《稀土元素在微合金鋼中的材料物理學》是科學出版社2021年出版的一本圖書，作者是王海燕,高雪雲,任慧平。
基本介紹
- 作者：王海燕,高雪雲,任慧平
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030694690
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書主要以稀土元素在微合金鋼中套用的理論與實驗研究為主線，從材料學與物理學角度介紹稀土元素在鋼中的作用機理。在內容的編排上，首先介紹稀土元素物理、化學性質，稀土金屬間化合物等基礎知識；其次針對稀土元素在微合金鋼中的實際套用情況，詳細介紹稀土元素在鋼中固溶、偏聚、擴散以及與微合金元素互動作用行為的研究；最後以稀土元素作用機理的研究為先導，對稀土元素在微合金鋼中的套用進行工業評價，為微合金鋼中稀土元素的成分最佳化設計與微合金化機理研究提供理論與實驗數據。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 稀土元素的基本性質 1
1.1.1 物理性質 2
1.1.2 化學性質 4
1.2 稀土金屬間化合物 4
1.3 稀土元素在鋼中的套用 13
1.4 稀土元素在鋼中的作用 16
1.5 稀土元素在微合金鋼中的作用機理研究 19
參考文獻 22
第2章 稀土元素在鋼中的固溶行為 26
2.1 引言 26
2.2 合金固溶的理論基礎 26
2.2.1 析出相基態 28
2.2.2 固溶度計算 30
2.3 稀土元素在鐵基合金中的固溶行為 31
2.3.1 稀土元素在鐵基合金中溶解的一般理論 31
2.3.2 稀土元素在鐵基合金中穩定相的基態計算 33
2.3.3 稀土元素在鐵基合金中的固溶度 35
2.4 La在bcc Fe中與Nb和C的相互作用 38
2.4.1 La與Nb的相互作用 39
2.4.2 La與C的相互作用 41
2.5 La在fcc Fe中與Nb和C的相互作用 45
2.5.1 La與Nb的相互作用 45
2.5.2 La與C的相互作用 47
2.6 La對Nb和C固溶度的影響 50
2.6.1 bcc Fe中La對Nb和C固溶度的影響 50
2.6.2 fcc Fe中La對Nb和C固溶度的影響 52
參考文獻 55
第3章 稀土元素在晶界的偏聚行為及影響機制 57
3.1 引言 57
3.2 晶界研究的理論基礎 58
3.2.1 晶界結構基本理論 58
3.2.2 晶界的建模 68
3.2.3 相界面的建模 72
3.3 晶界與界面強韌化機制 75
3.3.1 晶界脆性斷裂機制 76
3.3.2 斷裂功與溶質偏聚之間的關係 78
3.3.3 晶界模型的建立 79
3.3.4 斷裂表面和晶界偏聚能計算 79
3.3.5 界面斷裂功計算 80
3.4 稀土元素在fcc Fe基合金的晶界偏聚行為 81
3.4.1 晶界模型及計算方法 82
3.4.2 雜質原子與晶界結合能對斷裂功的影響 85
3.5 稀土元素在bcc Fe基合金的晶界偏聚行為 87
3.5.1 Ce在bcc Fe晶界的偏聚 87
3.5.2 La在bcc Fe晶界的偏聚 92
3.5.3 稀土元素在bcc Fe晶界偏聚的內耗譜特徵 97
3.6 稀土元素偏聚對晶界的拖曳作用 101
3.6.1 保溫均熱過程的晶界遷移規律 101
3.6.2 稀土元素對實驗鋼晶粒尺寸演變的影響 104
參考文獻 107
第4章 稀土元素與鈮元素在鐵基體的擴散行為 110
4.1 引言 110
4.2 擴散的理論基礎 110
4.2.1 擴散機制 111
4.2.2 擴散的微觀理論 113
4.2.3 化學成分對擴散的影響 119
4.3 理論與建模 123
4.3.1 自擴散理論與建模 123
4.3.2 溶質擴散理論與建模 126
4.4 稀土元素在bcc Fe中的擴散係數 133
4.4.1 理論和計算方法 134
4.4.2 擴散行為 137
4.5 稀土元素在fcc Fe中的擴散係數 142
4.5.1 理論和計算方法 142
4.5.2 擴散行為 144
4.6 稀土元素對Nb在bcc Fe中擴散行為的影響 151
4.6.1 擴散係數計算方法 151
4.6.2 擴散偶實驗設計 152
4.6.3 Nb在a-Fe中的擴散係數 153
4.7 稀土元素對Nb、C在fcc Fe中擴散行為的影響 156
4.7.1 嵌入原子勢擬合原理 157
4.7.2 Fe-Nb-La勢函式擬合 160
4.7.3 Fe-C-La勢函式擬合 164
4.7.4 La對Nb在fcc Fe中擴散係數的影響 167
4.7.5 La對C在fcc Fe中擴散係數的影響 172
參考文獻 175
第5章 稀土元素對碳化鈮在奧氏體區析出行為的影響 179
5.1 引言 179
5.2 奧氏體區NbC的等溫析出行為 179
5.2.1 應變誘導析出實驗 179
5.2.2 顯微組織觀察與分析 181
5.2.3 熱變形過程NbC析出形態與分布 184
5.3 稀土元素對NbC在奧氏體區析出動力學的影響 191
5.3.1 NbC在奧氏體區析出的動力學模型與實驗 191
5.3.2 NbC在奧氏體區析出的經典形核長大理論 196
參考文獻 197
第6章 稀土元素對碳化鈮在鐵素體區析出行為的影響 199
6.1 引言 199
6.2 鐵素體區NbC的等溫析出行為 199
6.2.1 顯微組織觀察與分析 200
6.2.2 NbC析出形態與分布 201
6.3 稀土元素對NbC在鐵素體區析出動力學的影響 202
6.3.1 NbC在鐵素體區析出的動力學實驗 202
6.3.2 NbC在鐵素體區析出的理論模型 206
6.4 La對NbC在鐵素體區析出行為的影響機理 213
6.4.1 結構模型與結合能計算結果 214
6.4.2 La對Nb在鐵素體區擴散激活能的影響 215
參考文獻 217
第7章 稀土元素對微合金鋼形變再結晶的影響 219
7.1 引言 219
7.2 稀土元素對微合金鋼形變再結晶行為的影響 220
7.2.1 稀土元素對形變再結晶行為的影響 220
7.2.2 稀土元素作用下奧氏體再結晶組織變化規律 224
7.2.3 添加La對Nb拖曳和NbC釘扎作用的影響 229
參考文獻 234
第8章 稀土元素在微合金鋼中套用的工業評價及理論探索 236
8.1 引言 236
8.2 稀土元素在微合金鋼中套用的工業評價 236
8.2.1 稀土鋼的成分最佳化設計 236
8.2.2 稀土元素添加的關鍵技術 238
8.2.3 稀土鋼的軋制工藝控制 241
8.3 稀土元素在微合金鋼中研發的未來探索 244
8.3.1 適應新形勢與新環境 245
8.3.2 尋求新方法與新技術 245
8.3.3 發展新鋼種與新套用 246
參考文獻 247
