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绪论1

第一章 金属的晶体结构与结晶3

第一节 金属的晶体结构3

一、晶体基础3

二、典型的金属晶体结构3

三、典型晶格的致密度和配位数6

四、晶面、晶向和晶体的各向异性6

第二节 实际金属的晶体结构9

一、多晶体结构和亚结构9

二、实际金属晶体缺陷9

一、结晶基础11

第三节 纯金属的结晶与铸锭组织11

二、结晶过程12

三、金属结晶后晶粒的大小13

四、金属铸锭组织14

第二章 合金的相结构与二元合金相图16

第一节 固态合金中的相结构16

一、固溶体16

二、中间相19

第二节 二元合金相图的建立23

一、相图的意义及其名词的涵义23

二、相图的基本知识23

二、合金的平衡结晶过程26

一、匀晶相图分析26

第三节 匀晶相图26

三、二元相图的杠杆定律27

四、固溶体合金中的枝晶偏析28

第四节 二元共晶相图28

一、相图分析28

二、共晶系合金的平衡结晶及组织29

三、伪共晶和比重偏析32

第五节 二元包晶相图33

一、相图分析33

二、包晶反应33

一、具有其他恒温转变的相图34

第六节 其他类型的二元系合金相图34

二、形成稳定中间相的相图35

第七节 相图与性能的关系36

一、根据相图判断材料的力学性能和物理性能36

二、根据相图判断合金的工艺性能36

第三章 铁碳合金38

第一节 铁碳合金的组元分析38

一、纯铁38

二、渗碳体(Fe_3C)38

第二节 Fe-Fe_3C相图分析39

第三节 铁碳合金平衡结晶分析40

一、工业纯铁40

二、钢41

三、白口铸铁44

第四节 Fe-Fe_3C相图的应用48

一、Fe-Fe_3C相图在选材上的应用49

二、Fe-Fe_3C相图在制定热加工工艺方面的应用49

第五节 碳钢及其牌号50

一、常存杂质元素对碳钢性能的影响50

二、碳钢的分类51

三、碳钢的牌号、性能及用途52

第四章 金属材料的塑性变形与再结晶57

第一节 金属材料的塑性变形特性57

一、金属材料变形特性57

二、单晶体金属的塑性变形57

三、多晶体金属的塑性变形60

四、合金体的塑性变形61

第二节 塑性变形对组织和性能的影响62

一、纤维组织的产生62

二、晶粒破碎，位错密度增大，产生加工硬化62

三、织构现象的产生63

四、残余内应力的产生64

第三节 回复与再结晶64

一、回复64

二、再结晶65

三、晶粒长大65

四、影响再结晶后晶粒大小的因素65

一、热加工与冷加工的区别67

第四节 金属材料的热加工67

二、热加工对材料的组织和性能的影响68

第五章 钢的热处理69

第一节 概述69

第二节 钢在加热时的转变70

一、奥氏体的形成过程70

二、影响奥氏体形成速度的因素71

三、奥氏体晶粒的长大及其影响因素72

第三节 过冷奥氏体的转变产物及性能73

一、珠光体类型组织转变73

二、贝氏体类型组织转变75

三、马氏体类型组织转变77

一、过冷奥氏体等温转变曲线图81

第四节 过冷奥氏体转变曲线图81

二、过冷奥氏体连续冷却转变图83

第五节 钢的退火和正火85

一、退火、正火的定义、目的和分类85

二、退火和正火操作及其应用86

第六节 钢的淬火90

一、淬火的定义和目的90

二、淬火温度的选择91

三、淬火介质91

四、常用的淬火方法93

五、几种淬火新工艺的发展及应用94

一、淬透性的基本概念96

六、淬火缺陷96

第七节 钢的淬透性96

二、淬透性的测定及表示方法97

三、淬透性的实际意义98

第八节 钢的回火100

一、回火的目的100

二、淬火钢在回火时的转变100

三、回火的种类102

第九节 钢的表面淬火103

一、感应加热表面淬火103

二、火焰加热表面淬火104

第十节 钢的化学热处理105

一、钢的渗碳106

二、钢的渗氮109

三、钢的中温碳氮共渗111

四、钢的低温气体氮碳共渗112

第六章 合金钢与粉末冶金113

第一节 概论113

第二节 钢中合金元素的作用113

一、合金元素对钢中基本相的影响113

二、合金元素在钢中的分布114

三、合金元素对Fe-Fe_3C相图的影响115

四、合金元素对热处理工艺的影响116

第三节 合金结构钢119

一、合金结构钢的分类及编号119

五、合金钢的分类119

二、低合金高强度结构钢120

三、易切削钢121

四、渗碳钢123

五、渗氮钢127

六、调质钢128

七、弹簧钢134

八、滚动轴承钢136

第四节 合金工具钢139

一、刃具钢140

二、模具钢147

三、量具钢149

一、不锈钢152

第五节 特殊性能钢152

二、耐热钢157

三、耐磨钢160

第六节 粉末冶金161

一、粉末冶金161

二、硬质合金164

第七章 铸铁167

第一节 概述167

一、铸铁的成分及性能特点167

二、铸铁的石墨化及其影响因素167

三、铸铁的分类169

一、普通灰铸铁的化学成分与组织170

第二节 灰铸铁170

二、灰铸铁的变质处理——变质铸铁172

三、灰铸铁的热处理172

第三节 可锻铸铁173

一、可锻铸铁的成分173

二、可锻铸铁的退火与组织174

第四节 球墨铸铁175

一、球墨铸铁的成分与制造工艺175

二、球墨铸铁的性能176

三、球墨铸铁的热处理177

第五节 特殊性能铸铁179

一、耐磨铸铁179

二、耐热铸铁180

三、耐蚀铸铁181

第八章 有色金属及其合金182

第一节 铝及铝合金182

一、工业纯铝182

二、铝合金的分类182

三、铝合金的强化184

四、铸造铝合金186

五、变形铝合金192

第二节 铜及铜合金195

一、纯铜195

二、黄铜195

三、青铜201

第三节 轴承合金207

一、轴承合金的性能要求207

二、常用的轴承合金208

第四节 钛及钛合金211

一、纯钛211

二、钛合金化211

三、工业用钛合金212

四、钛合金的热处理214

第九章 其他常用工程材料217

第一节 高分子材料217

一、高分子材料的基本概念217

二、高分子材料的结构及构象219

三、高分子材料的性能222

四、常用高分子材料223

第二节 陶瓷材料227

一、陶瓷的结构特点227

二、陶瓷材料的性能特点229

三、常用工程陶瓷231

第三节 复合材料235

一、概述235

二、纤维增强复合材料237

三、层状复合材料241

参考文献242