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第一章 原子结构与化学键 1

1-1 原子结构和元素周期表 1

一、原子的组成 1

二、原子的电子层结构 2

1-2 元素性质和原子结构的关系 14

一、元素的金属性和非金属性 14

二、元素的化合价 19

1-3 化学键 20

一、离子键和离子化合物 21

二、共价键和共价化合物 22

复习思考题和习题 30

第二章 钢中合金元素及其化合物 33

2-1 钢中的合金元素 33

一、硼、碳、氮、硅、磷、硫及铝 34

二、钛、钒、铬、锰、钴、镍、锆、铌、钼、钽、钨及铜 34

三、稀土元素 34

2-2 副族及Ⅷ族元素和稀土元素的性质 35

一、副族及Ⅷ族元素的性质 35

二、稀土元素 44

一、合金元素的晶体结构 47

2-3 合金元素的晶体结构及在钢中的存在形式 47

二、合金元素在钢中的存在形式 51

2-4 钢中合金元素的间隙化合物 56

一、碳化物 56

二、氮化物 63

三、硼化物 66

复习思考题和习题 69

第三章 热处理常用化合物 71

3-1 无机化合物 71

一、水 71

二、氯化物 76

三、氧化物 81

四、硫的化合物 86

五、氮的化合物 92

六、碳、硅的化合物 101

七、氰的化合物 109

八、硼的化合物 110

九、常用盐的鉴别 117

3-2 有机化合物 120

一、烃 120

二、烃的含氧衍生物 130

三、含氮有机物 138

四、油 140

复习思考题和习题 143

第四章 热处理熔盐 146

4-1 盐浴的应用概况和种类 146

一、盐浴的应用概况 146

二、盐浴的种类 147

三、选择热处理熔盐的一般原则 148

4-2 熔盐的物理性质 149

一、盐的熔点、沸点、挥发性和蒸气压 149

二、混合熔盐蒸气压下降，熔点降低和组成一熔点图 150

三、熔盐的流动性和导电性 156

4-3 工件在盐浴中的氧化脱碳 161

一、水分的影响 161

二、空气中氧的影响 162

三、杂质的影响 163

4-4 盐浴脱氧和选择脱氧剂的原则 164

一、盐浴脱氧方法 164

二、选择脱氧剂的标准 169

复习思考题和习题 170

5-1 钢铁的气体腐蚀 172

第五章 金属腐蚀与防护 172

一、钢铁在高温下的氧化 173

二、钢铁气体腐蚀的几种特殊形式 175

三、钢铁气体腐蚀的防护方法 176

5-2 电化学腐蚀 178

一、原电池和电极电位 178

二、金属电化学腐蚀机理和极化作用 188

三、电化学腐蚀实例分析 194

四、金属的钝化 202

五、防止电化学腐蚀的途径 204

一、电解抛光 214

5-3 金属腐蚀在金相磨片中的应用 214

二、化学抛光 216

三、化学浸蚀和电解浸蚀 216

复习思考题和习题 217

第六章 化学热力学基础 220

6-1 金属变化过程中的热效应 220

一、物理热效应 221

二、化学反应的反应热 226

三、反应热定律——盖斯定律 226

四、标准生成热 229

五、反应热和温度的关系 231

一、热、功和内能 234

6-2 热力学第一定律 234

二、热力学第一定律 236

三、等容过程和等压过程，焓的概念 237

6-3 热力学第二定律 238

一、自发过程与可逆过程 238

二、可逆过程和最大功 240

三、熵和热力学第二定律 243

6-4 自由能 250

一、自由能的定义和其物理意义 250

二、最小自由能原理 251

三、自由能变化的计算 253

6-5 某些化合物的标准生成自由能 260

一、氧化物的标准生成自由能 260

二、碳化物和氮化物的标准生成自由能 264

6-6 钢的共析转变和铁的晶型转变 267

一、钢的共析转变的热力学分析 267

二、铁的晶型转变热力学 268

复习思考题和习题 272

7-1 化学平衡和平衡常数 275

一、气相反应的平衡常数 275

第七章 化学平衡和热处理可控气氛基本原理 275

二、用浓度表示的平衡常数 278

三、多相反应的平衡常数和分解压 278

四、平衡常数的用途 279

7-2 化学反应的等温方程式 280

7-3 平衡常数的获得 282

一、由反应的ΔF°计算平衡常数 282

二、平衡常数和温度的关系——等压方程式 284

三、从(F°-H°0)／Τ函数表计算平衡常数 286

7-4 溶液中的化学平衡和活度概念 291

7-5 热处理控制气氛的类型和制法 293

一、吸热式气氛 294

二、放热式气氛 296

三，氨分解气氛 297

四、用液体原料制备的控制气氛(滴注法) 297

7-6 钢铁的氧化还原平衡曲线及其应用 298

一、钢铁的氧化还原平衡曲线 298

二、多元系中钢铁无氧化加热条件 300

7-7 钢铁的理论碳势曲线 301

一、Fe—CO—CO2系的平衡和气氛的碳势 301

二、Fe—CO—H2—H2O系的平衡 304

一、理论碳势曲线的主要缺点 307

7-8 钢铁的实际碳势曲线和测定 307

三、合金元素对碳势的影响 307

二、控制碳势的基本途径 308

三、气氛成分和碳势的测定 310

四、关于碳势控制 315

复习思考题和习题 315

第八章 表面现象 320

8-1 表面张力和表面自由能 321

一、表面张力 321

二、表面自由能 322

三、表面现象热力学 324

一、分散度对蒸气压的影响 325

8-2 介安状态 325

二、分散度对固体溶解度的影响和溶液的过饱和现象 327

三、分散度对凝固点的影响和过冷现象 327

四、关于介安状态 328

8-3 金属的结晶过程 329

一、金属结晶的热力学条件 329

二、结晶过程的初步分析 330

8-4 润湿现象 334

8-5 吸附现象 336

一、固体表面上的吸附 336

二、溶液表面上的吸附 340

复习思考题和习题 342

第九章 化学动力学基础 344

9-1 化学反应速度及浓度的影响 345

一、化学反应速度 345

二、浓度对反应速度的影响 346

9-2 温度对反应速度的影响 348

9-3 催化剂对反应速度的影响 350

9-4 扩散及其在化学热处理中的作用 352

一、扩散第一定律 354

二、扩散第二定律 358

9-5 化学热处理过程机理的讨论 361

复习思考题和习题 364

附录 366

附录一 理想气体状态方程式 366

附录二 物理化学常用数学公式 366

附录三 单位换算 369

附录四 某些物质的平均比热CP(千卡／公斤·度) 369

附录五 从0-t℃各种气体的平均比热CP(千卡／米3·度) 370

附录六 某些元素单质及化合物的基本热力学数据 371

附录七 某些反应的标准自由能变化和温度的关系 376

附录八 计算气体反应平衡常数用的-(F°-H°0)/T和H°T-H°0函数值 379