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目录 1

第一章 金属的结构与结晶 3

第一节 金属的晶体结构 3

一、晶体的概念 3

二、三种常见的金属晶格 4

三、三种典型晶格的致密度及其晶面和晶向的分析 5

四、晶体的各向异性 7

第二节 金属的实际结构和晶体缺陷 8

一、多晶体结构 8

二、晶格缺陷 9

一、结晶的概念 10

第三节 金属的结晶与铸锭 10

二、结晶时晶核的形成和成长过程 11

三、影响晶核的形成和成长速率的因素 13

四、金属铸锭的组织 14

第二章 金属的塑性变形与再结晶 17

第一节 金属的塑性变形 17

一、金属的变形和断裂 17

二、单晶体金属的塑性变形 18

三、多晶体金属的塑性变形 21

一、晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异生 23

二、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化 23

第二节 塑性变形对组织和性能的影响 23

三、织构现象的产生 25

四、残余内应力 25

第三节 回复与再结晶 26

一、变形金属在加热时的组织和性能的变化 26

二、金属的再结晶温度 29

三、再结晶退火后的晶粒度 30

第四节 金属的热加工 31

一、热加工与冷加工的区别 31

二、热加工对金属组织和生能的影响 31

第一节 固态合金中的相结构 33

第三章 合金的结构与结晶 33

一、固溶体 34

二、金属间化合物 40

第二节 二元合金相图的建立 43

一、相图的意义及几个名词的涵义 43

二、二元合金相图的建立 44

第三节 匀晶相图 46

一、相图分析 46

二、合金的结晶过程 47

三、二元相图中的杠杆定律 47

四、固溶体合金中的偏析 48

一、相图分析 49

二、合金的结晶过程 49

第四节 二元共晶相图 49

第五节 二元包晶相图 53

第六节 形成稳定化合物的二元合金相图 54

第七节 具有共析反应的二元合金相图 55

第八节 合金的性能与相图之间的关系 56

一、当合金形成单相固溶体时 56

二、当合金形成两相混合物时 57

三、当合金形成化合物时 58

二、铝合金概述 60

一、工业纯铝 60

第一节 铝及其合金 60

第四章 有色金属及其合金 60

三、铸造铝合金 64

四、形变铝合金 71

第二节 铜及其合金 73

一、紫铜（工业纯铜） 73

二、铜的合金化 74

三、黄铜 75

四、青铜 82

第三节 轴承合金 89

一、锡基轴承合金 91

二、铅基轴承合金 92

四、铝基轴承合金 93

三、铜基轴承合金——铅青铜 93

第五章 铁碳合金 95

第一节 纯铁、铁碳合金的组织结构及其性能 95

第二节 铁碳合金相图分析 98

一、概述 98

二、钢和白口铁结晶过程分析 101

三、组织组成物计算 104

四、含碳量与铁碳合金机械性能的关系 105

五、Fe-Fe3C相图的应用 105

第三节 碳钢 107

一、钢中常存杂质的影响 107

二、碳钢的分类、编号和用途 108

一、奥氏体的形成 112

第六章 钢的热处理 112

第一节 钢在加热时的转变 112

二、奥氏体晶粒的长大及其影响因素 114

第二节 过冷奥氏体转变产物的组织形态与性能 115

一、珠光体类型组织形态与性能 115

二、马氏体类型组织形态与性能 116

三、贝氏体类型组织形态与性能 118

第三节 过冷奥氏体的冷却转变曲线图 121

一、过冷奥氏体等温转变曲线图 121

二、过冷奥氏体连续转变曲线图 126

第四节 钢的退火和正火 128

一、退火和正火的目的 128

二、退火和正火操作及其应用 129

一、淬火的目的 131

二、淬火温度的选择 131

第五节 钢的淬火 131

三、淬火冷却介质 132

四、常用的淬火方法 133

第六节 钢的淬透性 135

一、什么叫淬透性 135

二、淬透性对钢机械性能的影响 137

三、影响淬透性的因素 137

四、淬透性的测定及表示方法 137

七、淬透性值的应用 139

五、淬透性与淬硬层深度的关系 139

六、在设计中如何考虑钢的淬透性 139

第七节 钢的回火 141

一、回火的目的 141

二、淬火钢在回火时的转变 141

三、回火的种类及应用 144

第八节 钢的表面淬火 144

一、概述 144

二、感应加热表面淬火 145

第九节 钢的化学热处理 149

一、概述 149

三、火焰加热表面淬火 149

二、钢的渗碳 150

三、钢的氮化 153

四、钢的碳氮共渗 155

第七章 合金钢 157

第一节 概论 157

一、合金元素对钢中基本相的影响 157

二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 158

三、合金元素对钢热处理的影响 160

四、合金钢的分类 162

二、普通低合金钢 163

一、合金结构钢的分类及编号 163

第二节 合金结构钢 163

三、易切钢 164

四、渗碳钢 166

五、调质钢 169

六、弹簧钢 174

七、滚动轴承钢 177

第三节 合金工具钢 180

一、工具钢的分类及编号 180

二、刃具钢 180

三、模具钢 190

四、量具钢 195

一、不锈钢 197

第四节 特殊性能钢 197

二、耐热钢 201

三、耐磨钢 208

第五节 粉末冶金与硬质合金简介 208

一、粉末冶金工艺简介 209

二、粉末冶金的应用 209

三、硬质合金简介 210

第八章 铸铁 212

第一节 概论 212

一、铸铁的成分、组织和性能特点 212

二、铸铁中的石墨化过程 212

三、铸铁的分类 213

第二节 灰口铸铁 214

一、灰口铸铁的成分、组织、性能和用途 214

二、灰口铸铁的变质处理——变质铸铁 217

三、灰口铸铁的热处理 217

第三节 可锻铸铁 218

第四节 球墨铸铁 219

一、球墨铸铁的成分、组织、性能和用途 220

二、球墨铸铁的热处理 222

第五节 特殊性能铸铁 224

一、耐磨铸铁 224

二、耐热铸铁 225

三、耐蚀铸铁 226

第九章 机械零件选材及其工艺路线分析 227

第一节 选材的一般原则 227

一、材料的机械性能 227

二、材料的工艺性能 228

三、材料的经济性 229

第二节 热处理技术条件的标注 229

一、整体热处理时的标注图例 230

二、局部热处理时的标注图例 230

第三节 冷加工方面减小变形、防止开裂的措施 232

一、改进淬火零件结构形状的设计 232

三、修改技术条件 235

二、合理安排工艺路线 235

四、按变形规律调整加工尺寸 236

五、预留加工余量 236

六、更换材料 238

七、提高表面光洁度 239

第四节 热处理与切削加工性的关系 239

第五节 典型零件选材及工艺分析 241

一、齿轮类 241

二、轴类 244

附录 251

Ⅰ．金属的硬度 251

Ⅱ．国外钢号编号方法简介 254

Ⅲ．国内外钢号对照举例 256