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绪论 1

第一章 金属学基础 4

第一节 金属的力学性能 4

一、硬度 4

二、强度与塑性 7

三、韧性 9

第二节 金属的物理性能 10

一、密度 10

三、热膨胀性 11

二、熔点 11

四、导热性 12

五、导电性 12

第三节 金属的晶体结构 12

一、金属的特性 12

二、晶格与晶胞 13

三、常见金属的晶体结构类型 13

四、金属的实际晶体结构与晶体缺陷 14

五、金属的同素异构转变 16

一、结晶的概念 17

二、金属的结晶过程 17

第四节 金属的结晶 17

三、晶核形成与晶粒长大 18

四、控制晶粒大小的措施 18

五、铸锭的结晶结构 18

第五节 合金的结构与结晶 19

一、基本概念 19

二、合金的结构特点与相的概念 20

三、合金的结晶特点 22

第六节 铁碳合金相图 22

一、有关相图的基础知识 22

二、铁碳合金的组元与基本相 27

三、铁碳合金相图分析 29

四、典型铁碳合金结晶过程分析 31

五、铁碳合金成分，组织、性能之间的关系 34

第七节 金属受力时结构和性能的变化 35

一、金属的塑性变形 36

二、冷变形金属在加热时组织与性能的变化 36

三、金属的热加工与冷加工 37

习题与思考题 38

[实验一] 显微试样的制备实训 38

[实验二] 铁碳合金组织观察 39

二、热处理的实质及分类 41

一、热处理在机器零件制造中的作用 41

第二章 焊件热处理基础 41

第一节 概述 41

第二节 钢在加热时的组织转变 42

一、奥氏体的形成与长大 42

二、奥氏体晶粒的大小及控制 43

第三节 钢在冷却时的组织转变 44

一、过冷奥氏体的等温转变 44

二、过冷奥氏体的连续冷却转变 49

第四节 退火与正火 52

一、钢的退火 52

二、钢的正火 54

第五节 淬火与回火 55

一、淬火 55

二、淬火钢的回火 58

第六节 钢的表面热处理 60

一、表面淬火 60

二、化学热处理 61

习题与思考题 62

[实验] 钢的热处理实训 63

一、碳及杂质对钢性能的影响 65

第一节 碳素钢（非合金钢） 65

第三章 常用金属材料 65

二、碳素钢的分类 66

三、碳素结构钢 67

四、碳素工具钢 71

第二节 合金钢 73

一、合金元素在钢中的作用 73

二、合金钢的分类 77

三、合金结构钢 78

四、合金工具钢 83

五、特殊性能钢 86

第三节 铸铁 91

一、铸铁的组织与性能特点 91

二、铸铁的分类 92

三、铸铁的石墨化及其影响因素 92

四、灰铸铁 94

五、球墨铸铁 95

第四节 非铁金属（有色金属） 96

一、铝及铝合金 96

二、铜及铜合金 100

三、钛及钛合金 102

习题与思考题 103

第四章 焊接冶金基础 105

第一节 焊接热过程 105

一、焊接热源 105

二、焊接温度场 106

三、焊接热循环 109

第二节 焊缝金属的构成 112

一、焊条的加热与熔化 112

二、母材的熔化与熔池 115

三、焊缝金属的熔合比 115

二、焊接时焊缝金属的保护 117

第三节 焊接化学冶金的特点 117

一、焊接化学冶金过程进行的条件 117

三、焊接化学冶金反应区 118

四、焊接参数的变化对焊接化学冶金的影响 119

第四节 焊接熔渣 119

一、熔渣的作用 120

二、熔渣的分类 120

三、熔渣的碱度 120

四、熔渣的物理性能 120

一、氢对焊缝金属的作用及其控制 122

第五节 有害元素对焊缝金属的作用及其控制 122

二、氮对焊缝金属的作用及其控制 124

三、氧对焊缝金属的作用与脱氧反应 125

四、对焊缝金属中硫、磷的控制 129

第六节 焊缝金属的合金化 131

第七节 焊缝的组织与性能 134

一、焊缝金属的结晶 134

二、焊缝金属的偏析 135

三、焊缝金属的固态相变 136

四、改善焊缝组织与性能的途径 137

一、焊接热影响区的组织 139

第八节 焊接热影响区 139

二、焊接热影响区的性能变化规律 142

习题与思考题 144

[实验一] 焊条熔化系数与熔敷系数的测定 145

[实验二] 熔敷金属扩散氢的测量 145

[实验三] 焊接接头金相组织观察 146

第五章 焊接材料 148

第一节 焊条 148

一、焊条的分类 148

二、焊条的型号与牌号 149

三、焊芯 150

四、焊条药皮 151

五、焊条的工艺性能 154

六、焊条的冶金性能 156

七、焊条的选用及保管 158

第二节 焊丝 160

一、焊丝的分类 160

二、实芯钢焊丝 161

三、药芯焊丝 162

一、焊剂的分类 164

第三节 焊剂 164

二、焊剂的型号和牌号 165

三、对焊剂的要求 168

四、常用焊剂的性能及用途 169

习题与思考题 171

第六章 焊接缺陷的产生与防止 172

第一节 焊接缺陷的种类与特征 172

一、气孔的分类与特征 172

二、固体夹杂的分类与特征 173

三、焊接裂纹 173

四、未熔合与未焊透的特征 174

五、焊缝形状缺陷 175

第二节 气孔与夹杂产生的原因及防止措施 176

一、气孔产生的原因 176

二、影响气孔形成的因素 178

三、防止气孔产生的措施 180

四、焊缝中的夹杂物 181

第三节 结晶裂纹产生的原因及防止措施 181

一、结晶裂纹的特征 182

二、结晶裂纹形成的原因 182

三、影响结晶裂纹形成的因素 183

四、防止结晶裂纹产生的措施 184

第四节 焊接冷裂纹 186

一、冷裂纹的特征 186

二、形成冷裂纹的基本因素及其作用 187

三、防止冷裂纹产生的措施 188

第五节 其它焊接裂纹 189

一、液化裂纹 189

二、消除应力裂纹 191

三、层状撕裂 192

习题与思考题 194

主要参考文献 195