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第一章 材料发展与人类进步&师昌绪1

1.1 以钢铁为主要标志的第一次工业革命3

1.2 材料在人类社会发展历程中发挥着关键作用5

1.3 材料将人类社会带入了信息时代14

1.4 能源材料处于十字路口，是一个开阔的领域18

1.5 材料与环境污染和人类健康23

1.6 材料科学的形式与未来的材料26

参考文献34

作者简介34

第二章 金相学史话&郭可信37

2.1 金相学的兴起38

2.1.1 启蒙阶段39

2.1.2 创建阶段41

2.1.3 发展阶段43

2.1.4 展望47

2.2 β3-Fe的论战48

2.3 Fe-C平衡图57

2.3.1 Чернов与钢的临界点57

2.3.2 Sauveur的Fe-C临界图59

2.3.3 Roberts-Austen的Fe-C平衡图60

2.3.4 Bakhuis-Roozeboom修订的Fe-C平衡图62

2.3.5 Fe-C平衡图的进一步完善64

2.4 合金钢的早期发展史65

2.4.1 法拉第是发展合金钢的先驱66

2.4.2 从R.Mushet的特殊钢到高速钢68

2.4.3 Hadfiield是现代合金钢的奠基人69

2.4.4 20世纪初的合金结构钢72

2.4.5 不锈耐热钢74

2.5 X射线金相学76

2.5.1 铁的同素异构77

2.5.2 马氏体的四方度77

2.5.3 马氏体与奥氏体间的取向关系78

2.5.4 间隙化合物78

2.5.5 电子化合物79

2.5.6 有序固溶体80

2.5.7 固溶体的预沉淀80

2.5.8 单晶体的塑性形变81

2.5.9 金属的冷加工82

2.5.10 多晶体的织构82

2.6 电子显微镜在材料科学中的应用84

2.6.1 电子显微镜的诞生84

2.6.2 选区衍射87

2.6.3 衍衬像89

2.6.4 微分析90

2.6.5 高分辨电子显微像91

参考文献93

作者简介95

第三章 葛式扭摆与晶界内耗&孔庆平97

3.1 内耗和晶界简介98

3.1.1 内耗简介98

3.1.2 晶界简介101

3.2 葛式扭摆的发明及其后来的发展103

3.2.1 葛式扭摆的发明103

3.2.2 葛式扭摆后来的发展106

3.3 晶界内耗的早期研究108

3.3.1 晶界内耗峰和相关的滞弹性效应108

3.3.2 四种滞弹性效应之间的关系112

3.3.3 晶界内耗的微观过程114

3.4 晶界内耗的一些后续研究115

3.4.1 一些金属和合金中的晶界内耗峰116

3.4.2 晶界内耗峰起源的进一步确认117

3.4.3 竹节晶试样中的晶界内耗峰119

3.4.4 杂质偏析和沉淀对晶界内耗峰的影响121

3.4.5 晶界内耗峰在形变过程中的变化125

3.5 晶界内耗研究的一些新进展129

3.5.1 双晶试样中的晶界内耗峰130

3.5.2 不同类型晶界的弛豫参量的差别134

3.5.3 晶界内耗中的耦合效应136

3.5.4 晶界内耗中的补偿效应138

参考文献139

作者简介142

第四章 准晶体的发现&马秀良 叶恒强 郭可信143

4.1 经典晶体学144

4.2 准晶的发现149

4.2.1 Al-Mn合金中五次旋转对称准晶的发现149

4.2.2 “中国相”的发现164

4.2.3 Sheehtman与郭可信的交往181

4.2.4 视而不见者的遗憾183

4.2.5 关于准晶的大辩论184

4.2.6 二维十次对称准晶189

4.2.7 二维十二次对称准晶200

4.2.8 二维八次对称准晶201

4.2.9 一维准晶及立方准晶203

4.3 结束语204

参考文献206

作者简介212

第五章 材料疲劳研究中的经典事例和代表人物&王中光215

5.1 引言215

5.2 高周（应力）疲劳和应力-寿命疲劳设计217

5.2.1 疲劳研究的萌发217

5.2.2 S-N曲线的建立与疲劳极限的提出219

5.2.3 S-N曲线及其经验描述221

5.2.4 平均应力对S-N曲线的影响223

5.2.5 包辛格效应224

5.2.6 典型人物介绍225

5.3 低周（应变）疲劳和应变-寿命疲劳设计227

5.3.1 彗星号喷气客机事故的启示227

5.3.2 低周或应变疲劳的提出229

5.3.3 应变-寿命疲劳分析方法230

5.3.4 应变-寿命方法在缺口件上的应用——局部应变方法232

5.3.5 典型人物介绍234

5.4 疲劳裂纹扩展和损伤容限设计235

5.4.1 疲劳裂纹扩展的阶段236

5.4.2 疲劳条纹的形成模型238

5.4.3 疲劳裂纹扩展的不同区段242

5.4.4 疲劳裂纹扩展的断裂力学表征243

5.4.5 基于Paris方程的疲劳寿命计算244

5.4.6 疲劳裂纹扩展的阻滞245

5.4.7 典型人物介绍249

5.5 疲劳短裂纹及其扩展特征255

5.5.1 疲劳短裂纹问题的提出255

5.5.2 疲劳短裂纹的定义和分类256

5.5.3 显微组织对短裂纹扩展的影响257

5.5.4 短裂纹扩展的门槛条件——北川图258

5.5.5 田中启介关于滑移带模型的提出和北川图的补充261

5.5.6 短裂纹的三个区域262

5.5.7 Miller教授其人其事263

5.5.8 北川英夫教授其人其事266

5.6 循环变形和疲劳裂纹的萌生268

5.6.1 循环变形饱和与驻留滑移带的形成269

5.6.2 驻留滑移带的挤出与侵入271

5.6.3 驻留滑移带的位错结构和运动274

5.6.4 晶体取向和多滑移的影响275

5.6.5 疲劳裂纹的萌生278

5.6.6 关于CDLC群体284

5.6.7 典型人物介绍285

5.7 超长寿命疲劳288

5.7.1 研究背景和驱动力289

5.7.2 超长寿命区材料S-N曲线的特征289

5.7.3 断口特征和内部裂纹萌生机制290

5.7.4 夹杂物尺寸与高强度钢超长寿命疲劳行为的关系293

5.7.5 合作共赢的日本超长寿命疲劳研究293

5.8 结束语295

参考文献297

作者简介301