目录

●前言
第1章 材料的结构 1
1.1 原子间的结合键 1
1.1.1 离子键 1
1.1.2 共价键 1
1.1.3 金属键 2
1.1.4 范德瓦耳斯键 2
1.1.5 氢键 3
1.2 晶体学基础 5
1.2.1 晶体与非晶体 5
1.2.2 空间点阵和晶胞 5
1.2.3 晶向和晶面 9
1.2.4 晶体的对称性 15
1.2.5 极射投影 20
1.3 材料的晶体结构 23
1.3.1 典型的金属晶体结构 23
1.3.2 合金相结构 29
1.3.3 离子晶体结构 39
1.3.4 共价晶体结构 43
自测题 45
思考题与练习题 45
第2章 晶体缺陷 47
2.1 点缺陷 47
2.1.1 点缺陷的形成 47
2.1.2 点缺陷的平衡浓度 49
2.1.3 点缺陷的运动 50
2.1.4 点缺陷对性能的影响 51
2.2 线缺陷 51
2.2.1 位错学说的产生 51
2.2.2 位错的基本类型和特征 51
2.2.3 伯氏矢量 54
2.2.4 位错的运动 57
2.2.5 位错的弹性性质 62
2.2.6 实际晶体中的位错 72
2.3 面缺陷 82
2.3.1 外表面 82
2.3.2 晶界和亚晶界 82
2.3.3 孪晶界 87
2.3.4 相界 87
自测题 89
思考题与练习题 90
第3章 纯金属的凝固 92
3.1 液态金属结晶的基本条件与过程 92
3.1.1 液态金属的结构与结晶的结构条件 92
3.1.2 金属结晶的过冷现象 93
3.1.3 金属结晶的热力学条件 94
3.1.4 液态金属的结晶过程 95
3.2 晶核的形成 95
3.2.1 均匀形核 96
3.2.2 非均匀形核 99
3.3 晶核的长大 103
3.3.1 液-固界面的微观结构 103
3.3.2 晶核长大的条件 103
3.3.3 晶核长大的方式 104
3.3.4 纯晶体凝固时的生长形态 106
3.4 结晶理论的应用 108
3.4.1 细化金属铸件的晶粒 108
3.4.2 单晶体的制备 109
3.4.3 定向凝固技术 110
3.4.4 急冷凝固技术 111
自测题 114
思考题与练习题 115
第4章 二元相图及其合金的凝固 116
4.1 二元相图的基本知识 116
4.1.1 二元相图的表示方法 116
4.1.2 二元相图的测定 117
4.1.3 相平衡与相律 117
4.1.4 杠杆定律 118
4.1.5 二元相图的几何规律 119
4.2 二元相图的基本类型 119
4.2.1 匀晶相图和固溶体凝固 119
4.2.2 共晶相图及其合金凝固 129
4.2.3 包晶相图 139
4.2.4 其他类型的二元相图 142
4.3 二元相图的分析和使用 147
4.3.1 复杂二元相图的分析方法 147
4.3.2 相图与合金性能的关系 149
4.4 铁碳相图和铁碳合金 150
4.4.1 铁碳相图 150
4.4.2 碳对钢的组织和力学性能的影响 160
4.4.3 杂质元素对钢的组织和力学性能的影响 160
4.5 铸锭（件）的组织与缺陷 162
4.5.1 铸锭（件）的宏观组织 163
4.5.2 铸锭（件）组织的控制 164
4.5.3 铸锭（件）中的缺陷 164
自测题 166
思考题与练习题 168
第5章 三元相图 170
5.1 三元相图的基本知识 170
5.1.1 三元相图成分表示方法 170
5.1.2 三元相图平衡转变的定量法则 172
5.2 三元匀晶相图 174
5.2.1 等温截面图 175
5.2.2 变温截面图 175
5.2.3 完全固溶体凝固过程分析 176
5.3 三元共晶相图 178
5.3.1 组元在固态互不溶解的三元共晶相图 178
5.3.2 组元在固态有限互溶的三元共晶相图 182
5.4 三元包晶相图 186
5.5 三元相图的四相平衡转变 188
5.5.1 立体图中的四相平衡转变平面 188
5.5.2 投影图上的四相平衡转变平面 189
5.5.3 垂直截面图上的四相平衡相区 190
5.6 三元相图应用举例 191
5.6.1 三元系的垂直截面图 191
5.6.2 Fe-Cr-C三元系的水平截面图 194
5.6.3 CaO-SiO2-Al2O3三元系的投影图 194
自测题 195
思考题与练习题 197
第6章 固体材料的弹性和塑性变形 199
6.1 弹性变形 199
6.1.1 弹性变形的本质 199
6.1.2 弹性变形的特征和弹性模量 200
6.1.3 滞弹性 201
6.2 单晶体的塑性变形 202
6.2.1 滑移 203
6.2.2 孪生 213
6.2.3 晶体的扭折 216
6.3 多晶体的塑性变形 216
6.3.1 多晶体塑性变形过程 216
6.3.2 晶粒大小对塑性变形的影响 220
6.3.3 多晶体的应力-应变*线 221
6.4 合金的塑性变形 221
6.4.1 单相固溶体合金的塑性变形 221
6.4.2 多相合金的塑性变形 224
6.5 塑性变形对材料组织与性能的影响 228
6.5.1 显微组织与性能 228
6.5.2 形变织构 230
6.5.3 残余应力 231
自测题 232
思考题与练习题 233
第7章 回复、再结晶与晶粒长大 235
7.1 冷变形金属在加热时的显微组织与性能变化 235
7.1.1 显微组织的变化 235
7.1.2 性能的变化 237
7.2 回复 238
7.2.1 回复机理 238
7.2.2 回复动力学 241
7.2.3 回复退火的应用 243
7.3 再结晶 243
7.3.1 再结晶的形核 245
7.3.2 再结晶动力学 247
7.3.3 影响再结晶的因素 249
7.3.4 再结晶后晶粒大小的控制 252
7.4 晶粒长大 253
7.4.1 晶粒的正常长大 253
7.4.2 晶粒的异常长大 257
7.5 金属的热变形 259
7.5.1 动态回复 259
7.5.2 动态再结晶 260
7.5.3 热加工后的组织和性能 262
7.5.4 超塑性 263
自测题 264
思考题与练习题 265
第8章 固体中的扩散 266
8.1 扩散定律 266
8.1.1 菲克**定律 266
8.1.2 菲克第二定律 267
8.1.3 扩散方程在生产中的应用 268
8.1.4 扩散的驱动力及上坡扩散 270
8.2 扩散机制 271
8.2.1 间隙固溶体中的扩散 271
8.2.2 置换固溶体中的扩散 272
8.2.3 扩散系数 276
8.3 影响扩散的因素 278
8.4 反应扩散 281
自测题 282
思考题与练习题 283
第9章 固态相变 284
9.1 固态相变的特点 284
9.2 固态相变的分类 286
9.3 固态相变时的形核与晶核长大 288
9.3.1 均匀形核 289
9.3.2 非均匀形核 289
9.3.3 晶核长大 289
9.4 钢的固态相变 294
9.4.1 钢在加热时的转变 294
9.4.2 过冷奥氏体等温转变*线和连续冷却转变*线 298
9.4.3 珠光体转变 305
9.4.4 马氏体转变 311
9.4.5 贝氏体转变 322
9.4.6 钢在回火时的转变 325
自测题 330
思考题与练习题 331
第10章 船舶与海洋工程材料 332
10.1 船舶与海洋工程材料的分类 332
10.2 船舶与海洋工程用金属材料 332
10.2.1 碳素钢 332
10.2.2 合金钢 333
10.2.3 铸铁 342
10.2.4 有色金属及其合金 347
10.2.5 金属结构的焊接技术 361
10.3 船舶与海洋工程用非金属材料 367
10.3.1 高分子材料 367
10.3.2 复合材料 372
10.4 船舶与海洋工程部件材料的选用 375
10.4.1 船体结构材料的选用 375
10.4.2 动力装置部件材料的选用 376
10.4.3 核潜艇部件材料的选用 377
自测题 378
思考题与练习题 379
第11章 船舶与海洋工程材料的腐蚀及防护 380
11.1 腐蚀及防护的基础理论 380
11.1.1 腐蚀电化学 381
11.1.2 海洋环境腐蚀特点 386
11.1.3 腐蚀评价方法 387
11.2 海洋腐蚀的主要形式 391
11.2.1 均匀腐蚀 391
11.2.2 局部腐蚀 392
11.2.3 应力腐蚀 395
11.2.4 微生物腐蚀 398
11.3 海洋环境中材料的腐蚀 399
11.3.1 钢材的腐蚀 399
11.3.2 有色金属的腐蚀 403
11.4 海洋腐蚀的防护技术 407
11.4.1 防腐涂料 408
11.4.2 表面处理与表面改性 409
11.4.3 缓蚀技术 410
11.4.4 阴极保护 411
11.4.5 防污损技术 412
自测题 414
思考题与练习题 415
参考文献 416