本书是材料科学与工程各专业的学科基础课教材，主要阐述了材料的成分、结构、组织与性能之间关系的基本原理。本书共分6章，其主要内容包括：材料中的晶体结构、晶体缺陷、固体中的扩散、材料的凝固、相图、材料的塑性变形与再结晶等。本书侧重于对基本概念、基本规律和基本知识的阐述。

本书既可作为材料科学与工程专业或相关专业大学本科生的教材，也可作为从事材料研究、生产及应用的科研人员和工程技术人员的参考书。

本书着重对基本概念和基本原理进行阐述，力求教材内容的科学性、简洁性和实用性，尤其在章节安排上，注意了本课程的系统性及其与相关课程的衔接。全书共分6章，内容安排如下：材料的微观结构包括理想晶体的完整结构和存在各种缺陷的不完整晶体结构，原子或分子、离子在固体中的扩散，材料凝固的基础理论，二元相图和三元相图的基本知识，以及材料在受力变形时组织结构的变化和恢复过程。

1材料中的晶体结构

1．1晶1本

1．1．1晶体及其性质

1．1．2晶体中的结合键

1．1．3晶体中原子间作用力及结合能

1．2晶体学基础

1．2．1空间点阵和晶胞

1．2．2原子(阵点)坐标、晶面指数和晶向指数

1．3常见的晶体结构

1．3．1金属晶体结构

1．3．2离子晶体结构

1．3．3共价晶体结构

1．4相结构

1．4．1固溶体

1．4．2中间相

学习小结

2晶体缺陷

2．1点缺陷

2．1．1点缺陷的种类及形成

2．1．2点缺陷的平衡浓度

2．1．3点缺陷的迁移

2．2位错

2．2．1位错的基本类型和特征

2．2．2柏氏矢量

2．2．3位错的运动

2．2．4运动位错的交割

2．2．5位错的形成和增殖

2．3表面及界面

2．3．1表面

2．3．2晶界和亚晶界

2．3．3相界

学习小结

3固体中的扩散

3．1扩散第一定律和第二定律

3．1．1扩散第一定律

3．1．2扩散第二定律

3．1．3扩散第二定律的解及其应用

3．2扩散热力学

3．3扩散机制和扩散激活能

3．3．1扩散机制

3．3．2原子跳跃和扩散系数

3．3．3扩散激活能

3．3．4柯肯达尔效应

3．4影响扩散的因素

3．5反应扩散

学习小结

4材料的凝固

4．1液态结构

4．2材料凝固的热力学条件和过程

4．2．1凝固的热力学条件

4．2．2过冷现象

4．2．3晶体材料凝固的一般过程

4．3晶核的形成

4．3．1均匀形核

4．3．2非均匀形核

4．4晶核的生长

4．4．1液一固界面的微观结构

4．4．2晶体的生长方式

4．4．3晶体的生长形态

4．5凝固动力学和晶粒尺寸

4．5．1凝固动力学

4．5．2凝固后的晶粒尺寸及其控制

学习小结

5相图

5．1相图的基本知识

5．1．1相平衡条件和相律

5．1．2相图的表示方法

5．1．3二元相图的建立

5．2二元匀晶相图

5．2．1匀晶相图

5．2．2固溶体的平衡凝固

5．2．3固溶体的非平衡凝固

5．3二元共晶相图

5．3．1共晶相图

5．3．2共晶系的平衡凝固及平衡组织

5．3．3共晶系的非平衡凝固

5．4二元包晶相图

5．4．1包晶相图

5．4．2包晶系的平衡凝固及平衡组织

5．4．3包晶系的非平衡凝固

5．5其他类型的二元相图

5．5．1形成化合物的二元相图

5．5．2具有偏晶、熔晶、合晶转变的二元相图

5．5．3具有固态转变的二元相图

5．5．4复杂二元相图的分析方法

5．6铁碳相图及铁碳合金

5．6．1Fe—Fe3C相图分析

5．6．2铁碳合金的平衡结晶过程及平衡组织

5．6．3碳含量对铁碳合金平衡组织和性能的影响

5．7三元相图

5．7．1三元相图的成分表示方法

5．7．2三元匀晶相图

5．7．3固态互不溶解的三元共晶相图

学习小结

6材料的塑性变形与再结晶

6．1材料的塑性变形

6．1．1单晶体的塑性变形

6．1．2多晶体的塑性变形

6．1．3单相与多相材料的塑性变形

6．1．4塑性变形后材料的组织与性能

6．2回复与再结晶

6．2．1冷变形金属在加热时的组织与性能变化

6．2．2回复

6．2．3再结晶

6．2．4晶粒长大

学习小结

参考文献