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绪论1

第一章 金属材料的力学性能3

第一节 刚度、强度、塑性3

一、刚度4

二、强度4

三、塑性6

第二节 冲击韧性6

第三节 疲劳强度8

第四节 硬度9

一、布氏硬度9

二、洛氏硬度10

三、维氏硬度11

第二章 金属及合金的结构与结晶13

第一节 金属的结构与结晶13

一、金属键与金属的特性13

二、金属的晶体结构13

三、金属的实际晶体结构与晶体缺陷15

四、金属的结晶17

第二节 合金的结构与相图20

一、合金的概念20

二、固态合金中的相结构20

三、二元合金相图22

第三章 铁碳合金相图27

第一节 铁碳合金的组元及基本相27

一、纯铁及其同素异构转变27

二、铁碳合金中的基本相28

第二节 Fe-Fe3C相图29

一、Fe-Fe3C相图分析29

二、典型铁碳合金的结晶过程31

第三节 含碳量对碳钢组织与性能的影响35

一、含碳量对碳钢组织的影响35

二、含碳量对碳钢性能的影响36

第四章 钢的热处理37

第一节 钢在加热时的转变38

一、奥氏体的形成38

二、奥氏体晶粒的长大及影响因素39

第二节 钢在冷却时的转变40

一、过冷奥氏体的等温转变40

二、过冷奥氏体连续冷却转变46

第三节 钢的退火与正火47

一、退火47

二、正火48

三、退火与正火的选用49

第四节 钢的淬火与回火49

一、淬火49

二、回火53

第五节 钢的淬透性与淬硬性56

一、钢的淬透性56

二、钢的淬硬性59

第六节 钢的表面热处理59

一、钢的表面淬火59

二、钢的化学热处理60

第七节 其他热处理工艺简介64

一、形变热处理65

二、真空热处理65

三、离子轰击热处理66

四、可控气氛热处理66

五、激光热处理67

第五章 工业用钢68

第一节 概述68

一、钢中的常存杂质68

二、合金元素在钢中的作用69

三、钢的分类和编号原则73

第二节 结构钢75

一、碳素结构钢75

二、优质碳素结构钢77

三、低合金高强度结构钢78

四、合金结构钢81

五、易切削结构钢85

六、合金弹簧钢86

七、滚动轴承钢87

八、铸钢88

第三节 工具钢89

一、碳素工具钢89

二、合金工具钢90

三、高速工具钢（简称高速钢）96

四、硬质合金98

第四节 特殊性能钢100

一、不锈钢100

二、耐热钢103

三、耐磨钢106

第六章 有色金属及其合金107

第一节 铝及其合金107

一、工业纯铝107

二、铝合金108

第二节 铜及其合金114

一、工业纯铜114

二、铜合金114

第三节 滑动轴承合金118

一、轴承合金的性能与组织118

二、常用轴承合金119

第七章 非金属材料及新型材料121

第一节 高分子材料的基本知识121

一、基本概念121

二、高分子化合物的合成122

三、高分子材料的分类与命名124

第二节 高分子材料125

一、工程塑料125

二、橡胶128

第三节 工业陶瓷130

一、工业陶瓷的性能130

二、常用工业陶瓷131

第四节 复合材料132

一、复合材料的分类132

二、复合材料的性能132

三、常用复合材料及其应用133

第五节 纳米材料134

一、纳米科学与技术135

二、纳米材料的定义135

三、纳米材料的结构与性能136

四、纳米材料的制备137

五、纳米材料的应用139

第六节 超导材料140

一、超导材料的分类及特点140

二、超导材料的应用141

第七节 贮氢合金143

一、金属贮氢原理143

二、贮氢合金的分类143

三、贮氢合金的应用144

第八节 形状记忆材料145

第九节 非晶态合金147

一、力学性能147

二、软磁特性147

三、耐蚀性能147

四、高的电阻率148

五、超导电性148

第八章 铸造149

第一节 合金的铸造性能149

一、合金的流动性149

二、影响合金流动性的因素150

三、合金的凝固150

四、合金的收缩151

五、铸造内应力、变形和裂纹153

第二节 常用铸造合金156

一、灰口铸铁156

二、铸钢164

三、有色金属的铸造166

第三节 砂型铸造167

一、手工造型的特点和应用167

二、机器造型及其工艺特点169

三、制芯170

第四节 铸件工艺的制订原则及结构工艺性171

一、铸件浇注位置和分型面的选择171

二、铸造工艺图举例174

三、铸件结构工艺性174

第五节 特种铸造177

一、熔模铸造177

二、金属型铸造179

三、压力铸造180

四、低压铸造181

五、离心铸造182

六、各种铸造方法的比较182

第九章 金属压力加工184

第一节 金属塑性成形184

一、金属塑性变形184

二、金属的冷变形185

三、金属的热变形186

四、金属的可锻性187

第二节 锻造189

一、自由锻189

二、模锻193

第三节 板料冲压200

一、冲压基本工序201

二、冲模简介203

三、冲压件的结构工艺性205

第四节 其他特种压力加工简介206

一、精密模锻206

二、零件的轧制206

三、零件的挤压207

第十章 焊接209

第一节 金属熔焊209

一、熔焊的冶金特点209

二、焊接接头金属组织与性能的变化210

三、焊接应力与变形211

第二节 电弧焊214

一、焊条电弧焊214

二、埋弧焊217

三、气体保护焊219

第三节 其他焊接方法220

一、等离子弧焊接220

二、电渣焊221

三、压焊221

四、钎焊224

第四节 常用金属材料的焊接225

一、金属材料的焊接性225

二、常用钢材的焊接225

三、铸铁的焊接227

四、有色金属及其合金的焊接227

第五节 焊接结构设计228

一、焊件的选材原则228

二、焊件的结构工艺性228

附录232

附录A 金属材料室温拉伸试验方法新旧标准性能名称与符号对照表232

附录B 常用钢的临界点232

参考文献234