郑子樵编著的《材料科学基础(第2版)/普通高等学校“十二五”规划教材》力求将金属材料、无机非金属材料、高分子材料紧密结合一起,从材料的组织结构出发,揭示材料性能与材料结构和制备工艺之间的关系,全面阐述各种材料的共性基础知识及个性特征。鉴于金属材料的理论体系相对于其它材料来说更为成熟和严密,其理论和研究方法也正在向其它材料学科移植和渗透,因此本教材的主体仍是金属材料,同时兼顾无机非金属材料和高分子材料以及复合材料。 材料科学基础_郑子樵主编_中南大学出版社_

第1章 固体材料的结构
1.1 原子间的键合方式
1.1.1 离子键
1.1.2 共价键
1.1.3 金属键
1.1.4 二次键
1.1.5 混合键
1.1.6 结合键与材料性能
1.2 晶体学基本知识
1.2.1 晶体的特征
1.2.2 空间点阵与晶胞
1.2.3 晶系和布拉菲点阵
1.2.4 空间点阵与晶体结构的关系
1.2.5 晶体的对称性概念
1.2.6 晶面指数和晶向指数
1.2.7 晶面间距
1.2.8 晶面及晶向问的夹角
1.2.9 晶带
1.3 纯金属的晶体结构
1.3.1 典型纯金属的晶体结构
1.3.2 点阵常数与原子半径r的关系
1.3.3 配位数和致密度
1.3.4 晶体中原子堆垛方式
1.3.5 晶体结构中的间隙
1.3.6 同素异构现象
1.3.7 原子半径
1.3.8 其他晶体结构
1.4 合金相结构
1.4.1 固溶体
1.4.2 金属问化合物
1.5 陶瓷材料的晶体相结构
1.5.1 离子键结合的陶瓷晶体结构
1.5.2 共价键结合的陶瓷晶体结构
1.6 非晶态金属(金属玻璃)
1.6.1 金属玻璃的获得与分类
1.6.2 金属玻璃结构模型
1.7 准晶体
1.7.1 准晶体的结构模型
1.7.2 准晶的稳定性
1.8 高分子材料的结构
1.8.1 高分子链结构
1.8.2 高分子的聚集态结构
习题第2章 空位与位错
2.1 空位
2.1.1 空位的热力学分析
2.1.2 空位的迁移
2.1.3 材料中空位的实际意义
2.2 位错的基本类型及特征
2.2.1 刃型位错
2.2.2 螺型位错
2.2.3 混合位错
2.3 柏氏矢量
2.3.1 确定柏氏矢量的方法
2.3.2 柏氏矢量的特征和意义
2.4 位错的运动
2.4.1 位错滑移的晶格阻力
2.4.2 刃型位错的运动
2.4.3 螺型位错的运动
……
第3章 材料的表面与界面
第4章 材料的凝固
第5章 单元系、二元系相图及合金的凝固组织
第6章 三元系相图
第7章 固体材料中的扩散
第8章 材料的变形与断裂
第9章 回复和再结晶
第10章 固态相变
第11章 材料的电子结构与物理性能
第12章 材料的强化和韧化
参考文献

2.韧化工艺
(1)熔炼铸造
①成分控制。从材料设计的角度考虑,要求合金成分(包括杂质含量)控制**,但实际生产中,总希望合金中需要控制的合金元素及杂质含量范围尽可能的宽。从冶炼设备和原材料的实际情况来看,成分波动和存在一定的杂质是不可避免的。如冶炼合金钢时一般使用大量的废钢,废钢中残存的元素的含量对成分控制会带来影响,特别是Sn,Sb,As等有害金属杂质,对断裂韧性有重要影响。钢中的磷和硫是难以避免的元素,一般说来,这两种元素对断裂韧性是有害的,磷导致回火脆性和影响交叉滑移,而硫则增加夹杂物颗粒数量,减小夹杂物颗粒间距。从提高韧性出发,提高合金纯度是有效的途径。
②气体和夹杂物。对于材料的韧性来说,控制气体和夹杂物,是冶炼和铸造工艺的重要问题。气体主要是氢、氧、氮,夹杂物主要是氧化物和硫化物等。
氢是有害的气体,可以引起白点和氢脆,材料强度愈高,其危害性愈大。
氮易于引起低碳钢的蓝脆,是一种有害气体;但在普通低合金钢中,若有能形成氮化物的钒存在,则能提高强度;在奥氏体不锈钢中,它能够代替一部分镍,在这种情况下,氮是有益的合金元素。
氧主要以氧化物类型的夹杂物存在,易于使韧性降低。
在钢和许多有色金属合金中,夹杂物是脆性相,一般说来,夹杂物含量愈多,则韧性愈低。
(2)压力加工
压力加工不仅用来改变金属形状,而且改变金属性能。如依靠压力加工控制晶粒大小和取向,可改变材料韧性。细化晶粒是重要的韧化措施。热加工时,形变和再结晶同时进行,终轧温度和终轧后冷却速度会影响晶粒大小。对钢材而言有以下几条规律:
①在较低温度,连续而较快地施加大变形量,可以获得细晶;
②高温停留时间愈长,则奥氏体晶粒愈大。
……