材料加工物理

緒論
0.1 材料加工物理課程的內(nèi)涵和外延
0.2 材料的結(jié)構(gòu)與性能
第1章　材料熱力學(xué)基礎(chǔ)
1.1 材料熱力學(xué)的基本概念
1.2 內(nèi)能、焓、熱容和熱力學(xué)第一定律
1.2.1 熱力學(xué)第一定律
1.2.2 比熱容與溫度之間的關(guān)系
1.3 熵和熱力學(xué)第二定律
1.3.1 熵的定義和熱力學(xué)第二定律
1.3.2 熵變的計算
1.4 熱力學(xué)第三定律和絕對熵、標(biāo)準(zhǔn)熵
1.5 自由能函數(shù)
1.5.1 自由能函數(shù)的表達(dá)式
1.5.2 自由能函數(shù)的物理意義
1.6 統(tǒng)計熵和混合熵
1.6.1 統(tǒng)計熵
1.6.2 混合熵
1.7 同素異晶轉(zhuǎn)變熱力學(xué)
1.8 偏摩爾量和化學(xué)位
1.8.1 偏摩爾量
1.8.2 化學(xué)位和多相平衡
1.9 活度
1.10 界面熱力學(xué)
1.10.1 界面的一般理論
1.10.2 相界面的熱力學(xué)關(guān)系式
1.11 微粒的蒸氣壓和固體粒子的溶解度
1.12 晶粒的長大
1.13 金屬和合金的表面能
1.13.1 表面能的估算
1.13.2 影響表面能的因素
1.13.3 晶界界面能的測定
第2章　金屬結(jié)構(gòu)理論
2.1 組成材料的基本粒子
2.1.1 關(guān)于基本粒子研究的動態(tài)
2.1.2 原子的基本結(jié)構(gòu)
2.2 原子結(jié)構(gòu)研究的相關(guān)理論及其方法
2.2.1 玻爾的量子化理論
2.2.2 海森堡的測不準(zhǔn)原理
2.2.3 基于量子力學(xué)的電子波動理論
2.3 分子結(jié)構(gòu)和結(jié)合鍵
2.3.1 原子間的作用力
2.3.2 離子鍵
2.3.3 共價鍵
2.3.4 金屬鍵
2.3.5 分子鍵
2.3.6 氫鍵
2.3.7 真實(shí)晶體的鍵合特征
2.4 晶體中的電子狀態(tài)
2.4.1 德魯特一洛倫茲（Drude-lorents）理論
2.4.2 自由電子理論
2.4.3 靠近費(fèi)米能級的能量
2.4.4 能帶理論
2.4.5 能帶理論的應(yīng)用
2.5 金屬的晶體結(jié)構(gòu)
2.5.1 純金屬及固溶體晶體的基本結(jié)構(gòu)
2.5.2 金屬間化合物的晶體結(jié)構(gòu)
2.6 晶體材料常見性能的物理本質(zhì)
2.6.1 密度
2.6.2 強(qiáng)度和硬度
2.6.3 彈性及彈性變形
2.6.4 金屬的導(dǎo)電性
2.6.5 材料的導(dǎo)熱性
2.6.6 其他物理性能
第3章　晶體缺陷理論
3.1 點(diǎn)缺陷
3.1.1 點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生及其形成能
3.1.2 點(diǎn)缺陷的運(yùn)動
3.1.3 點(diǎn)缺陷的平衡濃度的估算
3.1.4 過飽和空位的形成以及空位對性能的影響
3.2 線缺陷
3.2.1 位錯概念的提出
3.2.2 位錯基本類型及特征
3.2.3 位錯的運(yùn)動
3.2.4 位錯的應(yīng)力場
3.2.5 位錯的來源和增殖
3.2.6 實(shí)際金屬中的位錯組態(tài)
3.2.7 位錯的觀測
3.3 面缺陷
3.3.1 晶界
3.3.2 亞晶界
3.3.3 孿晶界
3.3.4 相界
3.4 晶體缺陷之間的交互作用
3.4.1 位錯與位錯之間的交互作用
3.4.2 位錯與點(diǎn)缺陷之間的交互作用
3.5 晶體缺陷理論的應(yīng)用
3.5.1 裂紋形核和擴(kuò)展的位錯理論
3.5.2 對晶體缺陷的幾點(diǎn)新認(rèn)識
第4章　金屬中的擴(kuò)散及相變理論
4.1 Fick擴(kuò)散第一定律及應(yīng)用
4.1.1 Fick擴(kuò)散第一定律
4.1.2 擴(kuò)散的本質(zhì)及擴(kuò)散系數(shù)的物理含義
4.1.3 Fick擴(kuò)散第一定律的應(yīng)用
4.2 Fick擴(kuò)散第二定律及其在材料研究中的應(yīng)用
4.2.1 Fick擴(kuò)散第二定律
4.2.2 擴(kuò)散第二定律方程的解
4.2.3 Fick擴(kuò)散第二定律的應(yīng)用
4.3 擴(kuò)散的微觀機(jī)制
4.3.1 間隙擴(kuò)散機(jī)制
4.3.2 空位擴(kuò)散機(jī)制
4.3.3 離子晶體與共價晶體中的擴(kuò)散
4.3.4 非晶體中的擴(kuò)散
4.4 擴(kuò)散熱力學(xué)
4.4.1 擴(kuò)散激活能及其影響因素
4.4.2 擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)解釋
4.4.3 反應(yīng)擴(kuò)散
4.4.4 高速擴(kuò)散通道
4.5 沉淀相粒子的長大和粗化過程所涉及的擴(kuò)散問題
4.5.1 沉淀相粒子的長大
4.5.2 沉淀相粒子的粗化
4.6 固態(tài)相變的理論基礎(chǔ)
4.6.1 固態(tài)相變的分類與特征
4.6.2 相變驅(qū)動力與形核驅(qū)動力
4.6.3 固態(tài)相變的形核
4.6.4 新相長大
4.7 鋼中發(fā)生的共析轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變和珠光體轉(zhuǎn)變
4.7.1 共析轉(zhuǎn)變
4.7.2 貝氏體轉(zhuǎn)變
4.7.3 馬氏體相變
4.8 相場模型原理及其在晶粒長大計算中的應(yīng)用
4.8.1 相場模型的建立
4.8.2 相場模型的求解和應(yīng)用
第5章　固溶體及其沉淀與分解
5.1 固溶體
5.1.1 固溶度和固溶體的類型
5.1.2 一次固溶體
5.1.3 有序固溶體
5.2 中間相
5.2.1 電子相
5.2.2 拉弗斯相和密堆原理
5.2.3 過渡族元素構(gòu)成的中間相
5.2.4 σ相
5.2.5 β-W結(jié)構(gòu)
5.2.6 間隙相
5.2.7 中間相的結(jié)構(gòu)缺陷
5.3 固溶體的沉淀
5.3.1 沉淀的條件和分類
5.3.2 沉淀相粒子的形核
5.3.3 沉淀過程舉例
5.4 固溶體的調(diào)幅分解
第6章　金屬及合金的強(qiáng)韌化理論
6.1 純鐵的塑性變形行為
6.1.1 純鐵（α-Fe）的塑性變形
6.1.2 純鐵（bcc）的塑性
6.1.3 純鐵（bcc）屈服強(qiáng)度和流變應(yīng)力的溫度敏感性
6.1.4 純鐵（bcc）的韌性與冷脆性
6.1.5 純鐵（fcc）的強(qiáng)韌性與塑性變形行為
6.2 強(qiáng)化機(jī)制的分類
6.3 固溶強(qiáng)化
6.3.1 均勻固溶強(qiáng)化理論
6.3.2 柯氏氣團(tuán)
6.3.3 史氏氣團(tuán)
6.3.4 鈴木氣團(tuán)
6.3.5 氣團(tuán)拖曳與動態(tài)應(yīng)變時效
6.3.6 空位與位錯的交換作用
6.3.7 置換固溶和間隙固溶與塑性
6.4 第二相強(qiáng)化
6.4.1 沉淀強(qiáng)化機(jī)制
6.4.2 彌散強(qiáng)化機(jī)制
6.4.3 第二相粒子強(qiáng)化的應(yīng)用
6.5 細(xì)晶強(qiáng)化
6.5.1 細(xì)晶粒強(qiáng)化與刃型位錯的塞積
6.5.2 關(guān)于Kr值
6.5.3 在易于交滑移時晶界的強(qiáng)化作用
6.5.4 孿晶與位錯的交互作用
6.5.5 次生滑移的強(qiáng)化作用
6.5.6 細(xì)化晶粒與塑性
6.5.7 鋼材晶粒尺寸的控制
6.6 位錯強(qiáng)化與加工硬化
6.6.1 位錯強(qiáng)化
6.6.2 位錯強(qiáng)化與塑性和韌性
6.6.3 金屬的加工硬化
6.6.4 加工硬化的微觀解釋
6.6.5 硬化第三階段與加工軟化
6.7 強(qiáng)化作用的疊加
第7章　金屬的塑性變形
7.1 滑移變形
7.1.1 滑移變形的物理現(xiàn)象
7.1.2 滑移時的晶體學(xué)特征
7.1.3 臨界分切應(yīng)力定律
7.1.4 滑移過程的一般敘述
7.2 孿生變形
7.2.1 孿生變形的物理現(xiàn)象
7.2.2 孿生變形的結(jié)晶學(xué)關(guān)系
7.2.3 孿生變形的一些特點(diǎn)
7.2.4 孿生形成機(jī)制
7.3 多晶體的塑性變形
7.3.1 多晶體與單晶體的比較
7.3.2 多晶體變形的不均勻性
7.3.3 晶體結(jié)構(gòu)對多晶體塑性的影響
7.3.4 內(nèi)應(yīng)力及其影響
7.3.5 晶界的作用
7.4 形變織構(gòu)
7.4.1 形變織構(gòu)的意義及其表示方法
7.4.2 織構(gòu)形成理論
參考文獻(xiàn)