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前言页 1

绪论 1

符号名称表 3

第一篇 合金理论 5

第一章 纯金属 5

第一节 金属的晶体结构及其特性 5

一、金属特性及金属键 5

二、常见的金属晶体结构及其特征 6

第二节 实际金属的晶体结构 8

一、实际金属都是多晶体 8

二、实际金属中的晶体缺陷 9

第三节 金属的结晶 11

一、金属凝固时的过冷现象 11

二、金属结晶的能量条件 12

三、金属结晶过程 13

四、晶粒大小及其影响因素 14

五、铸锭组织及其缺陷 15

第四节 金属的同素异构转变 16

参考文献 17

第二章 二元合金 18

第一节 合金结构 18

一、固溶体 18

二、金属化合物 20

三、机械混合物 22

第二节 二元合金的结晶及其组织--二元合金状态图 23

一、二元合金状态图的建立 23

二、简单共晶状态图 24

(一)状态图的分析 24

(二)组织中相的相对量确定--杠杆定律 27

(三)合金的性能与成分的关系 28

三、固溶体状态图 28

(一)状态图的分析 28

(二)晶内偏析 29

(三)合金的性能与成分的关系 29

四、一般的共晶状态图 29

五、包晶状态图 31

六、形成稳定化合物的合金状态图 32

参考文献 33

第二篇 铁碳合金 34

第三章 铁碳合金状态图 34

第一节 组元的性能和相的类型 34

一、点、线的物理意义 36

第二节 Fe-Fe3C合金状态图的分析 36

二、铁碳合金的分类 37

三、钢结晶过程分析 38

四、铸铁结晶过程分析 40

五、含碳量对铁碳合金组织和性能的影响 41

六、铁碳合金状态图的应用 41

参考文献 42

第四章 碳钢 43

第一节 钢铁生产与钢材的质量 43

第二节 钢中常存杂质的影响 47

一、锰 48

二、硅 48

三、硫 48

四、磷 48

五、氮与氧 48

(二)应变时效 49

(一)热时效 49

六、氢 50

第三节 碳钢的分类 50

第四节 碳钢的牌号、性能和用途 51

一、普通碳素结构钢 51

二、优质碳素结构钢 52

三、锅炉、容器用钢 53

四、碳素工具钢 53

五、铸钢 53

参考文献 55

第五章 金属的塑性变形和再结晶 56

第一节 金属的变形过程 56

一、钢的拉伸曲线 56

二、金属的弹性变形 56

三、金属的塑性变形 57

第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响 61

一、加工硬化 61

二、冷加工变形时金属组织结构的变化 62

三、内应力 62

第三节 金属强度的本质及金属强化的基本方法 63

第四节 金属的断裂 65

一、金属的断裂过程 65

二、脆性断裂的特征及影响因素 65

三、断口 68

第五节 冷塑性变形金属加热时组织与性能的变化 69

一、回复和再结晶 69

二、再结晶温度和晶粒度 70

第六节 金属的热变形加工 72

参考文献 73

第三篇 钢的热处理 74

第六章 钢的热处理原理 76

第一节 钢加热时的转变--A的形成 76

一、转变过程 76

二、奥氏体晶粒的长大及其影响因素 77

第二节 奥氏体的分解 79

一、转变机构和动力学(等温转变图) 79

二、奥氏体等温转变产物的组织和性能 81

三、影响C-曲线的因素 82

四、连续冷却时奥氏体的转变 83

第三节 马氏体转变 84

一、马氏体转变的基本特点 84

二、马氏体的组织 86

三、马氏体的性能 87

第四节 淬火钢在回火时的转变 87

一、回火转变过程 88

二、回火对钢组织和性能的影响 90

参考文献 91

第七章 钢的热处理工艺 92

第一节 退火与正火 92

一、退火 92

二、正火 93

第二节 淬火与回火 94

一、钢的淬火 94

(一)淬火加热温度的选择 94

(二)淬火加热中的氧化、脱碳 94

(三)淬火冷却 95

(四)淬火方法 95

二、钢的回火 97

三、钢的淬透性 98

四、内应力与变形以及热处理零件的结构工艺性 101

一、钢的渗碳 103

第三节 化学热处理 103

二、钢的氮化 105

(一)氮化原理及工艺 105

(二)氮化处理特点 105

(三)氮化用钢与氮化处理技术条件 106

(四)铁-氮状态图与氮化层组织 107

(五)氮化工艺因素对组织与性能的影响 108

(六)氮化工艺 109

(七)氮化新工艺 110

三、渗金属 111

参考文献 113

第四篇 合金钢 114

第八章 合金钢概论 114

一、合金元素对钢组织和性能的影响 115

第一节 合金元素在钢中的作用 115

二、合金元素对热处理的影响 119

第二节 合金钢的分类 122

一、按用途分类 123

二、按化学成分分类 123

三、按金相组织分类 123

第三节 合金钢的编号 124

参考文献 124

第九章 机械制造用钢 125

第一节 合金结构钢 125

一、渗碳钢 125

二、调质钢 128

三、机器零件用钢及其热处理工艺的选择 131

四、弹簧钢 133

五、滚动轴承钢 136

一、塑橡模具的工作条件及其对工作性能的要求 137

第二节 塑橡模具钢 137

二、对热固性塑料模具用钢的要求 138

三、塑橡模具用钢及其热处理 138

第三节 特殊耐磨钢--高锰钢 143

第十章 不锈钢 145

第一节 概述 145

第二节 金属腐蚀与耐腐蚀 146

一、金属腐蚀的机理 146

二、金属的钝化 148

(一)钝化理论 149

(二)阳极极化曲线 150

(三)介质及合金元素对钝化膜特性的影响 151

三、提高金属耐蚀性的合金化 152

一、铁素体类铬不锈钢 155

第三节 常用不锈钢的特性及其热处理 155

(一)韧性与脆性 156

(二)耐蚀性 157

二、马氏体类不锈钢 158

三、奥氏体类不锈钢 159

(一)组织和机械性质 159

(二)耐蚀性 161

1.晶间腐蚀 161

2.点腐蚀 162

3.应力腐蚀断裂 163

四、两(复)相不锈钢 164

第四节 尿素生产中不锈钢的应用 164

附：电位E-pH图 165

参考文献 168

第一节 概论 169

一、耐热的金属材料 169

第十一章 耐热钢和合金 169

二、高温抗氧化性 170

三、蠕变断裂 171

四、耐热金属材料的强化原理 175

第二节 耐热钢和合金的特性与应用 178

一、耐热钢 178

二、耐热合金 180

第三节 炉管用钢 181

一、石油炼厂加热炉管用钢 181

二、石油化工转化炉管用钢 182

第四节 高温高压下抗氢钢 184

一、氢腐蚀机理 184

二、影响氢腐蚀因素 185

参考文献 188

三、抗氢用钢 188

第十二章 压力容器用钢和低温用钢 189

第一节 概述 189

一、压力容器用钢和低温用钢的性能要求 189

二、可焊性 189

三、韧性 190

第二节 压力容器用钢 196

第三节 低温用钢 197

参考文献 199

第五篇 铸铁及有色金属 200

第十三章 铸铁及其热处理 200

第一节 铸铁的石墨化过程 200

第二节 灰口铸铁及其热处理 203

一、灰口铸铁的组织与性能 203

二、影响石墨化的因素 205

三、改善灰口铸铁性能的途径 206

第三节 可锻铸铁 209

一、可锻铸铁的特点与用途 210

二、可锻铸铁件的生产 210

第四节 球墨铸铁 211

一、球墨铸铁的特性与用途 212

二、球墨铸铁的生产与热处理 213

参考文献 215

第十四章 有色金属及合金 216

第一节 铜及其合金 216

一、铜的组织和性能 216

二、黄铜 217

三、青铜 219

第二节 铝及其合金 221

一、铝的组织和性能 221

二、铝合金 221

第三节 镍及其合金 222

一、镍的组织和性能 223

二、镍合金 223

第四节 钛及其合金 223

一、钛的组织和性能 223

二、钛合金 224

第五节 铅及其合金 227

第六节 滑动轴承材料 227

一、对轴承合金的要求 227

二、常用的轴承合金 228

参考文献 230

附录 231

一、金属材料的机械性能 231

二、无塑性转变(NDT)温度的测定--落锤试验 236

三、美、日、法、西德等国钢号表示方法 237

索引 246