第1篇 凝固 1
1 单相合金的胞／枝晶列生长 1
1.1 引言 1
1.2 枝晶列的二种生长形貌 2
1.3 枝晶间距选择机制 4
1.4 枝晶列生长理论模拟 8
1.5 结论 11
参考文献 12
2 共晶凝固 13
2.1 层状共晶的JH模型 13
2.2 层状共晶的自适应(真实)解 16
2.3 共晶生长中的层错 25
2.4 非规则共晶 27
参考文献 28
3.1 引言 30
3 凝固过程中的相(组织)选择 30
3.2 共晶凝固过程中的相选择——共晶区域 31
3.3 包晶凝固过程中的相选择 34
3.4 结论 37
参考文献 37
4 凝固过程中的偏析 39
4.1 偏析及其类型 39
4.2 微观偏析 40
4.3 宏观偏析 41
参考文献 53
5 多元合金凝固与微观组织模拟 55
5.1 引言 55
5.2 多元相图与凝固动力学结合的方法 56
参考文献 65
6 凝固过程中的颗粒的再分布 67
6.1 引言 67
6.2 基本方程 67
6.3 颗粒推斥(或捕捉) 72
6.4 应用 78
第1篇符号表 78
参考文献 79
第2篇 传输现象 82
1 概述 82
2 传输现象的基本概念及输运方程 82
2.1 传输现象的基本概念 82
2.2 输运方程 97
2.3 湍流问题简述 103
2.4 输运方程的求解 104
3 多相传输现象 105
3.1 多相传输的基本概念及特点 105
3.2 多相输运的基本方程 110
4 多孔介质内部的传输现象 118
4.1 多孔介质内的动量传输 118
4.2 多孔介质内的热量传输 120
4.3 多孔介质内的质量传输 122
5 数值模拟在传输现象中的应用 125
5.1 基本方程的离散化方法 125
6 传输原理的工程应用 130
6.1 动量传输在材料工程中的应用 130
6.2 热量传输在材料工程中的应用 135
6.3 质量传输在材料工程中的应用 141
7 小结 144
第2篇 符号表 144
参考文献 147
第3篇 复合材料的界面 150
1 界面反应影响金属／陶瓷润湿性的理论研究 150
1.1 引言 150
1.2 界面反应自由能润湿理论 151
1.3 界面反应产物润湿理论 155
1.4 陶瓷体积变化准则 157
1.5 界面反应润湿新模型 158
2.1 合金元素对Al／Al2O3界面润湿性的影响 160
2 合金元素对铝／陶瓷界面润湿性的影响 160
2.2 合金元素对Al／SiC界面润湿性的影响 164
3 Al／SiC界面的结合机制 168
3.1 Al／SiC直接结合机制 168
3.2 Al／SiC界面反应结合机制 171
4 氧化铝膜对铝基复合材料润湿行为的影响 179
4.1 铝基复合材料中氧化铝膜的破裂机制研究 180
4.2 氧化铝膜对Al／增强相体系接触角的影响 183
4.3 氧化铝膜对润湿动力学的影响研究 187
5 Al／SiC复合材料中的SiO2层 190
5.1 SiC表面SiO2的研究 190
5.2 纯Al／SiC复合材料中SiO2层的作用及机理 192
5.3 铝合金／SiC复合材料中SiO2层的作用及机理 195
6 小结 197
参考文献 199
1 概述 207
第4篇 表面科学研究技术 207
2 低能电子衍射技术(LEED) 210
2.1 原理及简介 210
2.2 LEED技术对超高真空的要求 210
2.3 LEED中的一些重要概念 212
2.4 LEED的仪器组成 214
2.5 LEED应用简介 215
2.6 反射高能电子衍射技术(RHEED) 216
3.1 光电效应理论 217
3 光电子能谱(XPS-UPS) 217
3.2 光电子能谱的一些基本概念 219
3.3 光电能谱仪 221
3.4 光电子能谱在表面分析中的应用 222
3.5 表面扩展X射线吸收精细结构(SEXAFS)方法 226
4 俄歇电子能谱(AES) 227
4.1 AES简介 227
4.2 俄歇能谱仪及组成简介 228
4.3 俄歇能谱仪的图谱解析及应用 230
5 AES与XPS的比较 232
6 SEELFS与SEXAFS的比较 233
7 程序升温热解脱附谱(TPD) 233
7.1 TPD简介 233
7.2 仪器 235
7.3 TPD的应用 236
8 二次离子质谱(SZMS) 237
8.1 SZMS简介 237
8.2 重要实验的参数 237
8.3 SZMS机制简介 238
8.4 SSZMS仪器组成 239
8.5 SSZMS的应用 240
9 扫描探测显微镜(SPM) 242
9.1 STM简介 242
9.2 STM的设计与仪器介绍 246
9.3 STM的取像方式 247
9.4 原子力场显微镜(AFM) 248
9.5 STM与AFM的应用 250
10 小结 252
参考文献 253
附:英文缩写译义 255
第5篇 摩擦与磨损 256
1 摩擦 257
1.1 摩擦的定义和分类 257
1.2 摩擦理论 258
1.3 影响摩擦的因素 261
2 磨损 265
2.1 磨损的定义和分类 265
2.2 磨损的评定 266
2.3 粘着磨损 267
2.4 磨料磨损 275
2.5 其它磨损类型 287
3 提高材料耐磨性的方法和途径 290
3.1 耐磨材料 291
3.2 表面强化 301
4 小结 316
参考文献 317
第6篇 现代成型技术 321
1 净形薄带连续铸造 321
1.1 发展历史 321
1.2 薄带连续铸造技术 324
1.3 存在的问题 328
1.4 数学模型的研究 337
2 快速原型制造技术 344
2.1 引言 344
2.2 快速原型制造原理与分类 347
2.3 快速原型制造工艺及设备 348
2.4 影响快速成型技术发展的主要技术因素 358
2.5 应用 360
2.6 快速模具制造 363
3.1 引言 367
3 激光焊接熔深的闭环控制 367
3.2 激光焊接的研究现状 368
3.3 激光焊接信号检测研究系统 376
参考文献 390
第7篇 焊接工艺的研究进展及其在新材料焊接中的应用 395
1 概述 395
2 焊接方法及原理 396
3 现代工程中焊接工艺的研究与进展 400
4 焊接在新兴领域的应用 418
5 小结 428
参考文献 429
第8篇 非晶态合金和纳晶材料的制造工艺与研究进展 434
1 概述 434
2 制造工艺 435
2.1 快速凝固技术(RSP) 436
2.2 高能球磨技术 446
3.1 引言 451
3 金属非晶合金的设计 451
3.2 热力学和动力学理论的基本概念介绍 452
3.3 玻璃化形成能力 461
3.4 机械合金化过程中玻璃化形成的成份区间 464
4 大尺寸典型非晶态合金的研究进展 467
4.1 块状Pe基非晶合金系统 468
4.2 锆基块状非晶合金 474
5 小结 477
参考文献 477
第9篇 耐火钢 485
1 概述 485
2 原理 487
2.1 强度损失机理 487
2.2 成分对高温强度的作用 489
2.3 形变热加工 491
2.4 蠕变 492
2.5 微组织 493
2.6 结构力学因素 497
3 一般结构钢的微组织与性能 500
3.1 微组织 500
3.2 力学性能 502
4 日本耐火钢的微组织与性能 506
4.1 微组织 506
4.2 力学性能 514
5 耐火钢设计 521
5.1 智能钢 522
5.2 固溶钢 523
5.3 性能指标 524
5.4 微组织 524
5.5 成分 530
5.6 工艺参数 532
5.7 试验钢的微组织 533
参考文献 534
1 概述 540
第10篇 燃气汽车气瓶的研究进展 540
2 燃气汽车的国内外发展简况 542
3 CNGV(压缩天然气汽车)气瓶的研究和发展概况 544
4 CNGV气瓶的重要标准体系 546
5 对CNGV气瓶的主要性能要求 547
5.1 CNGV气瓶的设计要求 548
5.2 气瓶的开口 551
5.3 对气瓶材料的要求 551
5.4 CNGV气瓶的种类、工艺和比较 555
5.5 CNGN气瓶的使用条件 561
5.6 CNGV气瓶的资质认证试验 563
5.7 全复合材料容器的性能试验结果 564
5.8 CNGV复合材料高压气瓶的应用实践 571
6 CNGV气瓶的失效与预防 572
6.1 CNGV气瓶的失效模式 573
6.2 CNGV气瓶失效的统计分析 573
6.3 全金属CNGV气瓶和复合材料气瓶的失效原因和预防 576
7 气瓶安全分类 577
8 总结 582
参考文献 583
第11篇 汽车结构材料的研究进展和建立有关数据库的重要性 586
1 材料——现代科学和工业技术发展的基础 586
2 材料在汽车工业发展中的重要作用 587
3 材料在我国汽车工业引进技术国产化中的作用 588
4 汽车结构材料现状和研究进展 589
4.1 汽车冲压板材和高强度焊接钢板 590
4.2 矿用汽车用高强度钢板 599
4.3 开发廉价和节能的合金结构钢 609
4.4 扩大各类铸铁的应用 617
4.5 金属基复合材料 618
4.6 工程塑料及树脂基复合材料 620
5 建立合金设计数据库,利用计算机技术设计新材料 622
6 建立材料工艺性能数据库,利用计算机模拟和控制材料与构件的强化及加工过程 622
7 建立材料力学性能数据库充分发挥CAD/CAE/CAM等计算机技术在汽车设计加工和车身更新换代中的作用 624
8 建立失效分析数据库,提高我国汽车零件制造工艺水平,延长其使用寿命 625
9 结论 626
参考文献 627
第12篇 英国新材料与工艺研究近况 629
1 概述 629
2 促进修补人体器官组织的活性生物材料 632
3 材料表面工程 638
3.1 激光表面处理 639
3.2 热喷涂 642
3.3 离子注入 645
3.4 真空表面处理 646
4 复合材料 648
5 英国传统材料研究近况 652
5.1 细小晶粒金属材料 653
5.2 材料中的微织构 654
5.3 多相合金的预测模拟 654
5.6 铸造 655
5.4 陶瓷与金属粉末加工 655
5.5 锻压与薄板金属成形的加工过程及产品模拟 655
参考文献 656
第13篇 用高新技术改造传统材料 659
1 概述 659
2 材料——驱动经济进入21世纪的三人工业之一 661
3 高新技术改造传统材料 664
3.1 钢铁材料制造技术的变革 664
3.3 铁型覆砂制球铁曲轴和轿车用球铁转向节 667
3.4 剪裁拚焊汽车冲压件毛坯(Tailored Blancks) 669
3.5 先进的工艺材料——专配淬火介质 669
3.6 金属内衬复合材料局部增强的压缩天然气汽车的气瓶 670
4 结论 672
参考文献 672
附录A 英国贝尔法斯特女皇大学简介 674
附录B 重庆新材料工程中心简介 675
附录C 海森公司简介 677