金属材料及其成形性能PDF电子书下载

绪论 1

0.1 概述 1

0.2　金属材料的焊接性能 2

0.3　金属材料的铸造性能 2

0.4　金属材料的锻造性能 3

第1章　钢的热处理原理及工艺 4

1.1 概述 4

1.1.1 热处理的目的及应用 4

1.1.2　钢的临界温度 4

1.2 钢在加热时的转变 5

1.2.1 共析钢的奥氏体化过程 5

1.2.2 影响奥氏体化的因素 6

1.2.3 非共析钢的奥氏体化过程 7

1.2.4　奥氏体晶粒度 8

1.3　钢在冷却时的转变 9

1.3.1 过冷奥氏体的等温转变 9

1.3.2 过冷奥氏体在连续冷却中的转变 10

1.3.3　珠光体转变 12

1.3.4 马氏体转变 14

1.3.5 贝氏体转变 18

1.3.6 魏氏组织 20

1.4　钢在回火时的转变 20

1.4.1 淬火状态钢的不稳定性 20

1.4.2 淬火状态钢在回火过程中的组织转变 20

1.4.3 淬火钢回火过程中力学性能的变化 22

1.5.1 钢的退火 23

1.5 钢的退火与正火 23

1.4.4 回火脆性 23

1.5.2 钢的正火 26

1.6　钢的淬火与回火 26

1.6.1 钢的淬火 26

1.6.2 钢的回火 30

1.6.3 淬火及回火的主要缺陷和防止措施 31

1.7 钢的表面淬火 32

1.7.1　感应加热表面淬火 32

1.7.2 火焰加热表面淬火 33

1.8　钢的化学热处理 34

1.8.1 化学热处理的基本过程 34

1.8.2 钢的渗碳 35

1.8.3 钢的氮化 37

1.9.1 高温形变热处理 39

1.8.4　碳氮共渗 39

1.9　钢的形变热处理 39

1.9.2　低温形变热处理 40

第2章　合金元素在钢中的作用 41

2.1　合金元素与铁和碳的作用 41

2.1.1 合金元素在钢中的存在形式 41

2.1.2 合金元素与铁的相互作用 41

2.1.3 合金元素与碳的相互作用 43

2.2 合金元素对钢相变的影响 45

2.2.1 合金元素对Fe-C相图的影响 45

2.2.2 合金元素对加热时奥氏体形成过程的影响 46

2.2.3　合金元素对过冷奥氏体分解过程的影响 46

2.2.4　合金元素对回火过程的影响 47

2.3.1 固溶强化 48

2.3　钢的强化机制 48

2.3.2 晶粒细化强化 49

2.3.3　第二相强化 49

2.3.4　位错强化 50

2.4 改善钢塑性和韧性的途径 50

2.4.1 改善钢塑性的途径 50

2.4.2 影响钢塑性的主要因素 50

2.4.3 改善钢韧性的途径 51

2.5 钢的分类及编号 53

2.5.1 钢的分类 53

2.5.2 钢的编号 53

3.1 结构钢的成分、性能和用途 56

3.1.1 普通结构钢 56

第3章　结构钢 56

3.1.2　优质结构钢 60

3.2　结构钢的焊接性能 67

3.2.1 普通低合金钢的焊接性能 68

3.2.2 低碳调质钢的焊接性能 70

3.2.3 中碳调质钢的焊接性能 72

3.3　结构钢的铸造性能 73

3.3.1 流动性 73

3.3.2 体积收缩率与缩孔率 74

3.3.3 线收缩率 74

3.3.4 热裂倾向 75

3.3.5 冷裂倾向 75

3.4　结构钢的锻造性能 76

3.4.1 合金元素和杂质对钢塑性的影响 76

3.4.2 钢的高温塑性 77

3.4.3 变形抗力和锻造温度范围 78

第4章　工具钢 81

4.1 刃具钢 81

4.1.1　碳素工具钢 81

4.1.2　低合金工具钢 82

4.1.3 高速钢 83

4.2　模具钢 87

4.2.1　冷作模具钢 88

4.2.2　热作模具钢 90

4.3 量具钢 92

4.4　高速钢的锻造性能 93

4.4.1 合金元素对高速钢热塑性的影响 93

4.4.2 高速钢的热塑性和锻造温度范围 94

5.1.1　金属腐蚀的类型 95

5.1 不锈钢 95

第5章　特殊性能钢 95

5.1.2 不锈钢中合金元素的作用 96

5.1.3 常用不锈钢 97

5.2　不锈钢的锻造性能 102

5.2.1 不锈钢的可锻性 102

5.2.2 不锈钢的锻造温度范围 105

5.3 耐热钢 106

5.3.1 耐热钢的抗氧化性和高温强度 106

5.3.2 常用的耐热钢 108

5.4 不锈钢和耐热钢的焊接性能 111

5.4.1 奥氏体钢的焊接性能 111

5.4.2 马氏体钢及铁素体钢的焊接 117

5.5 不锈钢和耐热钢的铸造性能 117

5.6.1 高锰钢的成分、热处理和性能 119

5.6　抗磨钢 119

5.6.2 化学成分对高锰钢性能的影响 120

5.6.3 改善高锰钢性能的途径 121

5.6.4　高锰钢的铸造性能 121

第6章　铸铁 122

6.1　铸铁的特点和分类 122

6.1.1 铸铁的成分、组织和性能特点 122

6.1.2　铸铁的分类 122

6.2　铸铁的结晶 123

6.2.1　灰铸铁的一次结晶 124

6.2.2　灰铸铁的二次结晶 125

6.3.1　铸铁的石墨化过程 126

6.3.2 影响铸铁石墨化的因素 126

6.3　铸铁的石墨化 126

6.4　灰铸铁 127

6.4.1 灰铸铁的牌号、成分及组织 128

6.4.2 灰铸铁的性能和用途 128

6.4.3　灰铸铁的孕育处理 131

6.5　球墨铸铁 133

6.5.1 球墨铸铁的生产 133

6.5.2 球墨铸铁的组织和性能特点 134

6.5.3 球墨铸铁的牌号、成分和用途 134

6.5.4 球墨铸铁的球化处理 135

6.5.5　球墨铸铁的孕育处理 137

6.5.6 球墨铸铁的铸造性能及常见缺陷 138

6.6.1 蠕墨铸铁的生产 141

6.6.2 蠕墨铸铁的牌号、组织、性能及用途 141

6.6　蠕墨铸铁 141

6.6.3 蠕墨铸铁的铸造性能及常见缺陷 142

6.7 可锻铸铁 142

6.7.1 可锻铸铁的牌号、组织、性能和用途 142

6.7.2 可锻铸铁的化学成分及孕育处理 144

6.7.3 可锻铸铁的生产过程 144

6.7.4 加速可锻铸铁退火过程的途径 146

6.7.5 可锻铸铁的铸造性能 146

6.7.6 可锻铸铁件常见缺陷及产生原因 147

6.8　特种铸铁 147

6.8.1 耐磨铸铁 147

6.8.2　耐热铸铁 148

6.9.1 灰口铸铁的焊接性能 150

6.9　铸铁的焊接性能 150

6.8.3　耐蚀铸铁 150

6.9.2　球墨铸铁的焊接性能 155

6.10　铸铁的热处理 155

6.10.1　铸铁的金相学特点 156

6.10.2　铸铁热处理工艺 156

第7章　铝及铝合金 158

7.1 铝及铝合金的特性和分类 158

7.1.1 纯铝的特性 158

7.1.2 铝及铝合金的分类 158

7.2 变形铝合金及其锻造性能 160

7.2.1 变形铝合金 160

7.2.2　铝合金的锻造性能 162

7.3　铸造铝合金及其铸造性能 165

7.3.1 铸造铝硅合金及其铸造性能 165

7.3.2 铸造铝铜合金及其铸造性能 167

7.3.3　铸造铝镁合金及其铸造性能 168

7.3.4　铸造铝锌合金 169

7.3.5　铝合金铸件的热处理 169

7.4　铝合金的焊接性能 170

7.4.1 焊缝的气孔 171

7.4.2　焊接热裂纹 172

7.4.3 焊接接头的力学性能 174

7.4.4 焊接接头的耐腐蚀性能 176

第8章　铜及铜合金 177

8.1 纯铜的性能特点 177

8.2　铜合金 177

8.2.1　黄铜 177

8.2.2　青铜 180

8.3　铜合金的焊接性能 184

8.4　铜合金的锻造性能 186

8.5　铜合金的铸造性能 189

第9章　镁及镁合金 190

9.1　镁合金的成分、组织和性能 190

9.1.1 镁及镁合金的特性 190

9.1.2　镁合金的分类、组织和性能 191

9.2　变形镁合金及其锻造性能 193

9.2.1 常用变形镁合金 193

9.2.2　镁合金的锻造性能 194

9.3　铸造镁合金及其铸造性能 195

9.3.1 常用铸造镁合金 195

9.3.2　镁合金的铸造性能 196

9.4　镁及镁合金的焊接性能 196

10.1.1　工业纯钛 198

第10章　钛及钛合金 198

10.1 钛及钛合金的分类及性能 198

10.1.2　钛合金 200

10.2 钛及钛合金的焊接性能 202

10.2.1 杂质元素对焊接接头力学性能的影响 202

10.2.2 焊接接头裂纹 205

10.2.3　焊缝气孔 205

10.3　钛合金的锻造性能 206

10.3.1 加热温度对钛合金组织及工艺塑性的影响 206

10.3.2 应变速率对变形抗力和工艺塑性的影响 207

10.3.3　锻造温度范围 208

10.4　钛合金的铸造性能 209

11.1 高温合金的特性和分类 210

第11章　高温合金 210

11.2　高温合金的合金化 213

11.2.1　镍基高温合金的合金化 213

11.2.2　铁基高温合金的合金化 214

11.3 高温合金的定向凝固技术 214

11.4　高温合金的焊接性能 215

11.4.1　焊接热裂纹 216

11.4.2　应变时效裂纹 217

11.4.3 焊接接头的“等强性” 217

11.5 高温合金的锻造性能 218

11.5.1 高温合金的变形特点 218

11.5.2　高温合金的可锻性 218

11.5.3 高温合金的锻造温度 220

参考文献 224