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第一章 金属的晶体结构与结晶 4

第一节 金属的晶体结构 4

一、金属的特性与金属键 4

二、晶体结构的基本概念 5

三、金属中常见的三种晶体结构 5

四、三种典型晶格的致密度及晶面晶向分析 6

五、晶体的各向异性 9

第二节 实际金属中的晶体缺陷 9

一、多晶体及其伪等向性 9

二、晶体缺陷 10

第三节 金属的结晶与铸锭 12

一、概述 12

二、晶核的形成与长大 14

三、结晶后晶粒大小及控制 15

四、金属铸锭的组织 17

第二章 金属的塑性变形与再结晶 20

第一节 金属的塑性变形 20

一、金属变形的三个阶段 20

二、单晶体的塑性变形 21

三、多晶体的塑性变形 24

第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响 26

一、塑性变形对显微组织的影响 26

二、塑性变形对金属性能的影响 28

三、残余应力 29

第三节 回复与再结晶 30

一、回复 30

二、再结晶 30

三、晶粒长大 32

四、影响再结晶退火后晶粒度的因素 33

二、热加工对金属组织和性能的影响 35

第四节 金属的热加工 35

一、金属的热加工与冷加工 35

三、超塑性 37

第三章 合金的相结构与结晶 40

第一节 固态合金的相结构 40

一、固溶体 41

二、金属间化合物 43

第二节 二元合金相图的建立 46

一、二元合金相图的表示方法 46

二、二元合金相图的建立 47

三、杠杆定律 48

第三节 二元匀晶相图 49

一、二元匀晶相图的分析 49

二、合金的平衡结晶过程 49

第四节 二元共晶相图 51

三、晶内偏析（枝晶偏析） 51

一、二元共晶相图的分析 52

二、典型合金的平衡结晶过程及室温平衡组织 52

三、相组成物与组织组成物 55

第五节 二元包晶相图 57

一、二元包晶相图的分析 57

二、典型合金的平衡结晶过程 58

三、包晶偏析 59

第六节 其他常用的二元合金相图类型 60

一、二元共析相图 60

二、具有稳定金属间化合物的二元相图 60

第七节 二元合金相图与合金性能间的关系 61

一、合金的使用性能与相图的关系 61

二、合金的工艺性能与相图的关系 62

一、铁碳合金基本组元 65

第一节 铁碳合金基本组元、组织及其性能 65

第四章 铁碳合金 65

二、铁碳合金中的基本相及其性能 66

第二节 Fe-Fe3C相图分析 67

一、相图中的点、线、区 67

二、典型合金的平衡结晶过程及室温平衡组织 69

三、杠杆定律的应用 77

四、铁碳合金的碳含量与平衡组织、力学性能之间的关系 77

五、Fe-Fe3C相图的应用 79

第三节 碳钢 81

一、钢中常存杂质元素的影响 81

二、碳钢的分类、编号及应用 82

第五章 钢的热处理 88

一、共析钢加热时奥氏体的形成 89

第一节 钢在加热时的转变 89

二、亚、过共析钢的奥氏体化过程 90

三、影响奥氏体化的因素 90

四、奥氏体的晶粒度及其长大 91

第二节 奥氏体在冷却时的转变 92

一、奥氏体在不同冷却方式下的转变 93

二、过冷奥氏体等温转变曲线图（等温转变C曲线） 93

三、过冷奥氏体转变产物的组织形态及其性能 94

四、影响C曲线位置和形状的因素 99

五、C曲线的意义和应用 101

六、过冷奥氏体连续冷却转变曲线简介 102

第三节 钢的退火与正火 103

一、退火 103

第四节 钢的淬火与回火 105

一、钢的淬火 105

二、正火 105

三、退火、正火的选用原则 105

二、淬火钢的回火 109

第五节 钢的淬透性 113

一、钢的淬透性与淬硬性 113

二、淬透性对钢的力学性能的影响 114

三、影响淬透性的因素 115

四、淬透性的测定及表示方法 115

五、淬透性的应用 116

第六节 钢的表面淬火 117

一、表面淬火的定义及方法 117

二、感应加热表面淬火 117

一、化学热处理的定义 120

二、钢的渗碳 120

第七节 钢的化学热处理 120

三、火焰加热表面淬火 120

三、钢的渗氮 126

四、钢的碳氮共渗 127

第六章 合金钢 131

第一节 概论 131

一、合金元素在钢中的主要作用 131

二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 133

三、合金元素对热处理的影响 134

四、合金钢的分类与编号 135

第二节 合金结构钢 137

一、低合金结构钢 137

二、易切削钢 139

三、渗碳钢 140

四、调质钢 143

五、弹簧钢 148

六、滚动轴承钢 150

第三节 合金工具钢 152

一、刃具钢 153

二、模具钢 160

三、量具钢 164

第四节 特殊性能钢及合金 165

一、不锈钢 165

二、耐热钢 167

三、耐磨钢 171

四、硬质合金 172

第七章 铸铁 176

第一节 概述 176

一、铸铁的特点 176

二、Fe-C双重相图及铸铁中石墨的形成 177

三、铸铁的分类 178

第二节 灰铸铁 179

一、灰铸铁的组织、性能和用途 179

三、灰铸铁的热处理 182

二、灰铸铁的孕育处理 182

第三节 可锻铸铁 183

一、可锻铸铁的组织、性能和用途 183

二、可锻铸铁的生产 184

第四节 球墨铸铁 185

一、球墨铸铁的生产 185

二、球墨铸铁的牌号、组织和性能 185

三、球墨铸铁的热处理 187

第五节 其他铸铁简介 188

一、耐磨铸铁 188

二、耐热铸铁 188

三、耐蚀铸铁 190

第八章 非铁（有色）金属及其合金 191

第一节 铝及其合金 191

一、概述 191

二、铝合金的强化 192

三、铸造铝合金及其热处理 195

四、变形铝合金及其热处理 197

第二节 铜及其合金 200

一、概述 200

二、黄铜 203

三、青铜 204

第三节 钛及其合金 206

一、钛及其合金的性能特点 206

二、钛合金的分类 207

三、常用钛合金 207

第四节 轴承合金 208

一、概述 208

二、锡基轴承合金 209

三、铝基轴承合金 210

四、铜基轴承合金 211

第五节 新型及特种用途材料 212

一、非晶态合金 212

二、纳米材料 213

三、梯度材料 214

四、记忆合金 214

五、储氢材料 215

第九章 机械零件选材及工艺路线分析 218

第一节 选材的一般原则 218

一、材料的力学性能 218

二、材料的工艺性能 219

三、材料的经济性 220

第二节 热处理技术条件的标注 220

一、整体热处理时的标注图例 221

二、局部热处理时的标注图例 221

一、改进淬火零件结构形状的设计 222

第三节 冷加工方面减小变形、防止开裂的措施 222

二、合理安排工艺路线 226

三、修改技术条件 227

四、按变形规律调整加工尺寸 227

五、预留加工余量 227

六、更换材料 230

七、提高表面质量 231

第四节 热处理与切削加工性的关系 231

第五节 典型零件选材及工艺分析 233

一、齿轮类 233

二、轴类 236

第十章 高分子材料 244

第一节 高分子材料概述 244

一、高分子化合物与高分子材料 244

二、高分子化合物的组成 245

三、高分子化合物的聚合类型 247

四、高分子化合物的分类和命名 248

五、高分子化合物的结构 249

六、高分子材料的性能 255

七、高分子材料的老化与防止 259

第二节 工程塑料 259

一、工程塑料概述 259

二、热塑性工程塑料及应用 262

三、热固性工程塑料及应用 267

四、工程塑料的选材原则和方法 270

第三节 橡胶材料 270

一、橡胶材料概述 270

二、常用橡胶材料及应用 272

二、陶瓷制品生产工艺 276

一、陶瓷的定义和分类 276

第一节 陶瓷材料概述 276

第十一章 工程陶瓷材料 276

三、陶瓷的结构 277

四、陶瓷的性能 279

第二节 常用工程陶瓷 281

一、普通瓷 281

二、氧化铝陶瓷 282

三、氮化硅陶瓷 283

四、Sialon陶瓷 284

五、碳化硅陶瓷 284

六、氮化硼陶瓷 285

七、碳化硼陶瓷 286

二、复合材料的特性 287

一、复合材料的概念 287

第一节 复合材料概述 287

第十二章 复合材料 287

三、复合材料的分类和命名 289

四、复合材料的界面与强度 289

第二节 纤维增强聚合物基复合材料 290

一、玻璃纤维／聚合物复合材料 290

二、碳纤维／聚合物复合材料 292

三、硼纤维／聚合物复合材料 294

四、纤维增强聚合物复合材料成型工艺 294

第三节 其它复合材料简介 295

一、层合复合材料 295

二、夹层结构复合材料 296

三、颗粒增强复合材料 296

四、纳米复合材料 297

附录 299

参考文献 313