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绪论 1

第一章 固态金属的结构 3

1-1 金属的概念 3

一、金属的特性 3

二、金属的结合 3

1-2 金属的晶体结构 5

一、晶体结构的基本知识 5

二、金属中常见的三种晶体结构和同素异晶转变 8

三、表示晶体结构特征的几个参数 10

四、晶面指数与晶向指数 15

1-3 实际金属的晶体结构 21

五、原子的堆垛方式 21

一、点缺陷——空位和间隙原子 22

二、线缺陷——位错 23

三、面缺陷——晶界及亚晶界 28

1-4 合金的相结构 30

一、固溶体 31

二、金属化合物(中间相) 37

第二章 固态金属及合金中的扩散 42

2-1 扩散概述 42

一、扩散现象 42

二、扩散本质 42

三、固态扩散的条件 42

四、固态扩散的分类 44

2-2 扩散定律 45

一、扩散第一定律(菲克第一定律) 45

二、扩散第二定律(菲克第二定律) 46

三、扩散第二定律的应用举例 47

2-3 影响扩散的因素 49

一、温度 49

二、固溶体类型 49

三、晶体结构 50

四、合金元素 51

五、缺陷 51

一、间隙扩散 52

2-4 扩散机制 52

六、其它因素 52

二、空位扩散 53

三、换位扩散 53

四、位错扩散 54

2-5 反应扩散概述 54

第三章 金属的结晶 56

3-1 金属结晶的基本规律 56

一、热分析实验与冷却曲线 56

二、过冷现象 57

三、结晶的一般规律 57

3-2 金属结晶的理论分析 58

一、结晶的能量条件 58

三、晶核的形成 59

二、结晶的结构条件 59

四、晶核的长大 62

3-3 金属结晶后的晶粒大小 65

一、晶粒大小与性能的关系 65

二、晶粒大小的控制 66

3-4 铸锭的组织 67

一、铸锭的组织及形成 67

二、铸锭中三层组织的性能 68

三、铸锭组织的控制 68

四、相律 69

三、相图 69

二、系 69

一、组元 69

4-1 合金相图的一般知识 69

第四章 二元合金相图 69

五、二元合金相图基本类型 70

4-2 二元合金相图的测定 70

一、单元合金相图的表示法 70

二、二元合金相图的表示法 70

三、二元合金相图的测定方法 72

4-3 匀晶相图 73

一、Cu—Ni合金相图的相区分析 73

二、合金的平衡结晶 74

三、杠杆定律 74

四、典型合金的不平衡结晶 75

五、固溶体的成分过冷及其铸造组织形态 77

六、其它类型的匀晶相图 79

4-4 共晶相图 80

一、相图分析 80

二、典型合金的平衡结晶及其组织 82

三、共晶组织和初晶的形态 85

四、不平衡结晶及其组织 87

五、比重偏析 89

4-5 包晶相图 89

一、相图分析 89

二、典型合金的平衡结晶及其组织 89

三、包晶合金的不平衡结晶 92

四、利用包晶转变细化晶粒 92

一、二组元形成化合物的相图 93

五、包晶转变与共晶转变的比较 93

4-6 其它类型的相图 93

二、具有固态转变的二元合金相图 94

三、熔晶相图 96

四、偏晶相图 96

4-7 相图的规律和使用 97

一、二元合金相图遵循的规律 97

二、二元合金相图的分析方法 97

三、根据相图分析合金热处理的可能性 99

四、根据相图判断合金的性能 100

五、应用相图时要注意的几个问题 101

一、铁素体 102

第五章 铁碳合金相图 102

5-1 铁碳合金的基本相 102

二、奥氏体 103

三、渗碳体 103

5-2 相图分析 104

5-3 典型合金的结晶过程及其组织 107

一、结晶过程分析 108

二、按组织分区的铁碳合金相图 115

第六章 碳素钢 116

6-1 碳与杂质对钢性能的影响 116

一、碳的影响 116

二、杂质的影响 117

6-02 碳素钢 118

一、普通碳素结构钢 119

二、优质碳素结构钢 121

三、碳素工具钢 123

四、易切结构钢 125

五、铸钢 125

第七章 三元合金相图 127

7-1 三元合金的成分表示法 127

一、用直角坐标表示成分 127

二、用三角形表示成分 127

7-2 三元系中的杠杆定律 129

一、直线定律 129

二、重心定律 130

一、相图分析 131

7-3 三元匀晶相图 131

二、等温截面 132

三、变温截面 134

7-4 三元共晶相图 134

一、组元在固态互不溶解的三元共晶相图 134

二、组元在固态有限溶解的三元共晶相图 142

7-5 三元相图实例 147

一、锡—铅—铋合金相图 147

二、铁—碳—硅三元系的变温截面 148

三、铁—铬—碳三元系的变温截面 150

四、铁—钨—铬—碳系的变温截面 151

一、单晶体的弹性变形 154

二、单晶体的塑性变形 154

8-1 单晶体的塑性变形 154

第八章 金属的塑性变形与再结晶 154

8-2 多晶体的塑性变形 166

一、晶界的影响 166

二、晶粒间位向差别的影响 167

8-3 合金的塑性变形 168

一、固溶体合金的塑性变形特点 168

二、两相合金的塑性变形特点 168

8-4 冷塑性变形对金属组织和性能的影响 170

一、对组织结构的影响 170

二、对机械性能的影响 171

三、产生内应力 172

8-5 回复与再结晶 173

一、回复 174

二、再结晶 175

三、晶粒长大 176

四、影响再结晶后晶粒大小的因素 177

五、金属中的再结晶织构和退火孪晶 178

8-6 金属的热塑性变形 179

一、金属的热加工与冷加工 179

二、热加工对纲组织和性能的影响 179

第九章 铸铁 182

一、铁-石墨相图 183

9-1 铸铁的石墨化 183

二、石墨化过程 185

三、影响石墨化的因素 186

9-2 灰口铸铁 188

一、灰门铸铁的化学成分、组织和性能 188

二、金相组织的分类和评级 189

三、灰口铸铁的牌号和用途 195

四、灰口铸铁的孕育处理 196

9-3 球墨铸铁 196

一、球墨铸铁的组织和性能 196

二、球墨铸铁的球化处理和孕育处理 198

三、球墨铸铁金相组织的评级 200

四、球墨铸铁化学成分、牌号和用途 200

9-4 可锻铸铁 202

一、可锻铸铁的化学成分、组织和性能 203

二、可锻铸铁的牌号和用途 205

9-5 特殊性能铸铁 206

一、耐磨铸铁 206

二、耐热铸铁 207

三、耐蚀铸铁 208

第十章 非铁金属及其热处理 209

10-1 铝及其合金 209

一、铝的性能特点 209

二、铝合金的分类 210

三、铝合金的热处理原理 210

四、形变铝合金及其热处理 213

五、铸造铝合金及其热处理 219

10-2 铜及其合金 224

一、纯铜 224

二、黄铜 225

三、青铜 230

10-3 滑动轴承合金 238

一、滑动轴承的工作条件及要求 238

二、锡基轴承合金 239

三、铅基轴承合金 239

四、铝基轴承合金 240

主要参考书目 241

化学元素周期表 242