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目录 1

绪论 1

第一章　纯金属的晶体结构与结晶 1

§1—1　纯金属的晶体结构 1

一、金属原子的结合及金属特性 1

二、晶体结构的基本概念 2

三、常见的金属晶格类型 2

四、晶面指数和晶向指数 5

五、实际金属的内部结构 7

一、液态金属的结晶 11

§1—2　纯金属的结晶 11

二、金属结晶的基本规律 12

三、晶核的形成与长大 13

四、金属凝固后的晶粒大小 14

五、铸锭的组织 15

六、金属的同素异构转变 16

思考题及习题 17

第二章　合金的相结构与二元合金相图 19

§2—1　合金的相结构 19

一、概述 19

二、合金的相结构 19

一、概述 23

二、二元合金相图的制作 23

§2—2　二元合金相图 23

三、匀晶相图 24

四、共晶相图 27

五、包晶相图＊ 30

六、具有稳定化合物的二元合金相图 32

§2—3　二元相图的应用 33

一、合金机械性能与相图的关系 33

二、合金的工艺性与相图的关系 33

思考题与习题 34

二、单晶体的塑性变形 37

一、概述 37

§3—1　金属的塑性变形 37

第三章　金属的塑性变形与再结晶 37

三、多晶体的塑性变形 41

四、合金的塑性变形与强化 42

五、塑性变形对金属组织和性能的影响 44

§3—2　金属的回复与再结晶 47

一、回复 47

二、再结晶 48

三、晶粒长大 49

四、影响再结晶后晶粒大小的因素 49

§3—3　金属的热加工 50

一、热加工与冷加工 50

二、热加工对材料组织和性能的影响 51

思考题及习题 52

第四章　金属的机械性能 54

§4—1　拉伸强度 54

一、强度指标 54

二、塑性指标 56

§4—2　硬度 56

一、布氏硬度（HB） 57

二、洛氏硬度（HR） 57

三、维氏硬度（HV） 58

§4—3　冲击韧性 58

一、试验原理与方法 58

二、冲击韧性分析和应用 59

三、小能量多次冲击试验 60

§4—4　疲劳强度 60

一、疲劳现象 60

二、疲劳抗力指标 61

三、提高疲劳强度的措施 61

§4—5　断裂韧性 62

一、低应力脆断 62

二、裂纹尖端的应力及裂纹扩展型式 62

三、断裂韧性（K1c） 63

思考题及习题 65

§5—1 Fe-Fe3C相图 66

一、Fe-Fe3C相图中的基本相 66

第五章　铁碳合金 66

二、Fe-Fe3C相图分析 68

三、典型合金的结晶过程 70

§5—2　碳钢 76

一、碳与杂质对钢性能的影响 76

二、碳钢的分类、编号及应用 77

§5—3　铸铁 84

一、白口铸铁 84

二、灰口铸铁 84

三、可锻铸铁＊ 87

四、球黑铸铁 88

§6—2　钢的热处理 91

一、钢加热时的组织转变 91

第六章　钢的热处理 91

§6—1　概述 91

二、钢冷却时的组织转变 94

§6—3　钢的热处理工艺 103

一、退火 103

二、正火 104

三、淬火 105

四、回火 111

五、金属的时效＊ 114

§6—4　表面淬火＊ 114

§6—5　化学热处理 115

一、高频淬火原理 115

二、高频淬火的应用 115

一、渗碳 116

二、氮化（渗氮） 119

三、碳氮共渗 121

四、其他渗入法＊ 122

§6—6　其他热处理工艺＊ 122

一、可控气氛热处理 122

二、真空热处理 123

三、形变热处理 123

四、强韧化处理 125

五、激光热处理 125

思考题及习题 126

第七章　合金钢 130

§7—1　合金钢概述 130

一、合金元素的存在形式 130

二、合金元素的主要影响 130

三、合金钢的分类与编号 133

§7—2　合金结构钢 135

一、渗碳钢 135

二、调质钢 138

三、超高强度钢 141

四、弹簧钢 142

五、轴承钢＊ 144

一、刃具钢 145

§7—3　合金工具钢 145

二、模具钢 151

三、量具钢 155

思考题及习题 156

第八章　不锈钢及高温合金 157

§8—1　不锈钢 157

一、概述 157

二、马氏体不锈钢 158

三、奥氏体不锈钢 161

四、过渡型不锈钢＊ 164

一、概述 165

§8—2　高温合金 165

二、变形铁基高温合金 167

三、变形镍基高温合金 171

四、铸造高温合金 174

思考题及习题 178

第九章　有色金属 179

§9—1　铝及铝合金 179

一、概述 179

二、铝合金的热处理 183

三、变形铝合金 187

四、铸造铝合金 191

一、概述 193

§9—2　镁及镁合金 193

二、变形镁合金 194

三、铸造镁合金 195

§9—3　钛及钛合金 196

一、钛及其合金的特性 196

二、钛合金的热处理 198

三、常用的钛合金 200

§9—4　铜及铜合金 202

一、纯铜 202

二、黄铜 202

三、青铜 204

思考题及习题 205

一、聚合物的分子组成 206

第十章　非金属材料 206

§10—1　工程聚合物 206

二、人工合成聚合物的方法 207

三、线型聚合物 208

四、体型聚合物 211

五、聚合物的机械性能 212

六、常用工程聚合物简介 213

§10—2　陶瓷材料 216

一、陶瓷材料概述 216

二、陶瓷材料简介 219

一、复合材料概述 221

§10—3　复合材料 221

二、树脂基复合材料的基体类型 226

三、增强纤维及纤维树脂基复合材料 227

四、金属基复合材料 234

思考题及习题 236

第十一章　失效分析及材料选用 238

§11—1　零件的失效分析 238

一、概述 238

二、零件失效原因和类型 238

三、失效分析的一般方法 240

五、断裂失效 241

四、变形失效 241

六、表面损伤失效 247

§11—2　选材一般原则 248

一、材料满足相应的失效抗力 248

二、考虑材料的工艺性 250

三、注意经济性 251

§11—3　典型零件选材分析 251

一、飞机起落架 251

二、发动机涡轮轴 254

三、机床齿轮 256

四、典型航空零部件复合材料的选用 258

思考题及习题 260