工程材料与热处理PDF电子书下载

第一章 金属的力学性能 1

第一节 强度与塑性 1

一、拉伸试验与拉伸试样 1

二、拉伸曲线与金属的变形过程 2

三、强度 3

四、塑性 5

第二节 硬度 6

一、布氏硬度 6

二、洛氏硬度 8

三、维氏硬度及显微硬度 9

第三节 冲击韧性 10

一、冲击韧性试验 10

二、冲击试验的应用 12

第四节 金属的疲劳 13

一、金属的疲劳现象 13

二、疲劳曲线与疲劳极限 15

三、提高疲劳极限的途径 15

习题与思考题 16

第二章 金属的结构与结晶 17

第一节 金属的特性 17

第二节 金属的晶体结构 18

一、晶体的基本知识 18

二、金属中常见的三种晶格 19

三、晶格结构的致密度 21

第三节 金属的实际晶体结构 22

一、多晶体结构 22

二、晶体缺陷 23

第四节 纯金属的结晶 26

一、纯金属结晶时的过冷现象 27

二、纯金属结晶的过程 28

三、晶粒的大小及其控制 30

习题与思考题 32

第三章 合金的结构与相图 33

第一节 固态合金的结构 33

一、固溶体 34

二、金属化合物 35

第二节 二元合金相图 38

一、二元合金相图的建立 38

二、二元匀晶相图 39

三、二元共晶相图 42

四、其他类型的二元合金相图 47

第三节 合金性能与相图的关系 48

一、合金的使用性能与相图的关系 48

二、合金工艺性能与相图的关系 48

习题与思考题 49

第四章 铁碳合金相图 50

第一节 纯铁、铁碳合金的基本相 50

一、纯铁及其同素异构转变 50

二、铁碳合金的基本相 51

第二节 铁碳合金相图分析 52

一、Fe-Fe3C相图中的特性点、特性线及相区 53

二、铁碳合金的分类 55

第三节 铁碳合金的结晶过程及其室温组织 55

一、共析钢 55

二、亚共析钢 56

三、过共析钢 57

四、共晶白口铸铁 58

五、亚共晶白口铸铁 59

六、过共晶白口铸铁 59

第四节 铁碳合金成分、组织与性能之间的关系 60

一、碳含量与平衡组织之间的关系 60

二、碳含量与力学性能之间的关系 61

第五节 铁碳相图的应用 62

一、在铸造生产方面的应用 62

二、在锻造生产方面的应用 63

三、在焊接、热处理生产中的应用 63

习题与思考题 64

第五章 金属的塑性变形与再结晶 65

第一节 金属的塑性变形 65

一、单晶体的塑性变形 65

二、多晶体的塑性变形 70

第二节 冷塑性变形对金属组织结构和性能的影响 71

一、金属的加工硬化现象 71

二、冷塑性变形对金属组织结构的影响 72

第三节 回复与再结晶 75

一、回复 76

二、再结晶 76

三、晶粒长大及其影响因素 77

四、冷变形金属的退火 79

第四节 金属的热变形加工 80

一、热变形加工与冷变形加工的区别 80

二、热变形加工时金属组织和性能的变化 81

习题与思考题 82

第六章 钢的热处理 84

第一节 钢在加热时的组织转变 85

一、奥氏体的形成 85

二、奥氏体晶粒长大及其影响因素 87

第二节 钢在冷却时的组织转变 88

一、过冷奥氏体的等温转变 89

二、马氏体转变 94

三、过冷奥氏体的连续冷却转变 98

第三节 钢的退火与正火 100

一、退火工艺及其应用 101

二、正火工艺及其应用 103

三、退火和正火的选用 105

第四节 钢的淬火 106

一、钢的淬火工艺 106

二、常用的淬火方法 109

三、钢的淬透性 111

四、常见的淬火缺陷 114

第五节 钢的回火 115

一、淬火钢回火时的组织转变 116

二、钢回火后的组织和性能 117

三、回火的分类及应用 119

四、钢的回火脆性 119

第六节 钢的表面淬火 120

一、感应加热表面淬火 120

二、火焰加热表面淬火 122

第七节 钢的化学热处理 123

一、钢的渗碳 123

二、钢的渗氮（氮化） 126

三、钢的碳氮共渗 128

四、钢的渗硼 129

第八节 表面气相沉积 130

一、化学气相沉积 130

二、物理气相沉积 131

第九节 机械制造中常见的热处理问题 132

一、热处理零件的结构工艺性 133

二、热处理技术条件标注 134

三、热处理工序位置安排 135

习题与思考题 136

第七章 工业用钢 138

第一节 钢的分类与牌号 138

一、钢的分类 138

二、工业用钢的牌号表示方法 140

第二节 钢中的常存元素及杂质对其性能的影响 142

一、锰的影响 142

二、硅的影响 143

三、硫的影响 143

四、磷的影响 143

五、钢中的非金属夹杂物 143

第三节 合金元素在钢中的作用 144

一、合金元素在钢中的存在形式 144

二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 145

三、合金元素对钢热处理的影响 146

第四节 工程结构用钢 150

一、碳素工程结构用钢 151

二、低合金高强度钢 152

第五节 机械制造结构钢 156

一、渗碳钢 158

二、调质钢 162

三、弹簧钢 167

四、滚动轴承钢 171

五、其他机械制造结构钢 172

第六节 工具钢 176

一、刃具钢 176

二、模具钢 184

三、量具钢 190

第七节 特殊性能钢 190

一、不锈钢 190

二、耐热钢 195

三、高锰耐磨钢 198

习题与思考题 199

第八章 铸铁 201

第一节 铸铁的石墨化 202

一、铁碳合金双重相图 202

二、铸铁中的石墨化过程 203

三、影响铸铁石墨化的因素 204

四、石墨形态的控制 205

第二节 灰铸铁 205

一、灰铸铁的化学成分、组织和性能 205

二、灰铸铁的孕育处理及孕育铸铁 207

三、灰铸铁的牌号及用途 207

四、灰铸铁的热处理 208

第三节 球墨铸铁 209

一、球墨铸铁的化学成分、组织和性能 209

二、球墨铸铁的牌号及用途 210

三、球墨铸铁的热处理 211

第四节 可锻铸铁 212

一、可锻铸铁的化学成分和组织 213

二、可锻铸铁的牌号及用途 214

第五节 蠕墨铸铁 215

一、蠕墨铸铁的生产及化学成分 215

二、蠕墨铸铁的组织、性能及用途 216

第六节 合金铸铁简介 216

一、耐磨铸铁 216

二、耐热铸铁 218

三、耐蚀铸铁 219

习题与思考题 219

第九章 有色金属及粉末冶金材料 221

第一节 铝及铝合金 221

一、铝及铝合金的特点与分类编号 221

二、铝合金的时效 224

三、变形铝合金 225

四、铸造铝合金 227

第二节 铜及铜合金 229

一、工业纯铜 229

二、铜合金的分类及牌号表示方法 229

三、黄铜 230

四、青铜 232

第三节 钛及钛合金 235

一、工业纯钛 236

二、钛的合金化及其分类 236

三、工业用钛合金 238

四、钛合金的热处理 239

第四节 镁及其合金 240

一、镁及镁合金的特点 240

二、镁合金的合金化及其分类 241

三、工业用镁合金 242

第五节 滑动轴承合金 243

一、滑动轴承的工作条件及对合金的要求 243

二、锡基轴承合金（锡基巴氏合金） 244

三、铅基轴承合金（铅基巴氏合金） 245

四、铝基轴承合金 246

五、铜基轴承合金 247

第六节 粉末冶金及硬质合金 247

一、粉末冶金工艺简介 248

二、粉末冶金结构材料 249

三、硬质合金 250

习题与思考题 253

第十章 高分子、陶瓷及复合材料 255

第一节 高分子材料 255

一、高分子材料概述 255

二、工程塑料 260

三、橡胶 264

第二节 陶瓷材料 267

一、陶瓷材料概述 267

二、陶瓷材料的结构及性能特点 267

三、常用的特种陶瓷材料 269

第三节 复合材料 271

一、复合材料概述 271

二、复合材料的性能特点 271

三、常用复合材料 272

习题与思考题 275

附录A 布氏硬度换算表 276

附录B 钢的硬度及抗拉强度换算表 282

附录C 常用钢种的临界温度 285

附录D 热处理工艺分类及代号（GB/T 12693—90） 288

参考文献 290