1 引论 1
1.1 简易合金论 1
1.1.1 合金 1
1.1.2 材料学——合金学 2
1.1.3 性能·环境与结构 3
1.1.4 相及结构 6
1.1.5 相变及结构变化 9
1.2 本书结构 14
思考题 14
参考文献 15
2 能量学 16
2.1 热力学定律 16
2.1.1 第一定律及能量守恒 16
2.1.2 焓 17
2.1.3 第二定律及熵 18
2.1.4 自由能及自由焓 20
2.2 关闭系统热力学关系式 21
2.2.1 重要关系式 21
2.2.2 应用举例 25
2.3 化学热力学 27
2.3.1 化学位 28
2.3.2 平衡条件和反应方向 31
2.3.3 逸度及活度 34
2.3.4 偏摩尔函数 37
2.3.5 平衡常数 42
2.4 能量的计算 45
2.4.1 熵 45
2.4.2 焓 56
2.5 能量分析方法 94
思考题 94
参考文献 95
3 扩散 96
3.1 唯象理论 97
3.1.1 扩散方程 97
3.1.2 扩散方程的解 99
3.1.3 常用的几种扩散系数 106
3.1.4 不可逆过程热力学的唯象方程 107
3.1.5 短路扩散 111
3.1.6 扩散系数与温度的关系 115
3.2 微观理论 116
3.2.1 扩散机理 116
3.2.2 扩散系数的统计性质 118
3.2.3 扩散参量的数值模拟法 128
3.3.1 纯金属中的扩散 130
3.3 实际金属与合金中的扩散 130
3.3.2 稀合金中的扩散 132
3.3.3 浓二元置换型合金中的扩散 134
3.3.4 A*和B*示踪原子在有序二元合金中的扩散 143
3.4 测量扩散系数的实验方法 147
3.4.1 由浓度分布曲线求D 147
3.4.2 其他宏观法 148
思考题 148
参考文献 148
4.1 进行微结构表征的基本原理 150
4 实验方法 150
4.2 原子探针与场离子显微术 151
4.2.1 场离子显微术（FIM） 151
4.2.2 原子探针（AP） 153
4.3 扫描电子显微术（SEM） 154
4.4 透射电子显微术（TEM） 158
4.4.1 透射电镜中成像与结构分析 158
4.4.2 电子显微像的衬度 159
4.5 几种分析方法的比较 164
参考文献 166
5.1.1 合金相的分类 167
5 合金相及相图 167
5.1 引论 167
5.1.2 相的稳定性 168
5.1.3 合金相问题的基本参量 168
5.1.4 相图 171
5.2 单元系 171
5.2.1 恒压下的相平衡 172
5.2.2 T-p曲线 172
5.2.3 晶体结构 173
5.3.1 相图概论 174
5.3 二元系 174
5.3.2 液相型线及固相型线 177
5.3.3 溶解度线 179
5.4 合金相 185
5.4.1 固溶体 186
5.4.2 有序固溶体 193
5.4.3 金属化合物 200
5.5 亚稳相 208
5.6 结论 209
5.6.1 还原论与层创论 209
5.6.2 纳米晶体材料 210
参考文献 211
思考题 211
6 形核 212
6.1 均匀形核 212
6.1.1 形核功 212
6.1.2 形核速度 215
6.2 非均匀形核 217
6.2.1 界面形核 217
6.2.2 晶界形核 219
6.2.4 非均匀形核速度 220
6.2.3 其他晶体缺陷的作用 220
思考题 222
参考文献 222
7 凝固 223
7.1 形核 223
7.1.1 临界晶核尺寸及形核功 223
7.1.2 熔化形核 225
7.2 纯固体的长大 225
7.2.1 散热方式 225
7.2.2 界面特性 227
7.3 单相合金的凝固 229
7.3.1 液态完全混合、固态无扩散 231
7.3.2 液态通过扩散混合、固态无扩散 232
7.3.3 成分过冷 233
7.3.4 区域熔炼 234
7.4 复相合金的凝固 237
7.4.1 共晶凝固 237
7.4.2 亚共晶合金的凝固 239
7.4.3 包晶凝固 241
7.5 铸造组织 242
7.5.1 晶粒结构 242
7.5.2 成分偏析 244
7.5.3 气体和夹杂 245
7.5.4 奥氏体不锈钢的焊接裂纹 247
7.5.5 动态凝固 248
7.5.6 金属玻璃 249
思考题 250
参考文献 250
8 马氏体相变 252
8.1 马氏体相变的基本特征 252
8.1.1 马氏体相变的无扩散性 252
8.1.2 马氏体相变是以切变为主的相变 253
8.1.4 马氏体相变是一级相变 254
8.2 马氏体相变晶体学 254
8.1.3 相变伴随有明显的弹性应变能，并控制相变动力学与马氏体相形貌 254
8.2.1 贝茵（Bain）机制 256
8.2.2 K-S（Kurdjumov-Sachs）机制 257
8.2.3 西山（Z.Nishiyama）机制 257
8.2.4 G-T（Greninger-Troiano）机制 257
8.2.5 晶体学表象理论 258
8.3 马氏体相变热力学 260
8.3.1 相变驱动力 260
8.3.2 马氏体的形核 263
8.3.3 马氏体相的形貌与亚结构 268
8.4.1 马氏体转变方式 270
8.4 马氏体相变动力学 270
8.4.2 变温转变动力学 272
8.4.3 奥氏体稳定化 272
8.5 马氏体相变的应用 273
8.5.1 材料的强韧化 273
8.5.2 相变诱导塑性 274
8.5.3 形状记忆效应 275
8.5.4 超弹性变形行为及高阻尼性 278
思考题 279
参考文献 280
9 脱溶沉淀 281
9.1 沉淀相的形核 284
9.1.1 相分离的热力学驱动力△Gυ 286
9.1.2 相界面能 289
9.1.3 应变能 295
9.1.4 非均匀形核 296
9.1.5 形核理论的实验研究 299
9.2 生长 300
9.2.1 非共格界面 300
9.2.2 台阶生长 304
9.3 粗化（Ostwald Ripening） 307
9.4 形核生长类型相变动力学的唯象理论 310
9.5.1 共析转变 313
9.5 不连续反应（运动的两相界面上的反应） 313
9.5.2 不连续沉淀 322
9.6 Al-Cu合金中的沉淀过程 325
9.7 失稳分解 329
9.7.1 经典扩散方程 329
9.7.2 非均匀体系中自由焓的附加项 331
9.7.3 Cahn-Hilliart方程及其解 333
9.7.4 Cahn-Hilliart方程的改进 337
9.7.5 失稳分解的实验研究 340
思考题 344
参考文献 344