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目录 1

第一章 概述 1

第一节 钢铁生产过程 1

一、高炉炼铁 2

二、炼钢 2

三、钢的轧制 3

四、钢的分类及编号 4

第二节 金属的机械性能 8

一、钢的强度与塑性 8

二、硬度 11

三、冲击韧性 13

四、疲劳 14

第二章 金属的构造及结晶 15

第一节 纯金属的构造 15

一、纯金属晶体构造的特点 15

二、实际的金属构造 18

第二节 纯金属的结晶和同素异构转变 22

一、纯金属的结晶 22

二、金属的同素异构转变 24

第三节 合金的构造 25

一、固溶体 25

二、化合物 26

一、相图的基本概念 28

第四节 合金的结晶过程——相图 28

二、匀晶相图 32

三、共晶相图 34

四、合金铸造性与相图的关系 37

第三章 Fe-Fe3C相图及碳钢 39

第一节 Fe-Fe3C相图 39

一、Fe-Fe3C相图的分析 39

二、典型铁碳合金的结晶过程 42

三、铁碳合金的组织与性能 50

四、Fe-Fe3C相图的应用 51

五、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 52

二、碳钢的应用 54

第二节 碳钢的特点及用途 54

一、钢中的杂质及作用 54

第四章 金属的塑性变形与再结晶 58

第一节 塑性变形对金属组织和性能的影响 58

一、滑移 58

二、冷作硬化（加工硬化） 61

三、固溶强化和弥散强化 62

第二节 冷压力加工金属在加热时组织 64

和性能的变化 64

二、影响再结晶后晶粒度的因素 65

一、回复与再结晶 65

一、热压力加工温度 66

第三节 钢的热压力加工 66

二、热压力加工的特点 68

第五章 钢的热处理 69

第一节 钢在加热时的转变 69

一、奥氏体的形成 69

二、奥氏体晶粒的长大 70

第二节 钢在冷却时的转变 71

一、奥氏体的等温转变 71

二、奥氏体等温转变曲线的应用 78

一、退火 79

第三节 钢的退火和正火 79

二、正火 80

三、退火与正火的选择 82

第四节 钢的淬火与回火 82

一、钢在淬火时组织和性能的变化 83

二、钢的淬火工艺 84

三、钢的回火 87

四、淬火、回火在工艺路线中的位置 91

第五节 钢的淬透性 92

一、淬透性的概念 92

二、淬透性的测定方法 94

第六节 感应加热表面淬火 98

一、原理及设备简介 98

二、感应加热表面淬火的特点 99

三、钢材及淬硬层深度的选择 100

四、感应加热表面淬火的应用 100

第七节 钢的化学热处理 101

一、钢的渗碳 101

二、钢的氮化（渗氮） 104

三、钢的氰化（碳氮共渗） 107

一、氧化和脱碳 108

第八节 热处理缺陷及预防措施 108

四、高频表面淬火与渗碳、氮化的比较 108

二、热处理变形和裂纹 109

第六章 优质结构钢 112

第一节 合金元素在结构钢中的作用 112

第二节 渗碳钢 113

一、常用的渗碳钢 116

二、渗碳钢的热处理 117

第三节 调质钢 118

一、常用的调质钢 118

二、调质钢的热处理 123

一、常用的弹簧钢 124

第四节 弹簧钢 124

二、弹簧钢的热处理 125

第五节 轴承钢 127

一、常用的轴承钢 127

二、轴承钢的热处理 128

第七章 机械零件的选材 130

第一节 机械零件的技术要求及失效形式 130

第二节 对钢材机械性能的认识 131

一、钢材的尺寸效应 131

二、　钢材机械性能数据的意义 133

一、材料的机械性能 134

第三节 选用材料的一般原则 134

二、材料的工艺性 135

三、材料的经济性 136

第四节 典型零件的选材及工艺分析 136

一、机床主轴 136

二、内燃机曲轴 140

三、齿轮 142

第八章 工具钢 147

第一节 工具钢的特点 147

一、常用的碳素工具钢 148

二、碳素工具钢的锻造和热处理 148

第二节 碳素工具钢 148

三、碳素工具钢的性能和应用 149

第三节 合金工具钢 149

一、合金工具钢的成分、特点 149

二、刃具钢 151

三、模具钢 152

四、量具钢 153

第四节 高速钢 154

一、化学成分 154

二、锻造和热处理 155

第五节 硬质合金 158

一、概述 160

第九章 特殊钢 160

第一节 不锈钢 160

二、马氏体型不锈钢 161

三、铁素体型不锈钢 162

四、奥氏体型不锈钢 163

五、不锈钢的腐蚀形式和预防方法 164

第二节 耐热钢 166

一、金属材料在高温下工作的特点 166

二、提高钢抗氧化能力和高温强度的途径 166

三、常用的耐热钢和耐热合金 167

第三节 高锰耐磨钢 169

一、成分、组织和热处理 170

二、性能与应用 171

第十章 铸铁 173

第一节 概述 173

一、铸铁的性能特点 173

二、铸铁的组织及其形式 174

第二节 常用的铸铁 176

一、普通灰口铸铁 176

二、孕育铸铁（变质铸铁） 179

三、球墨铸铁 179

四、可锻铸铁 181

一、消除内应力的退火 182

第三节 铸铁的热处理 182

二、消除铸件白口，改善切削加工性的退火 183

三、正火 183

四、淬火及回火 183

五、表面淬火 184

第四节 合金铸铁简介 184

一、高强度合金铸铁 184

二、耐磨合金铸铁 184

三、耐热合金铸铁 184

四、耐酸铸铁 185

二、铝合金 186

一、纯铝 186

第十一章 有色金属材料 186

第一节 铝及其合金 186

三、铝合金选用的几点原则 195

第二节 铜及其合金 196

一、黄铜（铜锌合金） 196

二、锡青铜（铜锡合金） 199

三、铝青铜（铝铜合金） 200

第三节 轴承合金 202

一、锡基及铅基轴承合金（巴氏合金） 202

三、铝基轴承合金 203

二、铜基轴承合金 203

四、粉末冶金含油轴承 204

附录 205

附录一 硬度试验规范 205

布氏硬度试验规范 205

洛氏硬度试验规范 205

附录二 硬度对照表 205

附录三　钢的热处理工艺的代号与技术条件的表示方法（GC423-62） 207

附录四 有色金属及合金产品状态及其代号（GB340-64） 208

附录五　美、日、德、苏钢号表示方法 208

附录六 钢铁牌号国内外对照表 213