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前言 1

第一章 钢铁材料生产简介 1

第一节 钢铁的冶炼 1

一、铁的冶炼 1

二、钢的冶炼 1

第二节 钢的铸锭 4

一、铸锭的方法 4

二、钢锭的组织 5

第三节 钢的压力加工 6

思考题与练习题 7

第二章 金属的力学性能 8

第一节 强度与塑性 8

一、拉伸试验 8

二、强度 9

三、塑性 10

第二节 硬度 10

一、布氏硬度 11

二、洛氏硬度 12

三、维氏硬度 12

第三节 韧性与疲劳强度 13

一、韧性 13

二、疲劳强度 14

思考题与练习题 14

第三章 纯金属的结构与结晶 15

第一节 金属的晶体结构 15

一、晶体与非晶体 15

二、金属的特性和金属键 15

三、金属晶体结构的基本类型 16

四、晶面、晶向及其表示方法 20

第二节 实际金属的晶体结构 21

一、多晶体 21

二、晶体缺陷 22

第三节 纯金属的结晶 25

一、金属结晶的过冷现象 25

二、结晶过程 26

三、结晶速度 27

四、铸锭及焊缝组织 27

五、结晶理论在实际生产中的某些应用 28

六、金属的同素异构转变 30

思考题与练习题 31

第四章 合金相结构与结晶 32

第一节 合金的相结构 32

一、基本概念 32

二、固溶体 32

三、金属化合物 34

第二节 二元合金相图的建立 35

一、相图的表示方法 36

二、二元合金相图的测定方法 36

第三节 二元匀晶相图 37

一、相图分析 37

二、合金的平衡结晶及其组织 37

三、杠杆定律 38

四、合金的不平衡结晶 39

第四节 二元共晶相图 40

一、相图分析 40

二、典型合金的平衡结晶及其组织 41

三、不平衡结晶及其组织 43

四、密度偏析 44

第四节 包晶相图 44

一、相图分析 44

二、典型合金的平衡结晶及其组织 45

第五节 其他类型相图 46

一、形成稳定化合物的相图 46

二、具有固溶体同素异构转变的相图 46

三、具有共析转变的相图 47

第六节 二元合金相图的分析和应用 47

一、二元合金相图的分析方法 47

二、二元合金相图的应用 49

思考题与练习题 50

第五章 铁碳合金 51

第一节 铁碳合金的基本相 51

一、铁素体 51

二、奥氏体 51

三、渗碳体 52

第二节 Fe—Fe3C相图分析 52

一、Fe—Fe3C相图中的特性点 53

二、Fe—Fe3C相图中的相区 54

三、Fe—Fe3C相图中的特性线 54

第三节 典型铁碳合金的平衡结晶过程及其组织 55

一、工业纯铁 56

二、共析钢 57

三、亚共析钢 58

四、过共析钢 59

五、共晶白口铸铁 60

六、亚共晶白口铸铁 61

七、过共晶白口铸铁 62

第四节 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响 63

一、含碳量对平衡组织的影响 63

二、含碳量对平衡状态下铁碳合金力学性能的影响 63

第五节 Fe—Fe3C相图应用及局限性 64

一、Fe—Fe3C相图的应用 64

二、Fe—Fe3C相图的局限性 65

第六节 合金元素对Fe—Fe3C相图的影响 65

第七节 杂质对钢组织性能的影响 67

一、硅和锰 67

二、硫 67

三、磷 67

四、非金属夹杂物 68

思考题与练习题 68

第六章 金属的塑性变形与再结晶 69

第一节 金属的塑性变形 69

一、金属的变形过程 69

二、单晶体的塑性变形 69

三、多晶体的塑性变形 74

四、合金的塑性变形 75

第二节 冷塑性变形对金属组织和性能的影响 76

一、冷塑性变形对金属性能的影响 77

二、冷塑性变形对金属组织结构的影响 78

三、冷塑性变形产生内应力 79

第三节 回复和再结晶 80

一、回复 80

二、再结晶 81

三、晶粒长大 81

第四节 金属的热塑性变形 82

一、金属的热加工与冷加工 82

二、热加工对金属组织与性能的影响 83

思考题与练习题 84

第七章 钢的热处理 86

第一节 概述 86

第二节 钢在加热时的转变 87

一、奥氏体的形成过程 87

二、影响奥氏体转变速度的因素 88

三、奥氏体长大 89

第三节 钢在冷却时的转变 90

一、奥氏体的等温转变图 91

二、奥氏体的连续冷却转变图 92

三、共析钢奥氏体转变产物的组织和性能 94

四、影响奥氏体转变的因素 98

第四节 钢的退火与正火 99

一、钢的退火 99

二、钢的正火 102

三、退火与正火工艺的选择 102

第五节 钢的淬火与回火 102

一、钢的淬火 102

二、钢的回火 108

第六节 钢的表面淬火与化学热处理 110

一、钢的表面淬火 110

二、钢的化学热处理 112

第七节 其他热处理简介 115

一、可控气氛热处理 115

二、真空热处理 116

三、形变热处理 116

四、激光热处理和电子束表面淬火 116

第八节 常见热处理缺陷及其预防 117

一、钢在加热时出现的缺陷 117

二、钢在淬火冷却时出现的缺陷 117

第九节 热处理工序位置的确定 118

一、热处理工序位置确定的一般规律 118

二、确定热处理工序位置的实例 118

思考题与练习题 119

第八章 工业用钢 121

第一节 钢的分类及牌号 121

一、钢的分类 121

二、钢的牌号 122

第二节 结构钢 125

一、普通结构钢 125

二、优质结构钢 130

三、其他结构钢 142

第三节 工具钢 143

一、刃具钢 143

二、模具钢 148

三、量具钢 150

第四节 特殊性能钢 151

一、不锈耐酸钢 151

二、耐热钢 154

三、耐磨钢 156

思考题与练习题 157

第九章 铸铁 158

第一节 铸铁的石墨化 158

一、铸铁的石墨化过程 159

二、影响石墨化的因素 160

第二节 灰铸铁 161

一、灰铸铁的化学成分、组织和性能 162

二、灰铸铁的牌号和应用 163

三、灰铸铁的孕育处理 164

四、灰铸铁的热处理 164

第三节 球墨铸铁 165

一、球墨铸铁的化学成分、组织和性能 165

二、球铁的牌号和应用 166

三、球铁的热处理 167

第四节 可锻铸铁 170

一、可锻铸铁的生产 170

二、可锻铸铁的牌号、组织、性能及用途 171

第五节 其他铸铁简介 172

一、蠕墨铸铁 172

二、合金铸铁 173

思考题与练习题 174

第十章 非铁合金 175

第一节 铝及其合金 175

一、工业纯铝 175

二、铝合金的分类及其热处理 175

三、变形铝合金 177

四、铸造铝合金 179

第二节 铜及其合金 182

一、工业纯铜 182

二、黄铜 182

三、青铜 184

第三节 滑动轴承合金 187

一、轴承合金的性能要求 187

二、常用轴承合金 188

第四节 其他非铁合金 189

一、钛及其合金 189

二、镁及其合金 190

思考题与练习题 190

参考文献 191