呂昭平院士團(tuán)隊(duì)：超高強(qiáng)金屬材料的設(shè)計與制備

材料的發(fā)展與人類文明的進(jìn)步息息相關(guān)。自青銅器時代與鐵器時代以來，金屬材料逐漸成為支撐工業(yè)發(fā)展的核心基礎(chǔ)，特別是 20 世紀(jì)，隨著金屬學(xué)、晶體學(xué)、材料力學(xué)等學(xué)科逐步形成系統(tǒng)的材料科學(xué)理論體系，金屬材料迎來了蓬勃發(fā)展。近幾十年來，金屬結(jié)構(gòu)材料的性能持續(xù)提升，強(qiáng)度不斷提高，同時也涌現(xiàn)出諸多理論和方法用于克服高強(qiáng)度下普遍存在的強(qiáng)度和塑性之間的矛盾。然而，高端制造、先進(jìn)交通以及重大工程等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對超高強(qiáng)金屬結(jié)構(gòu)材料提出了更高要求；同時可控核聚變裝置、深空、深海等極端服役環(huán)境，也對先進(jìn)金屬結(jié)構(gòu)材料的極限性能提出了迫切需求。

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超高強(qiáng)金屬材料的設(shè)計與制備購買

呂昭平 等著

北京: 科學(xué)出版社, 2026. 5

（材料先進(jìn)成型與加工技術(shù)叢書/申長雨總主編）選購叢書

ISBN 978-7-03-083528-4

《超高強(qiáng)金屬材料的設(shè)計與制備》一書系統(tǒng)闡述了超高強(qiáng)金屬材料的強(qiáng)韌化路徑，創(chuàng)新性提出“低錯配、強(qiáng)有序”核心學(xué)術(shù)思路，據(jù)此設(shè)計并制備超高強(qiáng)金屬材料，且將其應(yīng)用于幾種典型的金屬結(jié)構(gòu)材料中，同時系統(tǒng)梳理了配套的強(qiáng)韌化設(shè)計方法和核心制備關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合國內(nèi)外科研學(xué)者、工程技術(shù)人員，尤其是作者團(tuán)隊(duì)近年來在超高強(qiáng)金屬結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的系列原創(chuàng)性學(xué)術(shù)成果，系統(tǒng)闡述了這類材料的成分設(shè)計策略、組織結(jié)構(gòu)-性能關(guān)聯(lián)規(guī)律與先進(jìn)制造技術(shù)。作者不僅探討了超高強(qiáng)金屬結(jié)構(gòu)材料的相組成與組織演化規(guī)律、力學(xué)性能特征、塑性變形機(jī)制、服役行為，以及應(yīng)用現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，而且針對超高強(qiáng)度鋼、非晶合金、高熵合金及其他典型金屬結(jié)構(gòu)材料，進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的專題論述，旨在為超高強(qiáng)金屬結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的技術(shù)突破與工程規(guī)模化應(yīng)用提供堅實(shí)的理論與技術(shù)支撐。

現(xiàn)有的部分高強(qiáng)度金屬材料的拉伸性能

部分高熵合金的與傳統(tǒng)材料力學(xué)性能對比

Al0.1CoCrFeNi 高熵合金中的晶格畸變現(xiàn)象

晶格畸變已被證實(shí)是高熵合金的一個基本結(jié)構(gòu)特征

全書共設(shè)6 章，第1 章系統(tǒng)概述金屬材料的強(qiáng)化原理及其發(fā)展趨勢，奠定全書理論基礎(chǔ)；第2 至4 章分別針對超高強(qiáng)度鋼、非晶合金及高熵合金，系統(tǒng)闡述其組織結(jié)構(gòu)特征、力學(xué)性能規(guī)律、設(shè)計原則及制備關(guān)鍵技術(shù)；第5 章簡要綜述其他幾種典型超高強(qiáng)金屬材料的核心特性與應(yīng)用要點(diǎn)；第6 章對超高強(qiáng)金屬材料領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，并對其未來發(fā)展方向進(jìn)行展望。

本書廣泛參考了國內(nèi)外公開發(fā)表的研究論文、發(fā)明專利和技術(shù)資料，主要是基于作者及其團(tuán)隊(duì)近年來在金屬結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域所取得的系列研究成果，旨在幫助廣大讀者系統(tǒng)、全面地了解該領(lǐng)域的理論發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，推動高端關(guān)鍵金屬材料設(shè)計和制造的快速發(fā)展。本書的研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委員會，教育部和科技部等資助支持。全書由呂昭平教授組織撰寫，吳淵、劉雄軍、蔣雖合、王輝和張曉賓教授與團(tuán)隊(duì)博士后和部分研究生完成了部分章節(jié)的撰寫和整理工作。

本書突出基礎(chǔ)性、前沿性和先進(jìn)性，力爭用簡潔的語言將超高強(qiáng)金屬材料設(shè)計與制備的基本原理、制造技術(shù)和高端應(yīng)用呈現(xiàn)給讀者，特別兼顧學(xué)術(shù)參考和工業(yè)應(yīng)用兩方面。

本文摘編自《超高強(qiáng)金屬材料的設(shè)計與制備》（呂昭平等著. 北京: 科學(xué)出版社, 2026. 5）一書“前言”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

（材料先進(jìn)成型與加工技術(shù)叢書/申長雨總主編）選購叢書

ISBN 978-7-03-083528-4

叢書策劃：翁靖一

本書為“材料先進(jìn)成型與加工技術(shù)叢書”之一。高性能金屬結(jié)構(gòu)材料是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全保障的重要支撐，在航空航天、先進(jìn)裝備制造、新能源、海洋工程以及先進(jìn)交通運(yùn)輸?shù)戎卮箨P(guān)鍵領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芙饘俳Y(jié)構(gòu)材料均有著迫切需求，研發(fā)具有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超高強(qiáng)材料，對于材料研究面向科學(xué)技術(shù)前沿、面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場和面向國家重大需求，搶占國際科技競爭制高點(diǎn)具有重大意義。本書從超高強(qiáng)金屬材料的強(qiáng)化原理出發(fā)，首先，以超高強(qiáng)鋼鐵材料作為主要研究對象，對超高強(qiáng)鋼的設(shè)計方案和制備手段展開探討，提出研發(fā)新一代超高強(qiáng)度鋼的創(chuàng)新思路；然后，本書也對近年來出現(xiàn)的非晶合金與高熵合金的強(qiáng)韌化機(jī)制和合金設(shè)計理論進(jìn)行討論，結(jié)合這兩類合金的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，探討獲得超高強(qiáng)韌性能的合金的設(shè)計方法和制備技術(shù)以及相關(guān)應(yīng)用；最后，本書還對其他超高強(qiáng)度金屬材料，包括納米結(jié)構(gòu)材料、鈦合金、金屬基復(fù)合材料等進(jìn)行討論，并對超高強(qiáng)金屬材料的未來發(fā)展進(jìn)行展望。

本書可作為高等院校材料類、智能制造等相關(guān)專業(yè)學(xué)生和教師的課程參考書，也可用作研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)中相關(guān)工作人員的技術(shù)參考書。

（本文編輯：劉四旦）

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