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目录 1

第一章 金属及合金的晶体结构 3

§1-1金属的概述 3

一、金属的特性 3

二、金属原子结构特点 3

三、金属键 4

四、原子间的作用力与结合能（作用能） 5

§1-2金属的晶体结构 5

一、晶体结构的基本知识 5

二、金属中常见的三种晶体结构 8

三、表示晶体结构特征的几个参数 9

四、晶面指数与晶向指数 15

一点缺陷 20

§1-3实际晶体结构及其对性能的影响 20

二、线缺陷 21

三、面缺陷 25

§1-4合金的相结构 27

一、固溶体 28

二、金属化合物 33

复习题 37

第二章 固态金属中的扩散 39

§2-1扩散概述 39

一、扩散现象 39

二、扩散的本质 39

三、固态扩散的条件 39

四、固态扩散的分类 40

一、扩散第一定律 41

§2-2扩散定律 41

二、扩散第二定律 42

§2-3影响扩散的因素 44

一、温度 45

二、固溶体类型 45

三、晶体结构 46

四、合金元素 46

五、缺陷 47

六、其它因素 47

一、间隙扩散 48

二、空位扩散 48

§2-4扩散机制 48

三、换位扩散 49

四、位错扩散 49

§2-5扩散应用 50

复习题 50

第三章 金属的结晶 51

§3-1金属结晶的基本规律 51

一、热分析实验与冷却曲线 51

二、过冷现象与过冷度 52

三、结晶的一般规律 53

§3-2金属结晶的理论分析 54

一、结晶的能量条件 54

二、结晶的结构条件 55

三、晶核的形成 56

四、晶核的长大 59

§3-3金属结晶后的晶粒大小 61

一、晶粒大小与其性能的关系 61

二、影响晶粒大小的因素 62

§3-4铸锭的组织 63

一、铸锭的组织及其形成 63

二、铸锭中三层组织的性能 64

§3-5金属的同素异构转变 64

复习题 66

§4-1单晶体的塑性变形 67

一、单晶体的弹性变形 67

第四章 金属的塑性变形与再结晶 67

二、单晶体的塑性变形 68

§4-2多晶体的塑性变形 76

一、晶界的影响 76

二、晶粒间位向差的影响 77

§4-3合金的塑性变形 78

一、固溶体合金的塑性变形特点 78

二两相合金的塑性变形特点 79

§4-4塑性变形对合金组织和性能的影响 80

一、对组织结构的影响 80

二、对机械性能的影响 82

三、产生内应力 83

一、回复 84

二、再结晶 84

§4-5回复与再结晶 84

三、晶粒长大 85

四、影响再结晶后晶粒大小的因素 85

五、再结晶织构与退火孪晶 87

§4-6金属的热塑性变形 88

一、金属的热加工与冷加工 88

二、热加工对钢组织和性能的影响 88

复习题 90

一、系 92

二、相图 92

三、相律 92

§5-1有关合金相图的一般知识 92

第五章 二元合金相图 92

§5-2二元合金相图的建立 93

一、单元相图的表示法 93

二、二元合金相图的表示法 93

三、二元合金相图的测定方法 95

§5-3匀晶相图 96

一、Cu-Ni合金相图的相区分析 96

二、合金的平衡结晶 97

三、杠杆定律 97

四、合金的不平衡结晶 99

五、匀晶型相图的其它形式 100

§5-4共晶相图 101

一、相图分析 101

二、典型合金的平衡结晶及其组织 103

三、共晶组织和初晶的形态 106

四、不平衡结晶及其组织 109

五、区域偏析 110

六、共晶型相图的其它形式 111

§5-5包晶相图 111

一、相图分析 112

二、典型合金的平衡结晶及其组织 112

三、包晶合金的不平衡结晶 113

四、利用包晶转变细化晶粒 114

五、包晶型相图的其它形式 115

§5-6其它类型的相图 115

一、二组元形成化合物的相图 115

一、二元合金相图遵循的规律 117

二、具有固态转变的二元相图 117

§5-7相图规律和使用 117

二、复杂二元合金相图的分析方法 118

三、根据相图分析合金热处理的可能性 120

四、根据相图判断合金的性能 121

五、应用相图时应注意的几个问题 121

复习题 122

第六章 铁碳合金相图 125

§6-1铁碳合金的组元和相 125

一、铁碳合金的组元 125

二、铁碳合金中的基本相 127

§6-2铁碳相图分析 128

一、结晶过程分析 131

§6-3典型合金的结晶过程及其组织 131

二、按组织分区的铁碳相图 138

§6-4铁碳相图的应用 138

一、在钢铁选材方面的应用 138

二、在制定热加工工艺方面的应用 139

复习题 140

第七章 碳素钢 141

§7-1碳及杂质对钢性能的影响 141

一、碳的影响 141

二、杂质的影响 141

§7-2碳素钢 143

一、普通碳素结构钢 143

二、优质碳素结构钢 144

三、碳素工具钢 148

四、易切结构钢 149

五、铸钢 150

复习题 151

第八章 三元合金相图 152

§8-1三元合金的成分表示法 152

一、用直角坐标表示 152

二、用三角形表示成分 152

§8-2三元系的直线定律 154

一、直线定律 154

二、重心定律 155

§8-3三元匀晶相图 155

一、相图分析 155

二、等温截面 156

三、变温截面 158

§8-4简单三元共晶相图 159

一、相图分析 159

二、等温截面及合金O的结晶过程 160

三、变温截面 162

四、综合分析 163

§8-5三元相图实例 165

一、锡—铅—铋合金相图 165

二、铁—碳—硅三元系合金的变温截面 167

复习题 168

第九章 铸铁 170

一、铁—石墨相图 171

§9-1铸铁的石墨化 171

二、石墨化过程 173

三、影响石墨化的因素 174

§9-2灰口铸铁 176

一、灰口铸铁的化学成分、组织和性能 176

二、金相组织的分类和评级 178

三、灰口铸铁的牌号和用途 181

四、灰口铸铁的孕育处理 182

§9-3球墨铸铁 183

一、球墨铸铁的组织和性能 183

二、球墨铸铁的球化处理和孕育处理 185

三、球墨铸铁金相组织的评级 186

四、球墨铸铁化学成分、牌号和用途 187

§9-4可锻铸铁 188

一、可锻铸铁的化学成分、组织和性能 189

二、可锻铸铁的牌号和用途 191

§9-5特殊性能铸铁 192

一、耐磨铸铁 192

二、耐热铸铁 193

三、耐蚀铸铁 194

复习题 194

第十章 非铁金属及其热处理 195

§10-1铝及其合金 195

一、铝的性能特点 195

二、铝合金的分类 196

三、铝合金的热处理原理 196

四、形变铝合金及其热处理 199

五、铸造铝合金及其热处理 205

§10-2铜及其合金 210

一、纯铜 210

二、黄铜 210

三、青铜 216

§10-3滑动轴承合金 224

一、滑动轴承的工作条件及要求 224

二、锡基轴承合金 224

三、铅基轴承合金 225

四、铝基轴承合金 226

复习题 227

化学元素周期表 228