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第一章　金属的晶体结构和结晶 1

第一节　金属的晶体结构 1

一、晶体 1

二、金属键与金属的特性 3

三、金属晶体中常见的三种晶格类型 4

四、晶面和晶向 7

五、晶体的各向异性 10

第二节　实际金属的晶体结构 11

一、单晶体与多晶体 11

二、实际金属晶体的缺陷 12

三、晶体缺陷对金属性能的影响 13

第三节　金属的结晶 14

一、结晶的基本概念 14

二、金属结晶的基本过程 16

三、金属铸锭及金属铸件 17

四、结晶过程中的晶粒大小及其控制方法 19

第二章　金属的塑性变形和再结晶 22

第一节　金属的塑性变形 22

一、单晶体金属的塑性变形 22

二、多晶体金属的塑性变形 24

三、冷态塑性变形对金属组织和性能的影响 25

第二节　冷加工金属在加热时的变化 27

一、回复、再结晶与晶粒长大 27

二、影响再结晶温度和晶粒大小的因素 29

第三节　金属的热加工 30

一、热加工与冷加工的区别 30

二、热加工过程中的加工硬化与再结晶 31

三、热加工的应用及组织和性能特点 31

第四节　常见的几种力学性能指标 32

一、拉伸试验 32

二、硬度试验 34

三、冲击韧性 35

四、疲劳极限 36

第三章　二元合金及其相图 37

第一节　固态合金相的种类及特点 37

一、固溶体 38

二、金属化合物 41

第二节　二元合金相图 45

一、二元合金相图的建立 45

二、二元合金相图的基本类型 46

第三节　合金的性能与相图的关系 57

一、合金的力学性能、物理性能与相图的关系 57

二、合金的工艺性能与相图的关系 58

第四章　铁碳合金 60

第一节 Fe-Fe3C相图 61

一、Fe-Fe3C相图中的组元 61

二、Fe-Fe3C相图中的基本相 62

三、Fe-Fe3C相图分析 63

四、典型合金的平衡结晶过程 64

第二节　碳含量对铁碳合金平衡组织及其性能的影响 71

一、碳含量对平衡组织的影响 71

二、碳含量对力学性能的影响 73

三、碳含量对工艺性能的影响 74

第三节　碳钢 74

一、常存杂质元素的影响 74

二、碳钢的分类、编号和用途 75

第五章　钢的热处理 82

第一节　钢在加热时的转变 82

一、奥氏体的形成 83

二、影响奥氏体形成速度的因素 84

三、奥氏体晶粒度 84

第二节　钢在冷却时的转变 85

一、过冷奥氏体的等温转变曲线 86

二、过冷奥氏体的连续转变曲线 91

第三节　钢的退火和正火 92

一、钢的退火 92

二、钢的正火 94

第四节　钢的淬火与回火 94

一、钢的淬火 94

二、钢的淬透性 96

三、淬火钢的回火 99

第五节　钢的表面淬火 102

一、感应加热表面淬火 102

二、火焰加热表面淬火 105

第六节　钢的化学热处理 105

一、钢的渗碳 106

二、钢的氮化 111

第六章　合金钢 113

第一节　概述 113

一、合金元素的存在形式 113

二、合金元素的主要作用 113

三、合金钢的分类与编号 119

第二节　合金结构钢 120

一、低合金结构钢 120

二、渗碳钢 121

三、调质钢 125

四、弹簧钢 129

五、滚动轴承钢 130

六、易切削钢 132

第三节　合金工具钢 134

一、刃具钢 134

二、模具钢 139

三、量具钢 142

第四节　特殊性能钢 143

一、不锈钢 143

二、耐热钢 148

三、耐磨钢 153

第七章　铸铁 155

第一节　铸铁的石墨化 155

一、铁碳合金的双重相图 155

二、铸铁石墨化的条件 155

三、影响石墨化的因素 157

第二节　常用铸铁的分类 158

一、灰铸铁 159

二、球墨铸铁 161

三、蠕墨铸铁 163

四、可锻铸铁 165

第三节　铸铁的热处理及性能特点 167

一、铸铁热处理的主要目的 167

二、铸铁热处理的主要方法 167

三、铸铁性能的特点 168

第四节　特殊性能铸铁 169

一、耐热铸铁 170

二、耐磨铸铁 171

三、耐蚀铸铁 173

第八章　有色金属材料 175

第一节　铝及其合金 175

一、工业纯铝的主要特性及应用 175

二、铝合金及其热处理 176

三、常用铝合金 179

第二节　铜及其合金 188

一、纯铜 188

二、铜合金 190

第三节　钛及其合金 202

一、纯钛 202

二、钛合金 202

第四节　镁及其合金 208

一、纯镁 208

二、镁合金 209

第五节　滑动轴承合金 221

一、性能要求 221

二、轴承合金的分类和用途 222

第九章　非金属材料 227

第一节　高分子材料的基本知识 227

一、高分子材料的概念 227

二、高分子材料的组成 227

三、高分子链的结构 229

四、高分子链的形状 230

五、高分子链的构型和构象 231

六、高聚物的聚集态结构和性能 232

七、高聚物的物理状态和性能 233

八、高分子材料的化学反应 235

九、高分子化合物性能的特点和加工 236

十、高分子化合物的命名 237

第二节　常用高分子材料 237

一、塑料 237

二、橡胶 242

第三节　陶瓷材料 245

一、陶瓷的成分和结构 245

二、陶瓷的性能 247

三、常用的陶瓷材料 248

第四节　复合材料 250

一、复合材料提高力学性能的概念 250

二、复合材料的性能 251

三、常用复合材料及应用 252

参考文献 257