《高溫合金基礎與套用》是由機械工業出版社出版的一本圖書作者是[英] 羅格C.里德 。
基本介紹
- 書名：高溫合金基礎與套用
- 作者：[英] 羅格C.里德
- 譯者：何玉懷
- ISBN：9787111542230
- 頁數：343
- 定價：149.00
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2016-11-01
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
高溫合金是在高溫下具有優良力學性能的材料。本書從工程的角度圍繞合金設計、工藝發展、工程構件、壽命評估和材料行為等主題進行了描述，介紹了用於指導高溫合金成分設計和製造的基本的冶金原理、兩種關鍵的燃氣渦輪發動機部件渦輪葉片和渦輪盤的高溫合金技術、表面塗層技術等內容。
全書共6章。第1章介紹了適用於高溫的材料要求和鎳基高溫合金的發展；第2章詳述了高溫合金的物理冶金，強調了高溫合金與其他工程合金的區分細節，包括γ′強化相、反相疇界類缺陷的作用、獨特的顆粒增強機理、反常屈服效應和蠕變變形行為；第3章和第4章介紹了兩種關鍵的燃氣渦輪發動機部件渦輪葉片和渦輪盤的高溫合金技術，並給出了有明確套用背景的高溫合金的加工、合金設計和微觀結構/性能之間的關係；第5章介紹了表面塗層技術，該技術隨著工作溫度的提高變得越來越關鍵；第6章給出了對高溫合金技術未來發展的預測。
本書在每章的結尾都有相應的練習，作為對讀者理解相關基本原理的測試。關於該主題的更多資源可以在
本書可供從事材料研究的科研人員、工程技術人員和高校相關專業的師生參考使用，也可以供更高水平的物理冶金研究人員以及實踐工程師參考。
全書共6章。第1章介紹了適用於高溫的材料要求和鎳基高溫合金的發展；第2章詳述了高溫合金的物理冶金，強調了高溫合金與其他工程合金的區分細節，包括γ′強化相、反相疇界類缺陷的作用、獨特的顆粒增強機理、反常屈服效應和蠕變變形行為；第3章和第4章介紹了兩種關鍵的燃氣渦輪發動機部件渦輪葉片和渦輪盤的高溫合金技術，並給出了有明確套用背景的高溫合金的加工、合金設計和微觀結構/性能之間的關係；第5章介紹了表面塗層技術，該技術隨著工作溫度的提高變得越來越關鍵；第6章給出了對高溫合金技術未來發展的預測。
本書在每章的結尾都有相應的練習，作為對讀者理解相關基本原理的測試。關於該主題的更多資源可以在
本書可供從事材料研究的科研人員、工程技術人員和高校相關專業的師生參考使用，也可以供更高水平的物理冶金研究人員以及實踐工程師參考。
圖書目錄
譯叢序
譯者序
序
前言
致謝
第1章引言1
1.1高溫下服役的材料1
1.1.1高溫材料的特點1
1.1.2作為高溫材料的高溫合金2
1.1.3高溫合金結構失效實例4
1.2燃氣渦輪發動機對高溫材料的要求8
1.3高溫下服役材料的選擇16
1.3.1蠕變性能的拉森-米勒(Larson-Miller)準則16
1.3.2高溫合金髮展史18
1.3.3鎳作為高溫材料的優勢22
1.4小結28
問題28
參考文獻30
第2章鎳及鎳合金的物理冶金學32
2.1鎳合金的成分-微觀結構關係33
2.1.1FCC相34
2.1.2γ′相39
2.1.3高溫合金中的其他相47
2.2鎳及鎳合金中的缺陷53
2.2.1γ（FCC）相中的缺陷54
2.2.2γ′相中的缺陷63
2.3鎳合金中的強化效應72
2.3.1γ′相顆粒強化73
2.3.2高溫合金強化的溫度相關性82
2.3.3γ′合金中的反常屈服效應85
2.4鎳合金的蠕變行為89
2.4.1鎳的蠕變行為89
2.4.2固溶強化鎳合金中的蠕變強化94
2.4.3沉澱硬化鎳合金中的蠕變強化98
2.5小結101
附錄鎳表現的各向異性彈性103
問題107
參考文獻113
第3章單晶高溫合金葉片的套用119
3.1渦輪葉片的凝固工藝120
3.1.1定向凝固葉片的熔模鑄造法120
3.1.2定向凝固過程中的傳熱分析130
3.1.3定向凝固過程中缺陷的形成136
3.1.4工藝過程對枝晶尺寸的影響142
3.2單晶高溫合金的成分最佳化143
3.2.1指導原則1145
3.2.2指導原則2147
3.2.3指導原則3150
3.2.4指導原則4154
3.3單晶高溫合金的力學行為162
3.3.1蠕變行為162
3.3.2疲勞行為178
3.4渦輪葉片組的尺寸和形狀設計186
3.4.1渦輪葉片長度估算186
3.4.2渦輪葉片組平均半徑的選擇189
3.4.3葉片橫截面出口角度估算190
附錄孤立枝晶的生長(用半球狀針近似)192
問題193
參考文獻200
第4章渦輪盤用高溫合金206
4.1渦輪盤用合金的製備工藝206
4.1.1鑄造與鍛造工藝210
4.1.2粉末冶金工藝219
4.2渦輪盤合金的成分、微觀組織與性能224
4.2.1指導原則1224
4.2.2指導原則2233
4.2.3指導原則3239
4.3渦輪盤的服役壽命評估245
4.3.1幾何形狀簡化的渦輪盤應力分析245
4.3.2渦輪盤的壽命評估方法247
4.3.3渦輪盤的無損檢測258
問題259
參考文獻263
第5章環境作用下的塗層損傷268
5.1高溫合金塗層的沉積工藝270
5.1.1電子束物理氣相沉積270
5.1.2等離子噴塗272
5.1.3包埋滲和化學氣相沉積方法277
5.2熱障塗層281
5.2.1隔熱效果評價281
5.2.2熱障塗層陶瓷材料的選擇282
5.2.3陶瓷層熱傳導的控制因素285
5.3塗覆塗層289
5.3.1鎳基塗覆塗層的氧化行為291
5.3.2帶塗覆塗層高溫合金的力學性能296
5.4擴散層302
5.5熱障塗層體系的失效機理308
5.5.1引言308
5.5.2TBC塗層體系失效機理分析309
5.5.3壽命評估模型314
5.5.4缺陷對近熱生長氧化層的作用316
5.6小結319
問題319
參考文獻322
第6章總結和展望333
6.1渦輪葉片用高溫合金的發展趨勢335
6.2渦輪盤用高溫合金和工藝的發展趨勢339
6.3結束語342
參考文獻343
譯者序
序
前言
致謝
第1章引言1
1.1高溫下服役的材料1
1.1.1高溫材料的特點1
1.1.2作為高溫材料的高溫合金2
1.1.3高溫合金結構失效實例4
1.2燃氣渦輪發動機對高溫材料的要求8
1.3高溫下服役材料的選擇16
1.3.1蠕變性能的拉森-米勒(Larson-Miller)準則16
1.3.2高溫合金髮展史18
1.3.3鎳作為高溫材料的優勢22
1.4小結28
問題28
參考文獻30
第2章鎳及鎳合金的物理冶金學32
2.1鎳合金的成分-微觀結構關係33
2.1.1FCC相34
2.1.2γ′相39
2.1.3高溫合金中的其他相47
2.2鎳及鎳合金中的缺陷53
2.2.1γ（FCC）相中的缺陷54
2.2.2γ′相中的缺陷63
2.3鎳合金中的強化效應72
2.3.1γ′相顆粒強化73
2.3.2高溫合金強化的溫度相關性82
2.3.3γ′合金中的反常屈服效應85
2.4鎳合金的蠕變行為89
2.4.1鎳的蠕變行為89
2.4.2固溶強化鎳合金中的蠕變強化94
2.4.3沉澱硬化鎳合金中的蠕變強化98
2.5小結101
附錄鎳表現的各向異性彈性103
問題107
參考文獻113
第3章單晶高溫合金葉片的套用119
3.1渦輪葉片的凝固工藝120
3.1.1定向凝固葉片的熔模鑄造法120
3.1.2定向凝固過程中的傳熱分析130
3.1.3定向凝固過程中缺陷的形成136
3.1.4工藝過程對枝晶尺寸的影響142
3.2單晶高溫合金的成分最佳化143
3.2.1指導原則1145
3.2.2指導原則2147
3.2.3指導原則3150
3.2.4指導原則4154
3.3單晶高溫合金的力學行為162
3.3.1蠕變行為162
3.3.2疲勞行為178
3.4渦輪葉片組的尺寸和形狀設計186
3.4.1渦輪葉片長度估算186
3.4.2渦輪葉片組平均半徑的選擇189
3.4.3葉片橫截面出口角度估算190
附錄孤立枝晶的生長(用半球狀針近似)192
問題193
參考文獻200
第4章渦輪盤用高溫合金206
4.1渦輪盤用合金的製備工藝206
4.1.1鑄造與鍛造工藝210
4.1.2粉末冶金工藝219
4.2渦輪盤合金的成分、微觀組織與性能224
4.2.1指導原則1224
4.2.2指導原則2233
4.2.3指導原則3239
4.3渦輪盤的服役壽命評估245
4.3.1幾何形狀簡化的渦輪盤應力分析245
4.3.2渦輪盤的壽命評估方法247
4.3.3渦輪盤的無損檢測258
問題259
參考文獻263
第5章環境作用下的塗層損傷268
5.1高溫合金塗層的沉積工藝270
5.1.1電子束物理氣相沉積270
5.1.2等離子噴塗272
5.1.3包埋滲和化學氣相沉積方法277
5.2熱障塗層281
5.2.1隔熱效果評價281
5.2.2熱障塗層陶瓷材料的選擇282
5.2.3陶瓷層熱傳導的控制因素285
5.3塗覆塗層289
5.3.1鎳基塗覆塗層的氧化行為291
5.3.2帶塗覆塗層高溫合金的力學性能296
5.4擴散層302
5.5熱障塗層體系的失效機理308
5.5.1引言308
5.5.2TBC塗層體系失效機理分析309
5.5.3壽命評估模型314
5.5.4缺陷對近熱生長氧化層的作用316
5.6小結319
問題319
參考文獻322
第6章總結和展望333
6.1渦輪葉片用高溫合金的發展趨勢335
6.2渦輪盤用高溫合金和工藝的發展趨勢339
6.3結束語342
參考文獻343
