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绪论 1

第一章　金属材料的性能 3

学习目标 3

第一节　金属材料的物理性能和化学性能 3

一、金属材料的物理性能 3

二、金属材料的化学性能 4

第二节　金属材料的力学性能 5

一、强度 6

二、塑性 8

三、硬度 8

四、冲击韧性 10

五、疲劳强度 12

六、蠕变与松弛 13

第三节　金属的工艺性能 13

一、热加工工艺性能 14

二、冷加工工艺性能 14

习题 15

第二章　金属与合金结构及铁碳合金相图 16

学习目标 16

第一节　金属的晶体结构 16

一、纯金属的晶体结构及常见类型 16

二、纯金属的结晶 18

三、纯铁的同素异构转变 21

第二节　合金组织 22

一、合金的基本概念 22

二、合金的组织 23

三、铁碳合金的组织 24

第三节　铁碳合金相图 26

一、铁碳合金相图分析 26

二、铁碳合金的分类 28

三、典型铁碳合金的结晶过程及其组织 28

四、铁碳合金的成分、组织与性能的关系 31

五、铁碳合金相图的应用 31

习题 32

阅读材料　合金相图的建立 33

第三章　钢的热处理与表面改性 34

学习目标 34

第一节　钢在加热时的组织转变 35

一、钢的奥氏体化 35

二、奥氏体晶粒的长大 36

三、影响奥氏体晶粒长大的因素 36

第二节　钢在冷却时的转变 37

一、过冷奥氏体的等温转变 38

二、过冷奥氏体在连续冷却时的转变 40

三、过冷奥氏体等温转变图的应用 41

第三节　钢的退火与正火 42

一、退火 42

二、正火 43

第四节　钢的淬火和回火 44

一、钢的淬火 44

二、钢的回火 47

第五节　钢的表面改性处理 49

一、钢的表面淬火 49

二、化学热处理 50

三、钢的其他表面处理简介 52

习题 53

阅读材料　热处理新工艺简介 54

第四章　碳素钢 55

学习目标 55

第一节　常存元素对钢性能的影响 55

一、硅 55

二、锰 55

三、硫 55

四、磷 56

五、氢 56

第二节　碳素钢的分类 56

一、按冶炼方法分类 56

二、按脱氧程度分类 56

三、按化学成分分类 56

四、按钢的用途分类 56

五、按品质分类 57

第三节　碳素钢的牌号及用途 57

一、碳素结构钢 57

二、优质碳素结构钢 57

三、碳素工具钢 59

四、铸造碳钢 60

习题 61

阅读材料　钢材的品种介绍 61

第五章　合金钢 63

学习目标 63

第一节　概述 63

一、合金钢的分类 63

二、合金钢的牌号表示方法 63

三、合金元素对钢性能的影响 64

第二节　合金结构钢与合金工具钢 65

一、合金结构钢 65

二、合金工具钢 69

第三节　特殊性能钢 70

一、不锈钢 70

二、耐热钢 73

三、高锰钢（耐磨钢） 73

习题 73

阅读材料　钢材的火花鉴别 74

第六章　铸铁 76

学习目标 76

第一节　铸铁分类及铸铁的石墨化 76

一、铸铁的分类 76

二、铸铁的石墨化及其影响因素 77

第二节　灰铸铁 78

一、灰铸铁的组织与性能 78

二、灰铸铁的孕育处理 79

三、灰铸铁的牌号及用途 79

四、灰铸铁的热处理 80

第三节　可锻铸铁与球墨铸铁 80

一、可锻铸铁 80

二、球墨铸铁 81

习题 82

阅读材料　合金铸铁 83

第七章　有色金属 84

学习目标 84

第一节　铜与铜合金 84

一、纯铜及应用 84

二、铜合金及应用 85

第二节　铝与铝合金 87

一、纯铝 87

二、铝合金及应用 87

第三节　钛与钛合金 88

一、纯钛 89

二、钛合金 89

第四节　滑动轴承合金 90

一、轴承合金的性能要求及组织特征 90

二、锡基和铅基轴承合金（巴氏合金） 91

三、铜基轴承合金 92

四、铝基轴承合金 92

第五节　其他有色金属及含油轴承 93

一、镍及镍合金 93

二、锌及锌合金 93

三、含油轴承 94

习题 94

阅读材料　金属材料的储运管理 94

第八章　非金属材料 96

学习目标 96

第一节　高分子材料 96

一、橡胶及其制品 96

二、塑料及其制品 97

三、胶黏剂 98

第二节　陶瓷材料 99

一、陶瓷的基本知识 99

二、陶瓷的性能特点及应用 100

第三节　复合材料 101

一、复合材料的分类 101

二、复合材料的性能特点 101

三、树脂基复合材料（玻璃钢） 102

四、金属基复合材料（MMC） 103

五、陶瓷基复合材料 103

六、复合材料的主要应用领域 103

习题 104

阅读材料　新材料简介 104

第九章　材料的选用和热处理工艺分析 105

学习目标 105

第一节　选材的原则与方法 105

一、选材的一般原则 105

二、选材的一般步骤和应注意的问题 107

第二节　热处理的应用 107

一、热处理与切削加工性的关系 108

二、零件热处理的工序位置 108

三、热处理技术条件的标注 108

四、热处理零件的变形和开裂 109

第三节　典型零件的选材及热处理举例分析 109

一、齿轮类零件 109

二、轴类零件 110

三、压力容器 111

习题 112

附录Ⅰ 金属热处理工艺分类及代号 113

附录Ⅱ 黑色金属硬度与强度换算表（BG/T 1172—1999） 116

附录Ⅲ 钢材的涂色标记 117

参考文献 118