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目录 1

第一章 金属的晶体结构 3

§1-1金属 3

一、金属的特性 3

二、金属原子的结构特点 3

三、金属键 3

四、金属的结合能 4

§1-2金属晶体 7

一、晶体的特点 7

二、晶体内部的原子排列 7

§1-3典型的金属晶体结构 8

一、体心立方晶格 9

二、面心立方晶格 11

三、密排六方晶格 12

四、晶向指数和晶面指数 14

五、六方晶格的晶向指数和晶面指数 16

七、金属的同素异晶转变 17

六、晶体的各向异性 17

§1-4金属的实际晶体结构 18

一、点缺陷 18

二、线缺陷 19

三、面缺陷 22

四、晶格畸变 25

§1-5固态金属中的扩散 26

一、扩散概述 26

二、扩散机理 29

三、扩散定律 31

四、影响扩散的因素 32

第二章 纯金属的结晶 37

§2-1金属结晶的现象 37

一、过冷现象 37

二、形核与长大过程 38

§2-2结晶的热力学条件 38

§2-3液态金属的结构 39

§2-4形核的规律 40

一、自发形核（均质形核） 40

二、非自发形核（异质形核） 45

§2-5长大的规律 49

一、长大的条件 49

二、长大的机理 50

三、长大的方式 51

四、过冷度对晶体长大的影响 53

§2-6晶粒大小的控制 55

一、晶粒度对金属性能的影响 55

二、决定晶粒度的因素 56

三、控制晶粒度的方法 57

第三章 二元合金的相结构与结晶 59

§3-1合金 59

§3-2合金的相结构 59

一、固溶体 60

二、金属化合物 64

§3-3二元合金相图的建立 66

一、二元合金相图的表示方法 66

二、二元合金相图的测定方法 67

一、相律 68

§3-4相律与杠杆定律 68

二、杠杆定律 70

§3-5匀晶相图 71

一、相图分析 71

二、典型合金的平衡结晶及其组织 71

三、不平衡结晶及其组织 73

四、枝晶偏析 74

五、成分过冷与晶体长大 75

六、合金的性能与成分的关系 77

二、典型合金的平衡结晶及其组织 79

§3-6共晶相图 79

一、相图分析 79

三、不平衡结晶及其组织 83

§3-7包晶相图 83

四、比重偏析与区域偏析 86

五、合金的性能与成分的关系 87

一、相图分析 89

二、典型合金的平衡结晶及其组织 89

三、不平衡结晶及其组织 92

四、包晶转变的细化晶粒作用 93

§3-8形成金属化合物的相图 94

一、形成稳定化合物的相图 94

二、形成不稳定化合物的相图 96

§3-9具有固态相变的相图 97

一、具有同素异晶转变的相图 98

二、具有共析转变的相图 99

§3-10铸锭与焊缝的结晶 101

一、铸锭的结晶 101

二、焊缝的结晶 108

三、铸锭组织的控制与改善 109

第四章 铁碳合金状态图 111

§4-1铁碳合金的组元 111

一、纯铁 111

二、渗碳体 112

§4-2Fe-Fe3C状态图分析 113

一、含碳0.01％的工业纯铁 116

§4-3典型铁碳合金的平衡结晶 116

二、共析钢 117

三、亚共析钢 118

四、过共析钢 119

五、共晶白口铁 119

六、亚共晶白口铁 121

七、过共晶白口铁 122

一、含碳量对平衡组织的影响 123

§4-4含碳量对Fe-C合金平衡组织和性能的影响 123

二、含碳量对机械性能的影响 124

三、含碳量对工艺性能的影响 125

§4-5铁碳合金状态图的应用 126

一、选材方面的应用 126

二、制定热加工工艺方面的应用 127

§4-6合金元素对铁碳状态图的影响 127

一、对γ区的影响 128

二、对共晶点（C点）和共析点（S点）的影响 128

§5-1三元状态图的表示方法 130

一、成分三角形 130

第五章 三元合金状态图 130

二、两种特殊直线 131

§5-2三元系中的直线法则、杠杆定律及重心法则 132

§5-3三元匀晶状态图 133

一、状态图分析 133

二、等温截面 133

三、固溶体结晶过程 134

四、变温截面 135

五、投影图 135

一、状态图分析 137

§5-4三元共晶状态图 137

二、等温截面 138

三、变温截面 139

四、投影图 140

§5-5固态下有限溶解的三元共晶状态图 142

§5-6实际三元合金状态图举例 144

一、Fe-C-Si三元系的变温截面 144

二、A-Cu-Mg三元系的等温截面 146

§6-1金属变形的三个阶段 148

第六章 金属与合金的塑性变形及再结晶 148

§6-2金属与合金的弹性变形 149

§6-3金属与合金的塑性变形 150

一、单晶体的塑性变形 151

二、多晶体的塑性变形 159

三、合金的塑性变形 160

四、塑性变形对组织和性能的影响 162

§6-4变形金属与合金在加热时的变化 163

一、加热时组织和性能的变化 163

三、再结晶后的晶粒度 167

二、再结晶温度 167

§6-5金属与合金的热加工 168

§6-6断裂 170

一、断裂的一般过程 171

二、脆性断裂 171

三、韧性断裂 171

四、裂纹的形成与扩张 173

五、韧性－脆性的转移 176

六、断裂韧性 177