●第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 抗磨鋼鐵材料概述
1.2.1 抗磨鋼鐵材料分類
1.2.2 強化相的種類與作用
1.3 抗磨鋼鐵中強化相的研究現狀及問題
1.4 計算材料學在抗磨鋼鐵研究中的應用
1.5 研究目的和意義
1.6 主要研究內容
第2章 實驗設計及計算方法
2.1 典型抗磨鋼鐵的制備
2.1.1 鑄態過共晶高鉻鑄鐵
2.1.2 高速鋼及其熱處理
2.1.3 純強化相的萃取方法
2.2 結構表征與性能測試
2.2.1 強化相的化學組成與配比
2.2.2 強化相的晶體結構表征
2.2.3 單晶衍射與結構解析
2.2.4 納米壓痕分析力學性質
2.2.5 其他分析表征手段
2.3 理論計算方法
2.3.1 電子結構與成鍵分析
2.3.2 結合能和形成焓
2.3.3 力學性質及各向異性
2.3.4 準諧近似
2.3.5 準靜態近似
2.3.6 熱導率及各向異性
2.3.7 Bloch-Gruneisen近似
2.3.8 相圖計算
第3章 抗磨鋼鐵中典型強化相的結構確定
3.1 過共晶高鉻鑄鐵中的強化相
3.1.1 強化相的組成與形貌
3.1.2 強化相晶體結構的實驗表征
3.2 鎢鉬繫高速鋼中的強化相
3.2.1 W6高速鋼中強化相的晶體結構與化學組成
3.2.2 W18高速鋼中強化相的晶體結構與化學組成
3.3 本章小結
第4章 Fe-C相的結構與性能優化
4.1 計算方法與參數
4.2 結構特征與晶胞參數
4.3 熱力學穩定性
4.4 電子結構分析
4.5 力學性質及各向異性
4.6 熱學性質
4.6.1 熱膨脹
4.6.2 熱容
4.6.3 熱導率
4.6.4 電導率
4.7 本章小結
第5章 合金化對高鉻鑄鐵中M7C3相性能的影響
5.1 計算方法與參數
5.2 o-M7C3型碳化物
5.2.1 合金化對彈性模量與硬度的影響
5.2.2 熱膨脹繫數的各向異性
5.2.3 合金化對高溫力學穩定性的影響
5.2.4 熱導率的各向異性
5.2.5 電子結構特征
5.3 h-M7C3型碳化物
5.3.1 晶胞參數與原子構型
5.3.2 電子結構分析
5.3.3 合金化對力學各向異性的影響
5.3.合金化對熱學性質的影響
5.3.5 Cr含量對h-（Fe，Cr）7C3力學各向異性的影響
5.4 本章小結
第6章 鎢鉬繫高速鋼中典型強化相的結構與性能
6.1 計算方法與參數
6.2 含有序碳空位的V相
6.2.1 晶體結構與穩定性
6.2.2 電子結構特征
6.2.3 碳空位對力學性質的影響
6.2.4 碳空位對熱學性質的影響
6.2.5 碳空位對電學性質的影響
6.（Fe，M）6C（M=W/Mo）相的結構與性質
6.3.1 晶胞參數與原子構型
6.3.2 高溫力學性質
6.3.3 熱膨脹繫數
6.（Fe，W，Mo）6C型固溶體相的結構與性質
6.4.1 晶體結構與參數
6.4.2 化學鍵布居數分析
6.4.3 力學性質優化
6.5 本章小結
第7章 實驗驗證抗磨鋼鐵中強化相的性質
7.1 鎢對過共晶高鉻鑄鐵初生碳化物韌性的影響
7.2 過共晶高鉻鑄鐵初生碳化物力學各向異性
7.3 納米壓痕研究高速鋼中M6C相的力學性質
7.4 本章小結
第8章 結論
參考文獻
附錄相關圖表

抗磨鋼鐵材料作為目前廣泛采用的一類耐磨材料，應用於冶金、礦山、電力、建材、能源、交通等領域。強化相作為抗磨鋼鐵材料中的重要組分，在磨損過程中起到抗磨骨架的作用素種類和含量影響強化相的結構、硬度、脆韌性、熱膨脹等熱物理性能，從而影響抗磨鋼鐵整體的耐磨性。但是，由於強化相在鋼鐵中分散、尺度小，無法進行宏觀結構與性能測試；素復雜，對實驗研究也增加了難度，本書采用第一性原理計算結合微觀結構和性能表征的方法對抗磨鋼鐵中強化相的結構、力學和熱學性質進行研究，並從電子-原子層次揭示不素對性質影響的本質原因，實現強化相組分、結構和性能的快速篩選與預測，進而指導設計新型高性能抗磨鋼鐵材料，對新型抗磨鋼鐵材料的成分設計與性能優化有一定的參考價值。