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 材料的結構與性能
第1章　材料熱力學基礎
1.1 材料熱力學的基本概念
1.2 內(nèi)能、焓、熱容和熱力學第一定律
1.2.1 熱力學第一定律
1.2.2 比熱容與溫度之間的關系
1.3 熵和熱力學第二定律
1.3.1 熵的定義和熱力學第二定律
1.3.2 熵變的計算
1.4 熱力學第三定律和絕對熵、標準熵
1.5 自由能函數(shù)
1.5.1 自由能函數(shù)的表達式
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
1.8 偏摩爾量和化學位
1.8.1 偏摩爾量
1.8.2 化學位和多相平衡
1.9 活度
1.10 界面熱力學
1.10.1 界面的一般理論
1.10.2 相界面的熱力學關系式
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　金屬結構理論
2.1 組成材料的基本粒子
2.1.1 關于基本粒子研究的動態(tài)
2.1.2 原子的基本結構
2.2 原子結構研究的相關理論及其方法
2.2.1 玻爾的量子化理論
2.2.2 海森堡的測不準原理
2.2.3 基于量子力學的電子波動理論
2.3 分子結構和結合鍵
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 靠近費米能級的能量
2.4.4 能帶理論
2.4.5 能帶理論的應用
2.5 金屬的晶體結構
2.5.1 純金屬及固溶體晶體的基本結構
2.5.2 金屬間化合物的晶體結構
2.6 晶體材料常見性能的物理本質(zhì)
2.6.1 密度
2.6.2 強度和硬度
2.6.3 彈性及彈性變形
2.6.4 金屬的導電性
2.6.5 材料的導熱性
2.6.6 其他物理性能
第3章　晶體缺陷理論
3.1 點缺陷
3.1.1 點缺陷的產(chǎn)生及其形成能
3.1.2 點缺陷的運動
3.1.3 點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 位錯的運動
3.2.4 位錯的應力場
3.2.5 位錯的來源和增殖
3.2.6 實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 位錯與點缺陷之間的交互作用
3.5 晶體缺陷理論的應用
3.5.1 裂紋形核和擴展的位錯理論
3.5.2 對晶體缺陷的幾點新認識
第4章　金屬中的擴散及相變理論
4.1 Fick擴散第一定律及應用
4.1.1 Fick擴散第一定律
4.1.2 擴散的本質(zhì)及擴散系數(shù)的物理含義
4.1.3 Fick擴散第一定律的應用
4.2 Fick擴散第二定律及其在材料研究中的應用
4.2.1 Fick擴散第二定律
4.2.2 擴散第二定律方程的解
4.2.3 Fick擴散第二定律的應用
4.3 擴散的微觀機制
4.3.1 間隙擴散機制
4.3.2 空位擴散機制
4.3.3 離子晶體與共價晶體中的擴散
4.3.4 非晶體中的擴散
4.4 擴散熱力學
4.4.1 擴散激活能及其影響因素
4.4.2 擴散系數(shù)的熱力學解釋
4.4.3 反應擴散
4.4.4 高速擴散通道
4.5 沉淀相粒子的長大和粗化過程所涉及的擴散問題
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
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用
4.8.1 相場模型的建立
4.8.2 相場模型的求解和應用
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 過渡族元素構成的中間相
5.2.4 σ相
5.2.5 β-W結構
5.2.6 間隙相
5.2.7 中間相的結構缺陷
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）屈服強度和流變應力的溫度敏感性
6.1.4 純鐵（bcc）的韌性與冷脆性
6.1.5 純鐵（fcc）的強韌性與塑性變形行為
6.2 強化機制的分類
6.3 固溶強化
6.3.1 均勻固溶強化理論
6.3.2 柯氏氣團
6.3.3 史氏氣團
6.3.4 鈴木氣團
6.3.5 氣團拖曳與動態(tài)應變時效
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 第二相強化
6.4.1 沉淀強化機制
6.4.2 彌散強化機制
6.4.3 第二相粒子強化的應用
6.5 細晶強化
6.5.1 細晶粒強化與刃型位錯的塞積
6.5.2 關于Kr值
6.5.3 在易于交滑移時晶界的強化作用
6.5.4 孿晶與位錯的交互作用
6.5.5 次生滑移的強化作用
6.5.6 細化晶粒與塑性
6.5.7 鋼材晶粒尺寸的控制
6.6 位錯強化與加工硬化
6.6.1 位錯強化
6.6.2 位錯強化與塑性和韌性
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 滑移時的晶體學特征
7.1.3 臨界分切應力定律
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 孿生變形的結晶學關系
7.2.3 孿生變形的一些特點
7.2.4 孿生形成機制
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 晶體結構對多晶體塑性的影響
7.3.4 內(nèi)應力及其影響
7.3.5 晶界的作用
7.4 形變織構
7.4.1 形變織構的意義及其表示方法
7.4.2 織構形成理論
參考文獻