金属学与热处理PDF电子书下载

第1章 金属及合金的晶体结构 2

材料的地位和分类 2

决定金属材料性能的基本因素 3

金属与合金 4

基本概念 4

原子结构 4

原子间的键合 6

金属的晶体结构 7

空间点阵、晶格、晶胞 7

晶面指数和晶向指数 10

纯金属的典型晶体结构 12

各向异性和多晶型性 16

实际金属的晶体缺陷 17

点缺陷 17

线缺陷 18

面缺陷 22

合金的相结构 27

合金系统、相及其分类 27

固溶体 29

中间相（金属化合物） 33

复习思考题 34

第2章 金属及合金的相图 36

二元合金相图 36

二元合金相图的建立和表示方法 36

相律和杠杆定律 38

二元相图的基本类型 39

三元合金相图 44

三元相图的成分表示方法 44

三元匀晶相图 45

组元在固态完全互不溶解的三元共晶相图 48

实际三元相图举例 51

复习思考题 52

第3章 金属与合金的结晶 53

结晶的基本规律 53

结晶过程 53

结晶热力学条件 54

形核 54

晶核的长大 59

固溶体的结晶和组织 62

平衡结晶 62

非平衡结晶 64

组成过冷 64

区域偏析 65

组成过冷对晶体形状和铸锭组织的影响 66

金属铸锭的组织和缺陷 67

铸锭的组织 67

铸锭的缺陷 68

复习思考题 70

第4章 铁碳合金及Fe-Fe3 C相图 71

铁碳合金中的基本相 71

铁（Fe） 71

铁与碳的化合物（Fex Cy） 72

Fe-Fe3 C相图分析 73

Fe-Fe3 C平衡相图 73

铁碳合金的平衡结晶过程及平衡组织 76

碳含量对铁碳合金平衡组织和性能的影响 80

复习思考题 81

第5章 金属及合金的塑性变形 82

应力与应变 82

真应力-真应变曲线 82

工程应力-应变曲线 83

金属及合金的弹性变形 84

弹性变形的宏观定律 84

弹性应变能 84

影响弹性形变的内在因素 84

单晶体的塑性变形 85

滑移 85

孪生 93

多晶体的塑性变形 94

多晶体塑性变形的特点 94

晶粒大小对塑性变形的影响 95

上、下屈服点和吕德斯带 96

塑性变形对金属组织和性能的影响 97

塑性变形对金属组织结构的影响 97

塑性变形对金属性能的影响 99

金属的断裂 100

断裂的基本形式 100

金属的断裂过程及断口特征 102

影响断裂的基本因素 105

复习思考题 106

第6章 金属及合金的回复与再结晶 107

变形金属与合金在加热时的变化 107

显微组织的变化 107

储存能及内应力的变化 107

力学性能的变化 108

物理性能的变化 108

回复 108

回复动力学 108

回复机制 109

再结晶 110

再结晶晶核的形成与长大 110

影响再结晶的因素 112

晶粒长大 114

正常晶粒长大 114

晶粒的异常长大 116

再结晶退火后的组织 116

金属的热加工 118

动态回复 118

动态再结晶 119

热加工后组织与性能 120

复习思考题 121

第7章 金属及合金中的扩散 122

扩散现象及定义 122

扩散现象 122

扩散的定义 123

金属中的扩散理论概要 124

扩散定律 124

扩散定律在固态相变中的应用 124

原子的运动和扩散系数 126

扩散机理 127

原子迁移的热力学分析 129

扩散的驱动力 129

原子热激活跃迁 130

实际金属中的扩散 131

纯金属中的自扩散 131

金属晶体结构对扩散系数的影响 132

固态相变中原子的迁移 134

温度对扩散的影响 134

体扩散和晶界扩散 135

碳原子在钢中的扩散 135

合金元素的扩散 136

铁原子的自扩散 137

复习思考题 137

第8章 金属固态相变原理 140

金属固态相变概论 140

固态相变的类型 140

固态相变的特点 142

钢的加热转变 146

奥氏体的组织结构 146

奥氏体的形成 147

奥氏体形成动力学 149

奥氏体晶粒长大及控制 151

钢的冷却转变概述 154

过冷奥氏体的等温转变图（TTT图） 154

过冷奥氏体的连续冷却转变图（CC T图） 155

影响冷却转变的因素 157

共析分解与珠光体 160

珠光体的组织结构和定义 160

珠光体的组织形态 160

共析分解过程 162

粒状珠光体的形成 164

先共析相的析出 165

影响珠光体转变组织的内在因素 167

马氏体相变 167

马氏体相变的基本特征 167

马氏体相变及马氏体的定义 169

钢中马氏体的物理本质 169

Fe-C合金马氏体相变热力学条件 172

马氏体的形核与长大 173

奥氏体的热稳定化和残留奥氏体 174

马氏体的机械性能 175

贝氏体相变 176

贝氏体的组织形貌 176

贝氏体相变的过渡性特征 178

贝氏体的定义 180

关于贝氏体相变机制 181

钢中贝氏体的机械性能 181

淬火钢的回火转变 182

碳素钢马氏体的脱溶 183

回火时α相的变化 185

残余奥氏体的转变 187

回火硬度曲线和二次硬化 188

淬火钢回火组织的概念 189

回火组织的力学性能 190

回火脆性 191

复习思考题 191

第9章 金属热处理工艺 193

加热工艺 193

加热速度 193

加热温度的选择 194

升温、保温时间 195

钢的退火与正火 196

钢的退火 196

钢的正火 203

钢的淬火和回火 203

钢的淬火 203

钢的回火 209

钢的形变热处理 209

高温形变热处理 209

低温形变热处理 210

钢的表面淬火 211

感应加热原理 211

感应加热表面淬火的特点 212

钢的化学热处理 213

化学热处理的基本原理和过程 213

渗碳 214

氮化 215

碳氮共渗 215

复习思考题 216

第10章 工业用钢总论 218

钢的分类及编号 218

钢的分类 219

碳素钢的编号（GB／T 221—2000） 220

合金钢的编号（GB／T 221—2000） 220

合金相概述 221

合金钢是一个复杂系统 221

合金元素在系统中的分布状态 221

合金元素与铁的相互作用 222

合金元素与碳的相互作用 223

钢中的金属间化合物 223

合金元素对Fe-C相图的影响 223

合金元素对加热转变的影响 224

合金元素对过冷奥氏体转变的影响 225

合金元素对淬火钢回火转变的影响 225

合金元素对钢性能的影响 226

力学性能与组织的关系 227

合金元素对钢强韧性的影响 228

复习思考题 230

第11章 工程构件用钢 231

工程构件用钢的用途及特点 231

工程构件用钢的用途及性能要求 231

工程构件用钢的机械性能特点 231

合金元素对构件用钢性能的影响 233

钢的宏观组织及杂质的作用 234

钢的物理不均匀性 234

钢的化学不均匀性 236

碳和杂质元素对钢组织和性能的影响 237

工程构件用钢钢种 240

普通碳素工程构件用钢 240

低合金工程构件用钢 244

微合金化钢 246

低碳贝氏体型钢和铁素体-马氏体双相钢 248

低合金高强度钢的发展趋势 250

复习思考题 251

第12章 机械制造用结构钢 252

调质钢 252

调质钢的工作条件及对性能的要求 252

调质钢的合金化 253

常用调质钢 253

调质钢的冶金质量 254

调质钢的热处理特点 255

渗碳钢 256

渗碳钢的服役条件和对性能的要求 256

渗碳钢的合金化 257

常用渗碳钢 258

渗碳钢的热处理特点 259

贝氏体渗碳钢 259

弹簧钢 260

弹簧的服役条件和性能要求 260

弹簧钢的合金化 260

典型弹簧钢 261

弹簧钢的热处理特点 261

轴承钢 262

滚动轴承的服役条件及对性能的要求 262

轴承钢的合金化 263

轴承钢的热处理特点 264

复习思考题 265

第13章 工模具用钢 266

刃具钢 266

刃具钢的服役条件和性能要求 266

碳素工具钢 267

低合金刃具钢 267

高速钢 268

高速钢的服役条件和性能特点 268

高速钢的合金化 268

高速钢中的组成相和碳化物的不均匀性 269

高速钢的热处理特点 270

高速钢的发展 270

模具钢 271

冷作模具钢 271

热作模具钢 273

塑料模具钢 275

轧制工具钢 276

复习思考题 277

第14章 特殊性能钢 278

不锈耐酸钢 278

金属的腐蚀 278

不锈钢的合金化 280

不锈钢的组织与分类 282

马氏体不锈钢 283

铁素体不锈钢 285

奥氏体不锈钢 287

其它类型不锈钢 289

耐热钢 290

耐热钢的热稳定性和热强性 290

常用耐热钢及热处理 292

耐磨钢 295

钢的耐磨性及其影响因素 295

高锰钢 296

低合金耐磨钢及石墨钢 297

复习思考题 298

第15章 铸铁 299

铸铁的石墨化及分类 299

铁碳合金双重相图 299

铸铁的石墨化 299

铸铁的分类 300

工业常用铸铁 302

灰口铸铁 302

球墨铸铁 303

蠕墨铸铁 304

可锻铸铁 304

合金铸铁 305

复习思考题 306

第16章 有色金属及合金 307

有色金属及合金概论 307

有色金属的分类及编号 307

有色合金的分类及编号 307

有色金属及合金的用途 308

有色金属及合金的生产 309

有色金属的合金化 310

铜及铜合金 311

工业纯铜 311

黄铜 311

青铜 312

铝及其合金 314

工业纯铝 314

铝合金 315

钛及钛合金 319

纯钛 319

钛的合金化 320

钛合金的热处理 320

复习思考题 322

第17章 新型金属材料 323

金属功能材料 323

电磁材料 323

形状记忆合金 327

贮氢合金 328

金属亚稳材料 329

纳米材料 330

非晶态材料 331

有序金属间化合物结构材料 333

金属间化合物的基本结构 333

金属间化合物材料的性能特点 335

金属间化合物工程合金 336

复习思考题 339

参考文献 340