描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装国际标准书号ISBN: 9787111522126丛书名: 国际制造业先进技术译丛
本书从晶界与晶体塑性关系着手，基于原子尺度、纳观尺度、微观尺度、介观尺度和宏观尺度，系统介绍了晶界基本结构与晶体材料力学行为之间的关系，强调了晶界对于工程应用领域中的多晶体材料所具有的重要意义。本书共六章，第1章为晶界结构与缺陷，第2章为晶界变形的基本机制，第3章为冷变形晶界?，第4章为蠕变与高温塑性——晶界动力学，第5章为晶间疲劳，第6章为晶间偏析与晶体材料的断裂。
译者序
前言
第1章晶界结构与缺陷
11晶界平衡结构
111双晶体学的几何描述及要素
112用本征位错表示的晶界结构
113晶界原子结构——结构单元模型
114能量原子描述
12晶界的晶体缺陷
121点缺陷——晶间偏析
122线缺陷——非本征位错
123体缺陷——晶界沉淀
13结论
14参考文献
第2章晶界变形的基本机制
21临近晶界的位错
22位错与晶界间的弹性作用——镜像力
23位错和晶界之间的短程(或核心)作用
231位错滑移传播的几何准则和能量准则
232晶界处位错反应的基本机制
233位错和晶界之间相互作用机制的原子尺度模拟
234相互作用机制的实验观察
235与非本征位错相关的弹性应力场
24与非本征位错相关的应力场的释放
241晶界内的应力释放过程
242应力场随着释放时间的演化
243晶界应力释放现象的实验研究
244结论
25材料的基本界面机制与力学行为之间的关系
26参考文献
第3章冷变形晶界
31前言
32晶界塑性变形的协调性和不协调性
321概述
322双晶中变形不协调性的计算
33多晶晶粒中的内应力
331晶体塑性的概念以及在多晶模型中使用的单晶行为
晶界与晶体塑性
目录
332多晶中的内应力
333应力释放机制
34使用有限元法(FEM)模拟局部力学场
341多晶聚集体
342从单晶到多晶的有限变换
343本构硬化律参数的确定
344基于多晶模型的局部力学场的例子
35HallPetch定律及几何必须位错
351定义
352多晶中晶粒尺寸效应的模拟及与实验的比较
36变形和再结晶中的亚晶界和晶界
361变形亚晶界和晶界
362再结晶亚晶界
37结论
38参考文献
第4章蠕变与高温塑性——晶界动力学
41前言
42晶界与晶粒增长
421晶界动力学与晶粒长大定律
422晶界偏析与沉淀对晶界迁移的影响
43晶界和蠕变——相应机制和唯象定律
431晶界机制
432蠕变模型及动力学
433本构蠕变律和变形机制图
434蠕变模型的局限性、晶界化学组成和蠕变
44晶界与超塑性
441唯象理论与微观机制
442不同模型
443晶粒长大和超塑性变形
45展望:纳米材料的蠕变
46参考文献
第5章晶间疲劳
51前言
52低温晶间疲劳
521解释晶间疲劳所考虑的几种尺度
522α铁及其他体心立方(BCC)金属与合金的研究
523面心立方结构(FCC)金属及金属合金的晶间疲劳断裂
53高温疲劳
531概述
532奥氏体不锈钢
533镍基超合金
54结论
55致谢
56参考文献
第6章晶间偏析与晶体材料的断裂
61晶界与断裂
611断裂参数——不同类型的断裂
612晶间断裂
62晶间偏析
621偏析起源
622平衡偏析热力学——现存的模型
623晶间平衡偏析的一般特征
624非平衡偏析
625晶间偏析的不均匀性——晶界结构的影响
63偏析与晶间断裂
631晶间脆化机制
632从脆化偏析到强化偏析
64液态金属诱发的晶间断裂
641与液态金属接触发生的现象
642液态金属脆化
643晶间渗透
644CuBi体系的晶间扩散
645NiBi体系中的晶间润湿
646晶间渗透机制
647AlGa体系的例子
648结论
65总结
66参考文献
附录
附录A双晶体学及界面缺陷的拓扑表征
附录B第3章的附录
B1符号
B2无限小变形
B21塑性变形和转动
B3终极变换
B31几何变换
B32运动学
B4终极变换的不协调性
B5几何必须位错密度的计算
作者列表
这本书主要介绍了晶界在晶体材料的塑性行为中所扮演的重要角色。随着具有亚微米晶粒尺寸的材料(金属材料和陶瓷材料等)的使用和发展，理解晶界这种角色的需要与日俱增。从确实可行的模型到新的实验方法和模拟方法，本书描述了“晶界”物质与其对材料力学性能的贡献之间关系的科学状态。本书的作者都是在各自领域中秀的专家学者，他们向读者呈现了他们专业领域的全景画面，涉及从基础理论知识到新技术的发展。
以晶界的行为为出发点，然后追溯到晶界网络对一个多晶体材料塑性的贡献，这都需要采用多尺度的方法。这种多尺度的方法首先从原子尺度描述晶界，然后从纳观尺度和微观尺度详细描述点缺陷、位错缺陷和晶界之间的基本反应关系，终从介观尺度和宏观尺度来揭示材料的力学行为以及支配这些行为的基本定律。这些研究项目也需要物理方法、化学方法和力学方法的相互结合。
这些不同的方法并没有利用大量的数学公式进行讨论，而是在大量参考文献的支撑下进行的。对于定义、机理和理论模型的介绍都伴随有实验和数值模拟的描述，这对这些模型起到了很好的支撑作用。这些例子涉及各种形式的晶体材料，包括金属材料、金属合金材料、陶瓷材料和半导体材料等。这些性能涉及热变形、冷变形、蠕变、疲劳和断裂。
本书各章都保持自身的独立性，是获得某一具体领域基本知识的一篇很好的参考文献。然而，只有把这本书看作是一本完整的著作，才能使读者理解晶界在晶体塑性中所扮演的角色。本书分为如下6章。
第1章讨论了晶界的基本概念，包括它们的几何特征、基本结构和基本缺陷，这一章主要介绍了作为变形矢量的晶间位错。第2章详细介绍了在变形期间位错和晶界之间相互作用的基本过程以及所产生的相应应力的释放过程。第3章描述了变形期间在晶界及其临近区域所发生的变形和应力状态，讨论了材料的力学行为，并将其看作是晶粒尺寸的函数，该章也简要地介绍了再结晶现象。第4章至第6章连续讨论了如下问题：(1）晶界在蠕变、高温塑性以及超塑性中所扮演的角色。（2）双晶和多晶中遭受高温和低温疲劳时的晶界演化行为，主要涉及几种关键材料，如铁、不锈钢、铜和超合金等。（3)晶界对断裂的响应，尤其侧重于偏析对晶间脆性的影响，同时也强调了液态金属引起的脆化。
理解晶界对晶体塑性的影响还未曾作为一本专著的主题，而这一主题为控制材料的性能提供了一种思路与挑战。
Louisette Priester巴黎第十一大学2011年9月
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