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绪论 1

第一章 金属材料的性能 4

第一节 金属材料的机械性能 4

一、室温下的机械性能 4

二、高温下的机械性能 11

第二节 金属材料的工艺性能和物理、化学性能 11

一、工艺性能 11

二、物理性能 12

三、化学性能 12

第二章 金属的晶体结构和塑性变形 14

第一节 金属的晶体结构 14

一、晶体结构的基本概念 14

二、常见的金属晶格类型 15

三、金属材料的晶格缺陷 17

第二节 金属的结晶过程 19

一、纯金属的冷却曲线和过冷度 19

二、纯金属的结晶过程 20

三、细化晶粒的方法 21

四、晶体的同素异构转变 23

第三节 金属的塑性变形 24

一、单晶体金属的塑性变形 24

二、多晶体金属的塑性变形 28

第四节 塑性变形对金属组织和性能的影响 29

一、塑性变形对金属组织结构的影响 29

二、塑性变形对金属性能的影响 29

第五节 回复与再结晶 30

一、冷变形金属在加热时的组织和性能变化 30

二、再结晶温度 32

三、再结晶退火后的晶粒度 33

第六节 金属的热加工 34

一、冷加工与热加工的区别 34

二、热加工对金属组织和性能的影响 34

第三章 合金构造和二元合金相图 36

第一节 合金的基本概念 36

第二节 合金的相结构 36

一、固溶体 36

二、金属化合物 38

三、机械混合物 38

第三节 二元合金相图 38

一、二元合金相图的建立 38

二、二元合金的基本相图 39

第四章 铁碳合金 44

第一节 铁碳合金的基本组织 44

一、铁素体 44

二、奥氏体 45

三、渗碳体 45

四、珠光体 46

五、莱氏体 46

第二节 Fe-Fe3C相图分析 47

一、Fe-Fe3C相图中的主要特点及意义 47

二、图中主要特性线及其意义 48

三、相图中的相区 50

四、铁碳合金的分类 50

第三节 典型铁碳合金的结晶过程 50

一、共析钢 50

二、亚共析钢 52

三、过共析钢 52

四、共晶白口铸铁 53

五、亚共晶白口铸铁 54

六、过共晶白口铸铁 55

第四节 铁碳合金相图的应用 56

一、碳的质量分数对平衡组织的影响 56

二、ωC对铁碳合金机械性能的影响 57

三、Fe-Fe3C相图在生产中的应用 57

第五章 钢的热处理 60

第一节 钢在加热时的组织转变 61

一、共析钢的奥氏体化 61

二、非共析钢的奥氏体化 62

三、奥氏体晶粒的长大和影响因素 63

第二节 钢在冷却时的转变 64

一、过冷奥氏体等温转变曲线 65

二、过冷奥氏体的等温转变曲线分析 65

三、过冷奥氏体等温转变的产物与性能 66

四、影响过冷奥氏体等温转变的因素 69

五、过冷奥氏体连续转变曲线图 70

第三节 钢的退火和正火 72

一、退火和正火的目的 72

二、退火和正火工艺及应用 72

第四节 钢的淬火 75

一、淬火的目的 75

二、淬火温度的选择 75

三、淬火冷却介质 76

四、常用的淬火方法 78

第五节 钢的淬透性 81

一、淬透性的概念 81

二、影响淬透性的因素 81

三、淬透性的评定 82

四、淬透性的实际意义 82

五、淬硬性 83

第六节 钢的回火 83

一、回火的目的 83

二、淬火钢在回火时的转变 83

三、回火的种类及应用 85

四、回火脆性 86

第七节 钢的表面热处理 86

一、钢的表面热处理 86

二、钢的化学热处理 89

第六章 船用碳素钢 94

第一节 钢铁生产对碳钢性能的影响 94

一、冶炼方法对碳钢质量的影响 94

二、脱氧程度对碳钢质量的影响 95

第二节 杂质元素对碳钢性能的影响 96

第三节 碳钢的分类、牌号和用途 97

一、碳素结构钢 97

二、优质碳素结构钢 98

三、专用碳素结构钢（专用钢） 98

四、铸钢 106

五、碳素工具钢 106

第七章 船用合金钢 109

第一节 合金元素对钢的组织和性能的影响 109

一、强化铁素体或奥氏体 109

二、形成合金碳化物 109

三、对钢热处理的影响 110

第二节 合金钢的分类及牌号 111

一、合金钢的分类 111

二、合金钢的牌号 112

三、国标ISC表示方法简介 113

第三节 合金结构钢 115

一、低合金高强度结构钢 116

二、合金渗碳钢 116

三、合金调质钢 117

四、合金弹簧钢 118

五、滚动轴承钢 119

第四节 合金工具钢 120

一、低合金刃具钢 120

二、高速钢 121

第五节 特殊性能钢 124

一、不锈钢 124

二、耐热钢 126

三、耐磨钢简介 128

第八章 铸铁 129

第一节 概述 129

一、铸铁的种类 129

二、铸铁的石墨化过程 130

三、影响石墨化的因素 131

第二节 灰口铸铁 132

一、灰口铸铁的组织和性能 133

二、灰口铸铁的孕育处理 134

三、灰口铸铁的牌号及用途 134

四、灰口铸铁的热处理 135

第三节 球墨铸铁 136

一、球墨铸铁的组织和性能 136

二、球墨铸铁的牌号和用途 136

三、球墨铸铁的热处理 136

第四节 蠕墨铸铁 138

一、蠕墨铸铁的组织和性能 138

二、蠕墨铸铁的牌号及用途 139

第五节 可锻铸铁 139

一、可锻铸铁的生产 139

二、可锻铸铁的牌号、性能及用途 141

第六节 合金铸铁 141

一、耐磨铸铁 141

二、耐热铸铁 142

三、耐蚀铸铁 143

第九章 有色金属及其合金 144

第一节 铜及其合金 144

一、工业纯铜 144

二、黄铜 145

三、白铜 148

四、青铜 148

第二节 铝及其合金 152

一、纯铝 152

二、铝合金 152

第三节 滑动轴承合金 153

一、对轴承合金的性能要求 153

二、滑动轴承合金的组织 154

三、常用的轴承合金 154

第十章 常用非金属材料与复合材料 157

第一节 高分子材料 157

一、高分子材料的基本概念 157

二、高分子材料的结构 159

三、高分子材料的性能 161

第二节 塑料 163

一、塑料的组成 163

二、塑料的分类 164

三、塑料的性能 165

四、常用的工程塑料 165

五、塑料成型及加工方法 166

六、工程塑料在船舶上的应用 167

第三节 橡胶和胶粘剂 167

一、橡胶 167

二、胶粘剂 169

第四节 陶瓷材料 171

一、陶瓷材料的结构特点 171

二、陶瓷材料的性能 171

三、常用的工程陶瓷材料 173

第五节 复合材料 174

一、复合材料概述 174

二、复合材料的分类 174

三、复合材料的性能 175

四、复合材料的增强机理 176

五、常用的复合材料 177

第十一章 船舶常用零件的材料和热处理 179

第一节 材料的选用 179

一、失效分析 179

二、选材的原则 181

第二节 动力装置零件的材料和热处理 182

一、曲轴 182

二、连杆 184

三、气缸套 185

四、活塞 187

五、活塞销 189

六、活塞环 190

七、气阀 192

第三节 船用其他零件的材料和热处理 194

一、精密偶件 194

二、滑动轴承 195

三、重要螺栓 195

四、涡轮叶片 196

五、螺旋桨 196

六、船舶管系 198

七、凸轮和凸轮轴的材料及热处理 200

参考文献 201