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第一篇 金属材料基础 4

第一章　纯金属的晶体结构与组织 4

第一节　纯金属的晶体结构 4

一、纯金属的晶体结构 4

二、晶体缺陷 10

第二节　纯金属的结晶与组织 14

一、纯金属结晶的温度条件 14

二、纯金属的结晶过程 15

三、影响纯金属铸态组织的因素 18

第二章　二元合金的相结构与组织 19

第一节　合金的相结构 19

一、固溶体 19

第一节　铸造碳钢 20

二、金属间化合物 21

第二节　二元合金相图 22

第三节　二元合金相图的基本类型及相图分析 24

一、匀晶相图 24

二、共晶相图 26

三、包晶相图及其它相图 29

四、根据相图判断合金性能 30

第四节　铁碳合金相图 32

一、Fe-Fe3C相图分析 32

二、碳钢在平衡条件下的固态相变及组织 35

三、含碳量对钢性能的影响 37

第三章　金属的塑性变形与再结晶 39

第一节　金属的变形过程 39

一、金属的弹性变形 39

二、金属的塑性变形 40

第二节　塑性变形对金属组织与性能的影响 42

第三节　金属的回复与再结晶 45

第四节　金属的热加工 47

第五节　金属的断裂 49

第一节　金属材料在静载荷作用下的性能指标 51

第四章　评定金属材料在应力、介质作用下的性能指标 51

一、冲击载荷作用下的性能指标 56

第二节　金属材料在其它载荷作用下的性能指标 56

二、交变载荷作用下的性能指标 57

第三节　金属的缺口效应与断裂韧性 59

一、金属的缺口效应 59

二、断裂韧性 60

一、金属的磨损 61

第四节　金属的磨损与接触疲劳 61

二、接触疲劳 62

一、应力腐蚀断裂 64

第五节　应力腐蚀与氢脆 64

二、氢脆 66

第二篇 工业用钢 68

第五章　改善钢的组织与性能的基本途径 68

第一节　冶金质量对钢性能的影响 68

一、杂质对钢材性能的影响 68

二、非金属夹杂物对钢材性能的影响 71

三、钢锭的宏观组织 72

四、钢的分类 74

第二节　碳钢的热处理 75

一、碳钢加热和冷却时的组织转变 77

二、碳钢过冷奥氏体转变图 86

三、钢的淬透性 91

四、碳钢在回火时的组织转变 93

第三节　钢的合金化 97

一、钢中的合金元素 97

二、合金元素在钢中存在的形式 97

三、合金元素对铁碳相图的影响 100

四、合金元素对热处理的影响 101

五、合金元素对钢机械性能的影响 104

第二节　低碳构件用钢的性能特点 106

一、低碳构件用钢的屈服现象 106

第一节　构件工作条件及性能要求 106

第六章　构件用钢 106

二、低碳构件用钢的冷脆现象 107

三、低碳构件用钢的应变时效、淬火时效及蓝脆 108

四、低碳构件用钢的冷变形性和可焊性 109

第三节　构件用钢 111

一、碳素构件用钢 111

二、普通低合金构件用钢 114

第七章　机器零件用钢 119

第一节　概述 119

第二节　轴类零件用钢 120

一、轴类零件的工作条件及性能要求 120

二、含碳量、回火温度对淬火钢机械性能的影响 121

三、轴类零件用钢 124

四、轴类零件加工工艺 126

一、齿轮的工作条件及性能要求 130

第三节　齿轮用钢 130

二、齿轮用钢与强化工艺 132

第四节　弹簧用钢 143

一、弹簧的工作条件与性能要求 143

二、弹簧用钢 144

三、弹簧的制造工艺 146

第五节　滚动轴承用钢 147

一、滚动轴承的工作条件与性能要求 147

二、滚动轴承用钢 148

三、铬轴承钢制滚动轴承的加工工艺 149

第六节　易削钢 151

一、轴类 153

第七节　典型零件选材及工艺分析 153

二、齿轮 155

第八章　工具材料 158

第一节　刃具钢 158

一、刃具的工作条件及性能要求 158

二、碳素刃具钢 159

三、低合金刃具钢 162

第二节　高速钢 163

一、高速钢中合金元素的作用 165

二、W18Cr4V钢的铸态组织 165

三、W18Cr4V钢加工工艺特点 166

一、冷作模具钢 169

第三节　模具钢 169

四、高速钢的类型 169

二、热作模具钢 175

第四节　量具钢 178

第五节　硬质合金 179

一、金属陶瓷硬质合金 179

二、钢结硬质合金 180

第九章　特殊钢 181

第一节　不锈钢 181

一、金属腐蚀失效形式及过程 181

二、提高金属耐腐蚀性的途径 182

三、不锈钢的种类及特点 183

二、热强钢 188

一、耐热不起皮钢 188

第二节　耐热钢及耐热合金 188

三、耐热钢合金 194

第三节　耐磨钢 196

第三篇 铸钢与铸铁 200

第十章　铸钢 200

第二节　铸造合金钢 201

第十一章　铸铁 206

第一节　灰口铸铁 206

一、灰口铸铁的石墨化过程 206

二、影响灰口铸铁组织的因素 208

三、灰口铸铁的性能 208

五、灰口铸铁的变质处理 209

六、灰口铸铁的热处理 209

四、灰口铸铁的牌号和用途 209

第二节　可锻铸铁 211

第三节　球墨铸铁 212

一、球铁的化学成分、组织与性能 212

二、球铁的牌号及用途 213

三、球铁的热处理 213

第四节　特殊性能铸铁 216

第四篇 有色金属材料 220

第十二章　铝、钛及其合金 220

第一节　铝及铝合金 220

一、纯铝 220

二、铝合金 220

一、纯钛 227

第二节　钛及钛合金 227

二、钛合金 228

三、钛合金的热处理 229

第十三章　铜及轴承合金 232

第一节　铜及其合金 232

一、纯铜 232

二、铜合金 233

第二节　轴承合金 239

一、轴承合金的工作条件及性能要求 239

二、锡基轴承合金 239

三、铅基轴承合金 241

四、铜基轴承合金 241

五、锌基轴承合金 241

第一节　机械产品的失效分析 243

第十四章　提高机械产品质量的基本途径 243

第二节　提高机械产品质量的基本途径 246

一、机械产品的合理结构与尺寸设计 246

二、合理的选材 247

三、严格执行和合理编制零件的加工工艺 248

第五篇 非金属材料 252

第十五章　高分子材料 252

第一节　高分子材料的基本知识 252

一、高分子化合物的分类 252

二、高分子化合物的合成方法 253

三、高分子化合物的成型加工方法 253

第二节　高分子的结构 254

一、高分子链结构 254

二、高聚物的聚集态结构 256

第三节　高分子性能 257

一、无定形高聚物的三种状态和两种转变 257

二、结晶高聚物的力学状态转变 257

三、高聚物的高弹性、粘流性和粘弹性 258

四、高聚物的机械性能 259

五、高聚物的热性能 260

六、高聚物的基它性能 260

第四节　常用高分子材料 261

一、塑料 261

二、橡胶 262

三、合成纤维 264

四、合成胶粘剂 264

第二节　陶瓷的组成与结构 267

第十六章　陶瓷材料 267

第一节　概述 267

一、晶体相 268

二、玻璃相 270

三、气相 271

第三节　陶瓷的性能 271

一、机械性能 271

二、化学性能 272

三、热性能 273

四、其它性能 273

第四节　常用陶瓷材料及其应用 273

一、陶瓷结构材料 273

二、利用电、磁性能的陶瓷 274

三、化学化工用陶瓷 275

四、尖端工业用陶瓷 275

五、光学、医学用陶瓷 275

第十七章　复合材料 276

第一节　概述 276

一、复合材料命名和分类 276

二、复合材料的组成 277

第二节　复合理论简介 278

第三节　复合材料的性能 280

第四节　复合材料的应用 282

附录　常用塑料、复合材料缩写代号 286

参考文献 287