高性能金属材料

　　本书系介绍高性能金属材料的科普读物，编著者将与读者一同畅游高性能金属材料世界，领略高性能金属材料的概念、奇妙的性能及应用领域。本书集新颖性、知识性和趣味性于一体，虽然呈现的仅仅是高性能金属材料这座冰山上的一角，但编著者力图用通俗易懂的语言，揭开高性能金属材料的神秘面纱，引领读者步入高性能金属材料知识的广阔殿堂。 本书适合大、中专学生与相关领域广大科技工作者以及渴望了解高性能金属材料知识的读者。

　　齐宝森，山东大学，教授，主要从事机械工程材料、材料科学基础、表面工程课程以及新型材料选修课程的教学工作，科研方面主要从事金属材料的结构以及金属材料表面工程及化学热处理等，多次获得山东省科技进步奖等省部级奖项，出版了金属材料相关著作十余部，发表相关论文超过百篇。

第1章金属材料基础1
1.1金属材料及其分类1
1.1.1金属材料的概念及分类1
1.1.2钢铁产品牌号表示方法2
1.1.3有色金属及合金产品牌号表示方法4
1.2金属材料的组织、结构与性能6
1.2.1贯穿《高性能金属材料》的“纲”6
1.2.2金属材料的晶体结构特点6
1.2.3钢铁材料（铁碳合金）的组织与性能10
1.2.4钢铁材料中的不平衡组织13
1.2.5金属材料的主要力学性能和工艺性能16
1.3金属材料的强韧化21
1.3.1严把金属的冶炼与质量控制第一关21
1.3.2牢牢掌握TMCP和多元微合金化两大核心技术22
1.3.3金属材料的强化与韧化25
1.4高性能金属材料及其发展前景31
1.4.1高性能金属材料及其发展31
1.4.2高性能金属材料的发展前景32

第2章回顾长江铁路钢结构桥梁建设历程，看我国高性能桥梁用钢发展34
2.1由我国长江铁路桥梁标志性工程建设，看桥梁用钢发展34
2.1.1“一桥飞架南北，天堑变通途”——武汉长江大桥34
2.1.2中国人自主建造的“争气桥”——南京长江大桥34
2.1.3我国建桥史上第三座里程碑——九江长江大桥35
2.1.4我国跻身世界大跨重载铁路桥梁先进行列——芜湖长江大桥36
2.1.5我国铁路桥梁史上又一座里程碑——南京大胜关长江大桥36
2.1.6世界首座超千米公铁两用斜拉桥——沪苏通长江公铁大桥38
2.1.7纵观中国长江钢结构桥梁建设历程，就是桥梁用钢发展史39
2.2钢桥与桥梁用钢的特点40
2.2.1钢桥的主要类型40
2.2.2桥梁用钢的分类及其特点43
2.2.3桥梁用结构钢的炉外精炼与牌号表示方法48
2.3现代钢结构桥梁用钢的发展51
2.3.1我国现代钢结构桥梁的应用与发展51
2.3.2我国现代钢结构桥梁用钢的发展56
2.3.3钢结构桥梁用高性能钢58
2.4高性能耐候桥梁钢的应用与发展62
2.4.1腐蚀现象与耐候钢的概念62
2.4.2高性能桥梁钢的发展方向之一——耐候桥梁钢65
2.4.3耐候钢的腐蚀机理及锈层稳定化技术70
2.4.4高性能耐候钢的合金化72
2.4.5高性能耐候钢的组织特点73
2.4.6我国高性能耐候桥梁钢的应用与发展74

第3章由飞机起落架用材，见证超高强度机械结构钢进展81
3.1飞机起落架的特点及用材分析81
3.1.1飞机起落架及其特点81
3.1.2飞机起落架用材的发展84
3.1.3飞机起落架与超高强度钢85
3.1.4超高强度钢概述85
3.2飞机起落架与低合金超高强度钢89
3.2.1飞机起落架构件的主要失效形式89
3.2.2超高强度钢的主要性能要求90
3.2.3低合金超高强度钢的成分、组织、性能及应用91
3.2.4热处理工艺对低合金超高强度钢的影响93
3.2.5高性能Q&P钢和Q-P-T钢95
3.3中、高合金超高强度钢的成分、组织与性能98
3.3.1中合金（二次硬化型）超高强度钢的特点98
3.3.2高合金超高强度钢的特点98
3.3.3超高强度不锈钢的强韧化、组织与强化相的特点102
3.4超高强度钢的应用与发展趋势107
3.4.1超高强度钢在航空领域中的应用107
3.4.2超高强度钢在建筑钢结构领域中的应用108
3.4.3超高强度钢在汽车行业中的应用109
3.4.4高性能超高强度钢的发展趋势114

第4章熟悉塑料模服役条件，探讨高性能模具钢的应用与发展116
4.1塑料模具服役的条件与失效形式117
4.1.1塑料模具服役的条件117
4.1.2塑料模具的失效形式118
4.2塑料模具用钢分析与选用120
4.2.1塑料模具用钢分析120
4.2.2塑料模具用钢的选用120
4.3塑料模具用高性能钢的特点123
4.3.1非合金塑料模具钢及特点123
4.3.2渗碳型塑料模具钢及特点126
4.3.3淬硬型塑料模具钢及特点129
4.3.4预硬型塑料模具钢及特点130
4.3.5时效硬化型塑料模具钢及特点138
4.3.6耐蚀型塑料模具钢及特点146
4.3.7无磁塑料模具钢及特点151
4.3.8其他塑料模具钢及特点151
4.4塑料模具用高性能钢的分类、特点及应用152
4.4.1塑料模具用高性能钢的分类153
4.4.2我国塑料模具钢的分类、钢号和应用154
4.4.3塑料模具材料的性能要求156
4.4.4塑料模具的热处理特点158
4.4.5塑料模具的表面处理技术163
4.5塑料模具用高性能钢的发展趋势164

第5章汽车轻量化，助推高性能Al、Mg、Ti轻合金结构材料发展166
5.1汽车轻量化发展趋势与Al、Mg、Ti轻合金材料166
5.1.1汽车轻量化概述166
5.1.2汽车轻量化与高性能Al、Mg、Ti有色轻合金结构材料168
5.2高性能Al合金在汽车轻量化领域的应用169
5.2.1Al合金分类与高性能Al合金的强韧化169
5.2.2高强铝合金成分、组织与性能的关系及其发展历程172
5.2.3典型的第五代高综合性能Al合金简介182
5.2.4高强Al合金在汽车轻量化领域的应用184
5.3高性能Mg、Ti合金及其在汽车轻量化领域的应用186
5.3.1高性能Mg合金及其在汽车轻量化领域的应用186
5.3.2高性能Ti合金及其在汽车轻量化领域的应用203
5.4高性能Al、Mg、Ti轻合金结构材料在汽车工业领域中的应用211
5.4.1现代汽车Al、Mg、Ti轻合金结构材料应用效果211
5.4.2高性能Al、Mg、Ti轻合金材料在汽车工
业领域中应用趋势212

第6章心血管疾病及治疗领域中高性能生物金属血管支架材料的发展213
6.1心血管疾病的危害及金属血管支架的研发进展213
6.1.1心血管疾病的危害及机理213
6.1.2金属血管支架类型及其特点214
6.1.3生物可降解金属血管支架的研发方向217
6.2可降解镁合金血管支架的特点与应用220
6.2.1概述220
6.2.2可降解镁合金血管支架的特点222
6.2.3镁合金血管支架的临床应用基础研究进展227
6.2.4可降解镁合金血管支架的局限性229
6.2.5可降解医用镁合金血管支架的临床应用与研究进展231
6.3可降解铁与锌合金血管支架材料的研发232
6.3.1生物可降解铁基合金血管支架材料的研发状况232
6.3.2生物可降解锌基合金血管支架材料的研发状况235
6.4生物医用金属材料的发展237
6.4.1高性能生物医用金属材料的基本要求、性能与制备237
6.4.2不可降解生物医用金属材料的应用进展242
6.4.3可降解生物医用金属材料的研究进展251

第7章打破传统合金设计理念，走近高熵合金新世界253
7.1传统合金设计理念与高熵合金新概念253
7.1.1传统合金设计理念的局限性253
7.1.2高熵合金概念呼之欲出254
7.1.3高熵合金与众不同的特点256
7.1.4高熵合金——发展前景广阔256
7.2高熵合金的分类257
7.2.1根据高熵合金研究进展时期进行分类257
7.2.2根据高熵合金组元种类和晶体结构特点进行分类263
7.3高熵合金的强韧化，及其成分、结构与性能关系，以及制备方法265
7.3.1高熵合金的四大效应265
7.3.2高熵合金的强韧化特点266
7.3.3高熵合金的成分与结构特点269
7.3.4高熵合金的性能特点270
7.3.5合金元素对高熵合金组织、性能的影响273
7.3.6高熵合金的制备方法273
7.4高熵合金的应用与发展276
7.4.1高熵合金的应用276
7.4.2多主元高熵合金的发展前景277

参考文献278