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第1章 绪论1

第2章 铜及铜合金中合金相的晶体结构5

2.1 金属晶体结构基本知识5

2.1.1 晶体与非晶体5

2.1.2 晶格、晶胞、晶格参数5

2.1.3 典型的金属晶体结构7

2.1.4 描述晶体结构特征的几个参数8

2.1.5 晶面指数和晶向指数10

2.1.6 晶体的原子堆垛方式和晶体中的间隙14

2.2 铜合金中的相及其结构18

2.2.1 固溶体19

2.2.2 中间相（金属间化合物）24

第3章 金属中晶体缺陷的基本概念26

3.1 点缺陷26

3.2 线缺陷——位错27

3.2.1 位错的基本类型及特征27

3.2.2 柏氏矢量30

3.2.3 位错的运动30

3.2.4 位错能量与位错线张力基本概念32

3.2.5 位借与晶体缺陷的交互作用33

3.3 缺陷34

3.3.1 表面34

3.3.2 晶界35

3.3.3 亚晶界37

3.3.4 孪晶界38

3.3.5 堆垛层错38

3.3.6 相界39

第4章 铜合金典型二元相图41

4.1 二元相图基本知识41

4.1.1 相律41

4.1.2 二元相图表示方法及杠杆定律41

4.1.3 二元铜合金相图基本类型43

4.2 Cu-Ni二元相图43

4.2.1 相图分析43

4.2.2 Cu-Ni合金平衡凝固及组织44

4.2.3 Cu-Ni合金非平衡凝固及枝晶偏析44

4.3 Cu-Ag二元相图46

4.3.1 相图分析46

4.3.2 Cu-Ag合金平衡凝固和组织46

4.3.3 Cu-Ag合金的非平衡凝固和组织48

4.4 Cu-Zn二元相图50

4.4.1 包晶反应及其特点50

4.4.2 相图分析51

4.4.3 典型合金凝固及组织52

4.5 Cu-Pb二元相图53

4.6 Cu-Mg二元相图54

4.7 Cu-Be二元相图54

4.8 Cu-Au二元相图56

4.9 Cu-Al二元相图57

第5章 三元相图59

5.1 概述59

5.2 三元相图的成分表示法59

5.3 三组元在液态与固态都无限互溶的三元相图61

5.3.1 相图的立体模型61

5.3.2 等温截面61

5.3.3 变温截面62

5.4 简单三元共晶相图63

5.4.1 相图的立体模型63

5.4.2 相图的投影图64

5.4.3 等温截面65

5.4.4 垂直截面65

5.5 其他类型的三元相图66

5.5.1 固态有限溶解的三元共晶相图66

5.5.2 具有包共晶四相平衡反应的三元相图69

5.5.3 固态有限互溶并具有三元包晶反应的相图72

5.6 三元相图的一些基本规律72

5.6.1 根据液相投影图中单变量线的走向判定四相平衡反应类型72

5.6.2 三元相图中三相平衡类型的区别与判断73

5.6.3 三元相图垂直截面中四相平衡类型的区别与判断74

5.7 铜合金三元相图举例74

5.7.1 铜-银-锌相图74

5.7.2 Cu-Sn-P三元相图77

第6章 铜及铜合金的凝固79

6.1 金属凝固的基本规律79

6.1.1 金属凝固的过冷现象79

6.1.2 金属凝固的一般过程80

6.2 晶核的形成80

6.2.1 均匀形核80

6.2.2 非均匀形核83

6.2.3 形核率与过冷度的关系84

6.3 晶核的长大86

6.4 晶体长大后的形态87

6.4.1 正温度梯度及其对晶体长大形态的影响87

6.4.2 负温度梯度及其对晶体长大形态的影响88

6.5 单相合金的凝固90

6.5.1 溶质再分布及成分过冷90

6.5.2 成分过冷对晶体长大形态的影响93

6.6 铸锭的宏观组织与控制94

6.6.1 三个晶区的形成94

6.6.2 铸态组织的控制96

6.7 铜合金凝固时的偏析与反偏析99

6.7.1 显微偏析99

6.7.2 宏观偏析99

6.8 铜及铜合金的定向凝固与单晶制备102

6.8.1 定向凝固与单晶制备技术102

6.8.2 定向凝固铜合金及单晶104

6.9 铜合金的快速凝固105

6.9.1 快速凝固技术105

6.9.2 快速凝固晶态合金的组织结构特点107

6.9.3 快速凝固铜合金108

第7章 铜合金的塑性变形110

7.1 单晶体金属的塑性变形110

1.1.1 滑移110

7.1.2 孪生117

7.1.3 其他变形方式117

7.2 多晶体金属塑性变形特点118

7.2.1 取向差效应118

7.2.2 晶界对滑移的阻滞效应119

7.2.3 晶粒大小对力学性能的影响119

7.3 合金的塑性变形121

7.3.1 单相固溶体合金的塑性变形121

7.3.2 复相合金的塑性变形特点123

7.4 塑料变形对金属组织和性能的影响124

7.4.1 显微组织的变化125

7.4.2 加工硬化125

7.4.3 变形后金属中的残余应力128

7.4.4 塑性变形对金属其他方面的影响129

第8章 铜合金的回复与再结晶130

8.1 冷变形金属在加热时组织性能变化的一般规律130

8.2 铜合金的回复与低温退火131

8.2.1 回复过程亚结构的变化与回复机制131

8.2.2 回复阶段性能变化的倾向133

8.2.3 铜合金的低温退火及低温退火硬化效应134

8.3 铜及铜合金的再结晶135

8.3.1 再结晶过程137

8.3.2 再结晶温度138

8.3.3 再结晶晶粒大小及再结晶全图141

8.3.4 退火孪晶144

8.4 晶粒长大144

8.4.1 正常晶粒长大145

8.4.2 反常晶粒长大（二次再结晶）147

8.5 铜合金的织构147

8.5.1 变形织构148

8.5.2 再结晶织构149

8.6 铜及铜合金的再结晶退火150

8.7 铜合金的热加工152

8.7.1 动态回复与动态再结晶153

8.7.2 热加工对金属组织和性能的影响155

8.7.3 铜合金热加工特性155

8.8 超塑性156

8.8.1 金属超塑性的基本特点157

8.8.2 超塑性分类157

8.8.3 微晶超塑性变形后的组织特征158

8.8.4 微晶超塑性变形机制158

8.8.5 超塑性的应用159

第9章 铜合金中的固态相变162

9.1 固态相变的基本特点162

9.1.1 相界面162

9.1.2 应变能162

9.1.3 惯习面与位向关系163

9.1.4 形成亚稳相（过渡相）163

9.1.5 晶体缺陷在相变中的作用164

9.2 脱溶转变164

9.2.1 固溶处理164

9.2.2 脱溶顺序165

9.2.3 脱溶方式及组织变化166

9.3 Spinodal分解167

9.4 共析转变169

9.4.1 概述169

9.4.2 Fe-C合金中的共析转变170

9.4.3 铜合金中的共析转变172

9.5 马氏体相变和形状记忆效应173

9.5.1 马氏体相变的基本特征174

9.5.2 马氏体相变驱动力与相变温度176

9.5.3 马氏体相变类型176

9.5.4 超弹性和形状记忆效应180

9.5.5 铜合金中的马氏体相变181

第10章 铜合金的强韧化185

10.1 固溶强化185

10.2 细晶强化187

10.3 形变强化（位错强化）190

10.4 沉淀强化191

10.4.1 沉淀强化机制191

10.4.2 影响沉淀强化效果的因素192

10.4.3 沉淀强化铜合金193

10.5 弥散强化193

10.5.1 概述193

10.5.2 增强相选取原则及增强相种类194

10.5.3 弥散强化铜合金复合方法分类194

10.5.4 影响弥散强化效果的因素195

10.5.5 Al2O3弥散强化铜196

10.6 纤维强化198

参考文献201