 480
8-10 晶体缺陷的作用 484
参考资料 486
附录 Gauss误差函数值 487
索引 488