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第1章 材料的力学性能 1

1.1材料的静载力学性能 1

1.1.1拉伸曲线与应力-应变曲线 1

1.1.2刚度与强度 2

1.1.3塑性 4

1.1.4硬度 4

1.2材料的动载力学性能 8

1.2.1冲击韧性 8

1.2.2疲劳强度 9

1.3材料的断裂韧度 10

1.4材料的高、低温力学性能 12

1.4.1高温力学性能 12

1.4.2低温力学性能 12

第2章 金属的晶体结构与结晶 15

2.1金属的晶体结构 15

2.1.1晶体的基本概念 15

2.1.2常见金属的晶体结构类型 16

2.1.3同素异构转变 18

2.1.4晶面及晶向指数 19

2.1.5金属的实际结构和晶体缺陷 20

2.2金属的结晶 23

2.2.1结晶的基本概念 23

2.2.2结晶过程 24

2.2.3晶粒大小及控制 25

第3章 合金的相结构与二元相图 29

3.1合金的相结构 29

3.1.1合金的基本概念 29

3.1.2合金中的相 29

3.1.3合金的相结构 30

3.2二元合金相图 33

3.2.1相图的相关概念 33

3.2.2二元合金相图的建立 34

3.2.3平衡相组成的分析 35

3.2.4二元合金相图的基本类型分析 36

3.2.5合金的性能与相图的关系 43

第4章 铁碳合金 46

4.1铁碳合金相图 46

4.1.1铁碳合金中的基本相 47

4.1.2铁碳合金相图分析 48

4.2典型铁碳合金的平衡结晶过程 50

4.2.1铁碳合金分类 50

4.2.2典型铁碳合金平衡结晶过程分析 51

4.2.3含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响 60

4.2.4铁碳合金相图的应用 62

4.3碳钢 64

4.3.1钢中常存杂质元素对钢的性能的影响 64

4.3.2钢锭的种类 65

4.3.3碳钢的分类、编号和用途 66

第5章 金属的塑性变形与再结晶 78

5.1金属的塑性变形 78

5.1.1单晶体金属的塑性变形 78

5.1.2多晶体金属的塑性变形 81

5.1.3塑性变形对金属组织和性能的影响 82

5.2回复与再结晶 84

5.2.1变形金属在加热时组织和性能的变化 84

5.2.2再结晶温度 86

5.2.3再结晶退火后的晶粒度 87

5.3金属的热加工 88

5.3.1热加工与冷加工的区别 88

5.3.2热加工对金属组织和性能的影响 89

第6章 钢的热处理 92

6.1概述 92

6.2钢在加热时的转变 93

6.2.1钢的相变和相变临界点 93

6.2.2奥氏体的形成 94

6.2.3奥氏体晶粒大小及其影响因素 95

6.3钢的冷却转变 98

6.3.1相变温度对转变速度的影响 98

6.3.2过冷奥氏体等温转变曲线 99

6.3.3过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能 101

6.3.4过冷奥氏体连续冷却转变曲线 108

6.4钢的普通热处理 110

6.4.1钢的退火与正火 110

6.4.2钢的淬火 113

6.4.3钢的回火 118

6.5钢的表面热处理 121

6.5.1钢的表面淬火 121

6.5.2钢的化学热处理 123

6.6热处理缺陷及防止方法 127

6.6.1过热和过烧 127

6.6.2氧化和脱碳 127

第7章 合金钢 134

7.1概述 135

7.1.1合金钢的分类 135

7.1.2合金钢的牌号 135

7.2合金元素在钢中的作用 136

7.2.1合金元素对钢中基本相的影响 137

7.2.2合金元素对Fe-Fe3 C相图的影响 137

7.2.3合金元素对钢的热处理的影响 138

7.2.4合金元素对钢使用性能的影响 140

7.3合金结构钢 141

7.3.1低合金高强度钢 141

7.3.2调质钢 143

7.3.3渗碳钢 147

7.3.4氮化钢 148

7.3.5弹簧钢 150

7.3.6滚动轴承钢 153

7.3.7易切削钢 156

7.3.8铸造合金钢 157

7.4合金工具钢 157

7.4.1刃具钢 157

7.4.2模具钢 163

7.4.3量具钢 170

7.5特殊性能钢 171

7.5.1不锈钢 171

7.5.2耐热钢 175

7.5.3耐磨钢 179

第8章 铸铁 187

8.1铸铁的石墨化 187

8.1.1 Fe-Fe3 C和Fe-G双重相图 187

8.1.2影响铸铁石墨化的因素 188

8.2铸铁的分类和牌号 189

8.2.1根据碳的存在形式分类 189

8.2.2根据灰口铸铁中石墨的形态分类 190

8.3灰铸铁 191

8.3.1灰铸铁的成分和组织 191

8.3.2灰铸铁的性能与应用 191

8.3.3灰铸铁的孕育处理 192

8.3.4灰铸铁的热处理 193

8.4可锻铸铁 193

8.4.1可锻铸铁的成分和组织 193

8.4.2可锻铸铁的性能与应用 194

8.4.3可锻铸铁的生产 195

8.5球墨铸铁 195

8.5.1球墨铸铁的成分和组织 195

8.5.2球墨铸铁的性能和应用 196

8.5.3球化处理 196

8.5.4球墨铸铁的热处理 197

8.6蠕墨铸铁 198

8.6.1蠕墨铸铁的成分和组织 198

8.6.2蠕墨铸铁的性能和应用 198

8.6.3蠕墨铸铁的生产和热处理 199

8.7特殊性能铸铁（合金铸铁） 199

8.7.1耐磨铸铁 200

8.7.2耐热铸铁 200

8.7.3耐蚀铸铁 201

第9章 有色金属及合金 203

9.1铝及铝合金 203

9.1.1铝及铝合金的性能特点 203

9.1.2铝合金的分类 204

9.1.3铝合金的热处理 204

9.1.4铝及铝合金的牌号、化学成分及用途 206

9.2铜及铜合金 213

9.2.1铜及铜合金的性能特点 213

9.2.2铜及铜合金的分类、牌号及用途 213

9.3轴承合金 219

9.3.1滑动轴承合金的工作条件及性能要求 219

9.3.2轴承合金的分类及用途 220

9.4钛及钛合金 222

9.4.1纯钛 222

9.4.2钛合金 222

第10章 非金属材料 227

10.1高分子材料 227

10.1.1概述 227

10.1.2高分子材料性能 229

10.1.3高分子材料的合成 230

10.2陶瓷材料 231

10.2.1概述 231

10.2.2陶瓷材料性能 234

10.2.3陶瓷材料的制备 235

10.3复合材料 237

10.3.1概述 237

10.3.2复合材料性能 238

10.3.3复合材料的制备 239

第11章 机械零件的选材及工艺分析 243

11.1选材的基本原则 243

11.1.1使用性能原则 243

11.1.2工艺性能原则 244

11.1.3经济性原则 245

11.1.4选材的资源、能源和环保原则 245

11.2热处理技术条件的标注 245

11.3典型零部件选材及工艺分析 247

11.3.1轴类零件的选材及工艺分析 247

11.3.2齿轮类零件的选材及工艺分析 250

11.3.3模具的选材及工艺分析 253

11.3.4箱体类零件的选材及工艺分析 256

11.4典型设备及装置的选材 257

11.4.1化工设备的选材 257

11.4.2热能设备的选材 261

【思考与习题】参考答案 265

附录 289

参考文献 295