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第一章 概论 1

第一节 钢的分类及钢号表示方法 1

一、钢的概念 1

二、钢的分类 1

三、钢号表示方法 7

第二节 铁碳合金平衡图 14

一、铁碳平衡图简介 15

二、钢加热时的转变 22

三、钢冷却时的转变 24

四、钢的回火转变 33

第三节 钢的热处理 34

一、退火 34

二、正火 39

三、淬火 39

五、钢的冷处理 41

四、回火 41

六、化学热处理 42

七、固溶处理 43

八、时效处理 43

第四节 钢的检验 43

一、检验的意义 43

二、检验标准 44

三、检验项目 45

一、碳的测定 50

第二章 化学成分分析 50

第一节 化学分析法 50

二、锰的测定 51

三、硅的测定 51

四、硫的测定 51

五、磷的测定 52

六、镍的测定 52

八、钒的测定 53

九、铜的测定 53

七、铬的测定 53

十、钨的测定 54

十一、砷的测定 54

十二、稀土总量的测定 54

第二节 仪器分析 55

一、光谱分析 55

二、光电比色分析 58

三、极谱分析 58

四、电子探针分析 58

五、离子探针分析 60

第三章 宏观检验 62

第一节 钢锭结晶 62

一、钢锭结晶的分域 62

二、钢锭三个区域的形成原因 63

第二节 酸浸试验 64

一、试样制备 64

三、钢锭结晶产生的缺陷 64

二、试验方法 65

三、结果评定 68

第三节 断口试验 79

一、试样制备 80

二、试验方法 80

三、钢材断口评定 80

四、碳素钢和低合金钢断口评定 87

二、试验方法 89

第四节 塔形车削发纹试验 89

一、试样制备 89

三、结果评定 90

第五节 硫印试验 91

一、试验原理 91

二、试样要求 91

三、试验方法 91

四、结果评定 91

一、试样的截取 92

第一节 金相试样的制备 92

第四章 金相检验 92

二、试样的镶嵌 93

三、试样的研磨 93

四、金相组织显示 95

第二节 金相组织的识别 97

第三节 金相检验项目及结果评定 102

一、脱碳层深度 102

二、珠光体组织 104

四、带状碳化物 107

三、网状碳化物 107

六、碳化物不均匀度 110

七、显微孔隙 111

八、晶粒度 112

九、石墨碳测定 114

十、非金属夹杂物 115

十一、α-相 131

一、金相显微镜的放大倍数 133

第四节 金相显微镜 133

二、金相显微镜的光学系统 136

三、金相显微镜中测微尺的使用 138

四、金相显微镜的简单维护 139

五、金相显微镜的发展趋势 140

第五章 力学性能检验 142

第一节 硬度试验 143

一、概述 143

二、布氏硬度 144

三、洛氏硬度 147

四、维氏硬度 150

五、肖氏硬度 152

第二节 拉伸试验 155

一、拉伸试样的制备 155

二、强度指标的测定 158

三、塑性指标的测定 161

四、拉伸试验方法 162

第三节 冲击试验 170

一、冲击试样的制备 171

二、室温冲击试验 172

三、低温冲击试验 173

四、小能量多次重复冲击试验简介 174

第六章 工艺性能检验 176

第一节 金属耐磨性试验 176

一、试样要求 176

二、试验方法 176

三、结果评定 177

第二节 金属切削性能试验 177

一、试样要求 177

二、试验方法 177

三、结果评定 178

第三节 钢的焊接性能试验 178

二、焊接接头试验方法 179

一、钢的抗裂倾向试验方法（Y型坡口对接裂缝试验） 179

第四节 钢的淬透性试验 184

一、碳素工具钢淬透性试验 184

二、钢的末端淬火试验 185

第五节 金属弯曲试验 190

一、试样要求 190

二、试验方法 191

三、结果评定 192

第六节 金属反复弯曲试验 194

一、试样要求 195

二、试验方法 195

三、结果评定 195

第七节 金属顶锻试验 196

一、试样要求 196

二、试验方法 196

三、结果评定 197

二、试验方法 198

一、试样要求 198

第八节 金属杯突试验 198

三、结果评定 199

第九节 线材反复弯曲试验 199

一、试样要求 199

二、试验方法 199

三、结果评定 201

第十节 钢筋平面反向弯曲试验 201

一、试样要求 201

二、试验要点 201

三、结果评定 201

第十一节 薄板双层咬合弯曲试验 201

第十二节 金属管扩口试验 202

二、试验方法 202

一、试样要求 202

二、试验要点 202

一、试样要求 202

三、结果评定 202

三、结果评定 203

第十三节 金属管缩口试验 203

一、试样要求 203

二、试验方法 203

三、结果评定 203

二、试验要点 204

三、结果评定 204

第十四节 金属管弯曲试验 204

一、试样要求 204

第十五节 金属管卷边试验 205

一、试样要求 205

二、试验方法 205

三、结果评定 205

三、结果评定 206

二、试验方法 206

一、试样要求 206

第十六节 金属管压扁试验 206

第七章 物理性能检验 208

第一节 密度测定 208

一、概述 208

二、密度的测量方法 208

第二节 膨胀系数测定 210

一、概述 210

二、膨胀系数的测量方法 211

三、膨胀分析法的应用 215

第三节 电阻率测定 216

一、概述 216

二、电阻率的测定 217

三、电阻分析法的应用 222

第四节 热分析法 224

一、热分析法简介 224

二、热分析法的应用 225

一、金属的热电现象 228

第五节 热电势测定 228

二、热电势的测定 229

三、利用热电势分析马氏体的分解 230

第六节 磁性能测量及磁分析法的应用 231

一、各种磁性材料的测量项目 231

二、磁性能测量方法 231

三、磁分析法的应用 233

一、晶间腐蚀 238

第八章 化学性能检验 238

第一节 晶间腐蚀试验 238

二、晶间腐蚀试验方法 239

第二节 抗氧化性能试验 243

一、试样要求 243

二、试验方法 244

三、结果评定 244

第三节 大气腐蚀试验 244

二、大气加速腐蚀试验 245

一、大气暴露腐蚀试验 245

第四节 全浸腐蚀试验和间浸腐蚀试验 246

一、试样要求 246

二、试验方法 247

三、结果评定 248

第九章 无损检验 249

第一节 超声波探伤 249

一、超声波探伤原理 249

二、低倍组织超声波试验 250

三、碳素钢拉伸试验无损预检法 253

第二节 磁力探伤 254

一、磁力探伤原理 254

二、磁力探伤方法 255

三、退磁方法 256

四、结果评定 256

二、影响试样热处理的因素 257

一、试样热处理的目的 257

第一节 试样热处理的目的及影响因素 257

第十章 检验试样的热处理 257

第二节 断口试样的热处理 260

一、淬火断口试样 260

二、调质断口试样 261

三、退火断口试样 261

第三节 金相试样的热处理 261

一、网状碳化物试样 261

二、铬轴承钢带状磁化物和碳化物液析试样 262

三、碳化物不均匀度试样 262

四、晶粒度试样 262

五、非金属夹杂物试样 263

第四节 力学试样的热处理 263

一、硬度试样 263

二、拉伸试样 266

二、显微硬度计构造及测量方法 285

一、显微硬度计的使用范围 285

第一节 显微硬度计 285

第十一章 实验研究用材料检测仪器 285

三、影响显微硬度值的因素 287

四、显微硬度计存在的问题 288

第二节 高低温金相显微镜 289

一、高温金相显微镜的构造、操作及应用 289

二、低温金相显微镜简介 293

第三节 定量金相测定仪器 294

一、定量金相技术 295

二、定量金相测定装置原理及应用 295

三、自动图像分析仪原理及应用 298

第四节 透射电子显微镜 299

一、透射电子显微镜构造及其成像原理 299

二、透射电子显微镜的试样制备 300

三、像的衬度的形成 302

四、透射电子显微镜的应用 303

一、扫描电子显微镜的工作原理 304

第五节 扫描电子显微镜 304

二、扫描电子显微镜的应用 307

三、扫描电子显微镜的优点 308

第六节 电子探针仪 309

一、电子探针仪的工作原理 309

二、电子探针仪的应用 311

第十二章 钢材质量证明书 311

附表1 钢的检验标准汇总 319

附录 319

附表2 钢的各临界点及空冷组织和硬度表 325

附表3 主要元素的化学符号、原子量和密度 329

附表4 黑色金属硬度与强度对照表 329

附表5 金属布氏硬度换算表 334

附表6 公斤力/毫米2和兆帕换算表 346

附表7 冲击韧性指标对照表 349

附表8 法定计量单位与公制计量单位换算关系表 349

参考文献 352