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前言页 1

绪论 1

第一章 金属与合金的晶体结构 3

1-1 金属与合金 3

一、金属与合金的概念 3

二、金属与合金的特性 3

三、金属原子的结构特点 3

四、金属键 5

五、金属的结合能 5

1-2 金属的晶体结构 7

一、晶体结构的基本知识 7

二、金属中常见的晶体结构 10

三、晶体结构中的间隙 13

四、晶体中原子的堆垛方式 15

五、金属的多晶性转变 16

六、晶面指数与晶向指数 17

1-3 合金相的结构 20

一、固溶体 21

二、金属间化合物 26

三、合金的相组成 30

1-4 金属与合金中的扩散 31

一、概述 31

二、固态扩散的方式与类型 31

三、扩散定律 33

四、影响扩散的因素 35

第二章 金属与合金的晶体缺陷 37

2-1 晶体中的位错 37

一、位错概念的引入 37

二、位错模型与柏氏矢量 38

三、位错的运动 42

四、位错的形成与增殖 44

五、位错与强度的关系 47

2-2 晶体中的点缺陷 48

一、点阵空位与间隙原子 48

二、固溶强化 49

2-3 晶体中的界面 51

一、外表面 51

二、晶界 51

三、相界面 54

四、其它界面 55

五、界面能 55

六、晶界强化 55

第三章 金属与合金的结晶 57

3-1 液态金属的结构与结晶 57

一、液态金属的结构 57

二、过冷与结晶 57

三、金属结晶的热力学条件 59

3-2 晶核的形成与生长 60

一、晶核的形成 60

二、晶核的生长 65

3-3 晶粒大小及其控制 68

一、晶粒度概念 68

二、影响晶粒大小的因素 70

三、细化晶粒的方法 70

3-4 二元合金相图的基本知识 71

一、相图的坐标与建立 71

二、杠杆定律 72

三、相律 73

四、二元合金相图的基本类型 74

3-5 匀晶相图及固溶体的结晶 74

一、相图分析 74

二、合金的平衡结晶与组织 75

三、合金的不平衡结晶及组织 76

四、成分过冷与晶体长大 78

3-6 共晶相图及典型合金的结晶 79

一、概述 79

二、相图分析 80

三、典型合金的平衡结晶及组织 81

四、合金的不平衡结晶及组织 83

五、共晶组织的形态 84

3-7 包晶相图及典型合金的结晶 86

一、概述 86

二、相图分析 86

三、合金的平衡结晶及组织 86

3-8 其它类型的相图 89

一、熔晶、偏晶和合晶相图 89

二、两组元形成化合物的相图 89

三、具有固态转变的相图 91

一、二元合金相图的构成规律 92

3-9 相图的构成规律及相图与合金性能的关系 92

二、二元合金结晶过程分析法 93

三、合金性能与相图关系 94

3-10 铸锭的组织与缺陷 95

一、铸锭的组织 95

二、铸锭的缺陷 96

三、铸锭组织的控制 98

第四章 铁碳合金 100

4-1 铁碳合金的组元与基本相 100

一、铁碳合金的组元 100

二、铁碳合金中的基本相 101

4-2 Fe-Fe3C相图 102

一、Fe-Fe3C相图中的特性点 102

二、Fe-Fe3C相图中的特性线 102

三、Fe-Fe3C相图中的相区 104

一、工业纯铁 105

4-3 典型合金的结晶过程分析 105

二、共析钢 106

三、亚共析钢 108

四、过共析钢 109

五、共晶白口铸铁 110

六、亚共晶白口铸铁 111

4-4 碳素钢 111

一、碳对钢性能的影响 111

七、过共晶白口铸铁 112

二、杂质对钢性能的影响 115

三、碳素钢的分类与牌号 117

四、碳素钢的特点与应用 120

第五章 三元合金的相图 123

5-1 三元合金相图的成分表示法 123

一、等边三角形法 123

二、等腰三角形法 124

三、直角三角形法 125

5-2 直线定律和重心定律 125

一、直线定律 125

二、重心定律 126

5-3 三元匀晶相图 127

一、相图分析 127

二、合金的结晶过程及组织 127

三、等温截面与投影图 128

四、变温截面 129

5-4 固态互不溶解的三元共晶相图 129

一、相图分析 130

二、合金的结晶过程及组织 132

三、等温截面 133

四、变温截面 134

5-5 固态有限溶解的三元共晶相图 136

一、Fe-C-Si三元系变温截面图和等温截面图 139

5-6 三元系截面图及投影图的应用举例 139

二、三元系投影图的应用 140

第六章 金属与合金的塑性变形及再结晶 143

6-2 金属变形概述 143

6-2 单晶体的塑性变形 144

一、滑移变形 145

二、孪生变形 148

6-8 多晶体的塑性变形 150

一、多晶体塑性变形的特点 150

二、晶界与第二相对变形的影响 150

6-4 塑性变形对金属与合金的组织和性能的影响 152

一、塑性变形对金属与合金组织结构的影响 152

二、塑性变形对金属性能的影响 153

二、回复 155

一、概述 155

6-5 回复与再结晶 155

三、再结晶 156

四、晶粒长大 157

五、再结晶退火后的组织 157

6-6 金属与合金的热加工 159

一、动态回复与动态再结晶 159

二、热加工后的组织和性能 160

6-7 金属与合金的断裂 161

一、断裂的基本形式 162

二、断口形态 163

三、断裂韧性 165

第七章 钢的热处理原理与工艺 169

7-1 概述 169

一、热处理概念 169

二、钢的临界点 169

一、奥氏体的形成 170

7-2 钢在加热时的转变 170

二、影响奥氏体形成的因素 172

三、奥氏体的晶粒度及其影响因素 172

四、钢的加热缺陷及其防止措施 174

7-8 钢在冷却时的转变 176

一、钢的过冷奥氏体转变曲线 176

二、珠光体转变 180

三、贝氏体转变 185

四、马氏体转变 188

7-4 钢的退火与正火 197

一、退火 197

二、正火 199

三、退火与正火工艺举例 200

7-5 钢的淬火 203

一、钢的淬火工艺 203

二、钢的淬透性 206

三、淬火变形与开裂 209

7-6 钢的回火 211

一、淬火钢回火时的组织转变 211

二、钢的回火组织与机械性能 213

三、回火脆性 215

四、钢的回火工艺 216

7-7 钢的表面热处理 217

一、表面淬火 217

二、钢的化学热处理 220

7-8 钢的特种热处理 224

一、钢的形变热处理 224

二、真空热处理 225

三、激光热处理 226

7-9 典型零件的热处理 227

一、齿轮 227

二、传动轴 229

一、合金元素与铁及碳的相互作用 231

8-1 合金元素在钢中的作用 231

第八章 合金钢 231

二、合金元素对铁碳相图的影响 234

三、合金元素在钢中的分布 235

四、合金元素对固态相变的影响 236

五、硼和稀土元素的作用 239

8-2 钢的冶金质量 240

一、钢的低倍缺陷 240

二、钢的高倍缺陷 242

8-3 钢的分类与编号 244

一、钢的分类 244

二、钢的编号 244

8-4 合金结构钢 245

一、普通低合金钢 245

二、优质合金结构钢 249

三、其它合金结构钢 261

8-5 合金工具钢 267

一、刃具钢 267

二、模具钢 273

三、量具钢 279

8-6 特殊性能钢 280

一、不锈耐酸钢 280

二、耐热钢 282

三、耐磨钢 286

第九章 铸铁 288

9-1 灰口铸铁 288

一、铸铁的石墨化 288

二、影响石墨化的因素 290

三、灰口铸铁的成分、组织和性能 291

四、灰口铸铁的孕育处理 293

五、灰口铸铁的热处理 293

一、可锻铸铁的成分、组织、性能及应用 294

9-2 可锻铸铁 294

二、可锻铸铁的热处理 295

9-3 球墨铸铁 296

一、球墨铸铁的成分与组织 296

二、球化处理与球化原理 298

三、球墨铸铁的性能及应用 299

四、球墨铸铁的热处理 301

9-4 特殊性能铸铁 302

一、耐磨铸铁 302

二、耐热铸铁 302

三、耐蚀铸铁 303

第十章 非铁金属及其合金 305

10-1 铝及铝合金 305

一、纯铝 305

二、铝合金的种类及热处理原理 305

三、形变铝合金 310

四、铸造铝合金 311

10-2 铜及铜合金 315

一、纯铜 315

二、铜合金的种类及牌号 317

三、黄铜 317

四、青铜 321

10-3 轴承合金与硬质合金 325

一、轴承合金 325

二、硬质合金 327

10-4 其它非铁金属及合金 329

一、镁及镁合金 329

二、钛及钛合金 329

附录 333

附录一 几种常见的机械性能指标 333

附录二 原子内电子的分布表 334

附录三 各种硬度与强度换算表 336

附录四 国内外常用钢号对照表 338