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前言页 1

绪论 1

第一章 金属的晶体结构与结晶 5

1-1 金属的晶体结构 5

一、晶体与非晶体 5

二、金属的特性和金属键 5

三、金属晶体结构的基本类型 6

四、晶格的致密度 8

五、晶面、晶向和晶体的各向异性 9

1-2 实际金属的晶体结构 11

一、多晶体结构和亚结构 11

二、晶体的缺陷 12

一、纯金属的冷却曲线和过冷现象 15

1-3 纯金属的结晶和铸锭 15

二、结晶过程 16

三、金属结晶后的晶粒大小 18

四、金属铸锭的组织与性能 19

1-4 金属的同素异晶转变 20

习题与思考题 22

第二章 金属的塑性变形与再结晶 23

2-1 金属的塑性变形 23

一、单晶体的塑性变形 23

二、多晶体的塑性变形 28

2-2 冷塑性变形加工对金属的性能与组织的影响 29

一、冷塑性变形对金属性能的影响 29

二、冷塑性变形对金属组织结构的影响 30

三、产生残余应力 31

一、回复 33

2-3 回复与再结晶 33

二、再结晶 35

三、晶粒长大 35

四、影响再结晶后晶粒大小的因素 36

五、冷塑性变形金属的热处理 37

2-4 金属的热塑性变形加工 37

一、热加工与冷加工的区别 38

二、热加工对金属组织与性能的影响 38

习题与思考题 40

第三章 合金的结构与二元合金 42

3-1 合金的结构 42

一、合金的基本概念 42

二、合金的相结构 42

3-2 二元合金相图的建立 46

一、相图的表示方法 47

二、二元合金相图的测定方法 48

3-3 二元匀晶相图 48

一、相图分析 49

二、合金结晶过程分析 49

三、杠杆定律的应用 50

四、枝晶偏析 51

3-4 二元共晶相图 52

一、相图分析 52

二、合金的结晶过程分析 54

三、比重偏析 58

3-5 合金的性能与相图间的关系 59

一、形成单相固溶体的合金 59

二、形成两相混合物的合金 60

习题与思考题 61

第四章 铁-渗碳体相图 63

一、铁素体 64

4-1 铁碳合金的基本相 64

二、奥氏体 65

三、渗碳体 65

4-2 铁-渗碳体相图分析 65

一、上半部分图形--由液态变为固态的一次结晶 66

二、下半部分图形--固态下的相变 68

三、铁-渗碳体相图中各点、线含义的小结 68

4-3 典型铁碳合金结晶过程及其组织 69

一、共析钢(0.77)的结晶过程分析 70

二、亚共析钢(0.0218～0.77)的结晶过程分析 71

三、过共析钢(0.77～2.11)的结晶过程分析 72

四、共晶白口铸铁(4.3)的结晶过程分析 73

六、过共晶白口铸铁(4.3～6.69)的结晶过程分析 74

五、亚共晶白口铸铁(2.11～4.3)的结晶过程分析 74

4-4 含碳量与铁碳合金的组织、性能间的关系 75

一、含碳量与平衡组织间的关系 75

二、含碳量与机械性能间的关系 75

4-5 铁-渗碳体相图的应用 76

一、在选材方面的应用 76

二、在制定热加工工艺方面的应用 77

习题与思考题 78

第五章 钢的热处理 79

5-1 概述 79

5-2 钢在加热时的转变 80

一、共析碳钢的奥氏体化过程 80

二、影响奥氏体化的因素 81

三、奥氏体晶粒的长大 82

四、亚共析碳钢和过共析碳钢加热时的转变 84

5-3 钢在冷却时的转变 85

一、过冷奥氏体的等温转变 85

二、过冷奥氏体的连续冷却转变 95

三、马氏体转变 97

5-4 钢的退火与正火 101

一、退火 101

二、正火 104

5-5 钢的淬火 106

一、淬火工艺 106

二、淬火方法 110

三、淬火缺陷及防止方法 113

5-6 钢的回火 116

一、回火目的 116

二、淬火钢的回火转变 117

三、回火转变产物的组织与性能 118

四、回火的种类及应用 120

五、回火脆性 121

5-7 钢的淬透性 121

一、淬透性的意义 121

二、影响淬透性的因素 123

三、淬透性的测定与表示方法 123

四、淬透性与机械性能的关系 125

5-8 钢的表面淬火 125

一、感应加热表面淬火 126

二、火焰加热表面淬火 129

5-9 钢的化学热处理 129

一、概述 129

二、钢的渗碳 130

三、钢的氮化 134

四、钢的软氮化和离子氮化 136

五、钢的气体碳氮共渗 138

习题与思考题 140

第六章 碳素钢与合金钢 144

一、按用途分类 144

二、按化学成分分类 144

三、按质量分类 144

6-1 常存杂质对钢性能的影响 145

6-2 合金元素在钢中的作用 146

一、合金元素对钢中基本相的影响 146

二、合金元素对铁-渗碳体相图的影响 148

三、合金元素对钢热处理的影响 149

6-3 结构钢 152

一、普通结构钢 153

二、优质结构钢 156

三、其他结构钢 170

6-4 工具钢 173

一、刃具钢 174

二、模具钢 182

三、量具钢 186

6-5 特殊性能钢 186

一、不锈耐酸钢 186

二、耐热钢 189

三、耐磨钢 192

习题与思考题 192

第七章 铸铁 194

7-1 铸铁的石墨化 195

一、铁-碳双重相图 195

三、影响石墨化的因素 196

二、石墨化过程 196

7-2 灰口铸铁 197

一、灰口铸铁的化学成分、组织和性能 197

二、灰口铸铁的牌号和应用 200

三、灰口铸铁的孕育处理 200

7-3 可锻铸铁 202

一、可锻铸铁的生产方法 202

二、可锻铸铁的牌号、组织、性能及用途 203

7-4 球墨铸铁 204

一、球墨铸铁的生产方法 204

二、球墨铸铁的化学成分、组织和性能 205

三、球墨铸铁的牌号和用途 207

7-5 合金铸铁 208

一、耐磨铸铁 208

二、耐热铸铁 209

三、耐蚀铸铁 210

7-6 铸铁的热处理 211

一、铸铁热处理的特点 211

二、灰口铸铁的热处理 211

三、球墨铸铁的热处理 213

习题与思考题 215

第八章 有色金属及粉末冶金材料 217

8-1 铝及其合金 217

一、工业纯铝 217

二、铝合金分类及热处理 218

三、形变铝合金 220

四、铸造铝合金 223

一、工业纯铜 225

8-2 铜及其合金 225

五、铝合金的选用 225

二、黄铜 226

三、青铜 229

四、铜合金的选用 232

8-3 滑动轴承合金 233

一、对轴承合金性能的要求 233

二、轴承合金的组织 233

三、常用的轴承合金 234

8-4 粉末冶金材料 237

一、粉末冶金法及其应用 237

二、机械制造中常用的粉末冶金材料 237

习题与思考题 241

一、零件使用性能与选材的关系 242

9-1 机械零件选材的原则 242

第九章 机械零件选材及其工艺路线分析 242

二、材料工艺性与选材的关系 247

三、经济性与选材的关系 253

9-2 热处理技术条件的标注 254

9-3 热处理零件的结构工艺性 256

9-4 热处理工序位置的安排 258

一、预先热处理的工序位置 258

二、最终热处理的工序位置 259

9-5 典型零件的选材、热处理及工序位置分析 263

一、齿轮类零件 263

二、机床主轴 264

三、机床精密丝杠(一般指5、6、7级丝杠) 265

四、手用丝锥 266

五、冷作模具 267

习题与思考题 270

附录 金属材料的机械性能 273

附-1 强度、塑性及其测定 273

一、拉力试样 273

二、拉伸图与应力-应变图 274

三、拉力试验测定的各项指标与其意义 275

附-2 硬度及其测定 278

一、布氏硬度 278

二、洛氏硬度 279

三、维氏硬度和显微硬度 280

附-3 疲劳 282

一、疲劳的概念 282

二、疲劳抗力指标 283

三、提高疲劳抗力的途径 283

一、冲击试验原理 284

附-4 冲击韧性及其测定 284

二、冲击试样 285

三、温度对冲击韧性值的影响 285

附-5 多次冲击抗力 286

一、多次冲击抗力概念 286

二、多次冲击试验原理 286

三、多次冲击抗力的分析与应用 287

习题与思考题 287

附表 288

附表1 淬火钢回火温度与硬度的关系 288

附表2 机械零件常用钢材及热处理方法 289

附表3 布氏硬度换算表 291

附表4 维氏硬度换算表 293

附表5 黑色金属硬度及强度换算表 295

附表6 肖氏与洛氏硬度换算表 298