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目录 1

绪论 1

第一章金属与合金的晶体结构 1

§1-1金属的晶体结构 1

一、金属特性与金属键 1

二、金属的晶体结构 2

§1-2合金的晶体结构 4

一、组元及相的概念 5

二、固态合金的相结构 5

§1-3 实际金属的组织结构 7

一、多晶体 8

二、晶体的缺陷 8

三、合金的相组成及组织 12

第二章金属的塑性变形和机械性能 14

§2-1金属的塑性变形与再结晶 14

一、金属的塑性变形 14

二、塑性变形金属在加热时的变化 21

三、金属的热加工 24

§2-2金属的断裂 25

一、断裂的基本类型 25

二、金属断裂的过程 26

三、影响脆断的基本因素 27

§2-3金属材料的机械性能 28

一、静拉伸试验——强度和塑性 28

二、冲击韧性 31

三、断裂韧性 32

四、疲劳极限 34

五、硬度 35

第三章金属与合金的结晶 38

§3-1金属的结晶 38

一、结晶的概念 38

二、结晶过程 40

三、结晶后的晶粒大小及其影响因素 42

四、铸锭的宏观组织与性能 44

§3-2二元合金相图及合金的结晶 45

一、相图的概念 45

二、二元相图的建立 45

三、匀晶相图 47

四、共晶相图 50

五、共析相图简介 54

一、根据相图推断合金的机械性能 55

§3-3根据相图推断合金的性能 55

二、根据相图推断合金的工艺性能 56

第四章铁碳合金相图和碳钢 59

§4-1铁碳合金相图 59

一、铁碳合金中的基本相 59

二、铁碳合金相图分析 61

三、含碳量与铁碳合金平衡组织和机械性能间的关系 73

四、铁碳合金相图的应用 74

§4-2碳钢 76

一、碳钢中常存杂质对钢性能的影响 76

二、碳钢的分类 78

三、碳钢的编号及用途 78

一、钢的临界点 87

第五章钢的热处理原理 87

§5-1钢在加热时的转变 87

二、奥氏体的形成过程及影响因素 88

三、奥氏体晶粒度概念及其影响因素 91

§5-2钢在冷却时的转变 94

一、奥氏体的等温转变曲线（S曲线） 95

二、过冷奥氏体等温转变的类型及转变产物的组织与性能 99

三、奥氏体的连续冷却转变曲线（CCT曲线） 105

四、S曲线的实际应用 108

§5-3钢在回火时的转变 109

一、回火过程的组织变化 110

二、回火转变产物的组织与性能 111

三、回火脆性 113

一、钢的淬火时效 114

*§5-4钢的时效 114

二、钢的应变时效 116

第六章钢的热处理工艺 121

§6-1钢的退火与正火 121

一、退火 122

二、正火 124

三、退火与正火的选择 125

§6-2钢的淬火与回火 126

一、淬火 126

二、回火 130

§6-3钢的淬透性 132

一、淬透性的概念 132

二、影响淬透性的因素 133

三、淬透性的测定 134

四、淬透性的应用 136

§6-4钢的表面淬火 140

一、感应加热表面淬火（感应淬火） 140

二、火焰加热表面淬火（火焰淬火） 146

§6-5钢的化学热处理 147

一、渗碳淬火回火 148

二、渗氮 152

三、碳氮共渗淬火回火和氮碳共渗 155

§6-6零件热处理技术条件及结构设计工艺性 157

一、零件热处理技术条件 157

二、热处理零件结构工艺性 161

一、真空热处理和可控气氛热处理 166

*§6-7特种热处理工艺简介 166

二、强韧化处理 168

三、表面强化处理 170

*第七章金属材料的强化 176

§7-1概述 176

§7-2 固溶强化 177

一、固溶强化概念 177

二、固溶强化机理概要 178

三、固溶强化的表达式 180

§7-3位错强化 180

一、位错强化概念 180

二、位错强化机理概要 181

一、晶界强化概念 182

§7-4 晶界强化 182

三、位错强化的表达式 182

二、晶界强化的表达式 183

三、细晶强化的实际应用 183

§7-5分散强化 184

一、分散强化概念 184

二、分散强化机理概要 185

三、分散强化的应用 186

§7-6其它强化简述 186

一、两相合金的强化 186

二、马氏体强化 187

三、形变强化 187

五、非晶态金属的强化 188

四、晶须的强化 188

六、纤维复合材料的强化 189

§7-7各种强化类型的实际应用 189

一、强度与塑性、韧性的关系 189

二、强化的应用举例 190

第八章合金钢 193

§8-1合金钢概论 193

一、合金钢的概念 193

二、合金元素在钢中的作用 194

三、合金钢的分类与编号 201

§8-2合金结构钢 202

一、调质钢 203

二、渗碳钢 207

三、弹簧钢 211

四、滚动轴承钢 214

五、其他结构钢 217

§8-3合金工具钢 220

一、刃具钢 221

二、模具钢 229

三、量具钢 236

§8-4特殊性能钢 237

一、不锈钢 237

二、耐热钢 242

三、高锰耐磨钢 245

第九章铸铁 251

§9-1铸铁的石墨化及其影响因素 251

一、铸铁的石墨化过程 252

二、影响石墨化的因素 253

一、铸铁的分类 256

§9-2铸铁的分类和牌号表示方法 256

二、铸铁牌号的表示方法 257

§9-3灰口铸铁 258

一、灰口铸铁的成分、组织 258

二、灰口铸铁的性能和用途 260

三、灰口铸铁的孕育处理 262

§9-4球墨铸铁及蠕墨铸铁 263

一、球墨铸铁 263

二、蠕墨铸铁 266

§9-5其它铸铁 267

一、可锻铸铁 267

二、合金铸铁 269

一、铸铁热处理的特点 271

§9-6铸铁的热处理 271

二、灰口铸铁的热处理 272

三、球墨铸铁的热处理 273

第十章有色金属及其合金 277

§10-1 铝及其合金 277

一、纯铝 277

二、铝合金 278

§10-2 铜及其合金 287

一、纯铜 290

二、铜合金 290

§10-3轴承合金与粉末冶金材料 298

一、轴承合金 298

二、粉末冶金材料 300

一、纯钛的性能及用途 303

*§10-4钛及其合金 303

二、钛合金的种类、性能及用途 304

第十一章非金属材料简介 308

§11-1 高分子材料的基础知识 308

一、高分子化合物的概念 308

二、高聚物的结构与性能 309

三、高聚物的力学状态 311

§11-2 工程塑料 312

一、塑料的组成及分类 312

二、工程塑料的特性 313

三、常用工程塑料 314

四、工程塑料的选用 318

一、陶瓷的概念 322

§11-3 工业陶瓷 322

二、陶瓷的结构 323

三、陶瓷的性能 323

四、常用工业陶瓷 324

§11-4 复合材料 326

一、玻璃纤维增强树脂基复合材料 326

二、层合复合材料 328

第十二章机械零件的材料选用 331

§12-1 选材的基本原则 332

一、使用性原则 332

二、工艺性原则 335

三、经济性原则 339

§12-2 失效形式与选材 342

一、变形失效与选材 343

二、静载荷、冲击载荷下的断裂失效与选材 344

三、疲劳断裂失效与选材 346

四、表面损伤失效与选材 348

§12-3 典型机械及零件的选材 352

一、典型机械的用材特点 352

二、轴类零件的选材 355

三、齿轮的选材 359

附录1 金属材料硬度的测定 366

一、布氏硬度 366

二、洛氏硬度 367

三、维氏硬度 369

附录Ⅱ 热处理技术条件的符号及表示法（GC423-62） 373