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绪论 1

第1章 钢的合金化概论 4

1．1 钢中的合金元素 4

1．1．1 合金元素的定义 4

1．1．2 合金元素的存在形式及其划分 6

1．2 合金元素对铁碳相图及钢热处理的影响 14

1．2．1 合金元素对铁碳相图的影响 14

1．2．2 合金元素对钢热处理的影响 16

1．3 合金元素对钢性能的影响 21

1．3．1 合金元素与钢的强韧化 21

1．3．2 合金元素对钢不同热处理状态下力学性能的影响 27

1．3．3 合金元素对钢工艺性能的影响 34

1．4 微量元素及钢的微合金化 41

1．4．1 钢中的微量元素及其作用 41

1．4．2 钢的微合金化 42

1．5 钢合金化发展的新方向 45

1．5．1 基于生态化设计概念的生态合金化 45

1．5．2 基于多主元合金概念的高熵合金化 50

1．6 钢的分类和编号 50

1．6．1 钢的分类 50

1．6．2 钢的编号方法 53

1．6．3 常见国外牌号标准 57

本章小结 58

本章主要名词 61

习题 62

第2章 工程构件用钢 64

2．1 工程构件用钢的基本要求 64

2．1．1 足够的强度和韧性 64

2．1．2 良好的成形工艺性和焊接性 64

2．1．3 良好的耐蚀性 65

2．2 工程构件用钢的合金化 65

2．2．1 合金元素对钢力学性能的影响 65

2．2．2 合金元素对钢焊接性能的影响 66

2．2．3 合金元素对钢耐大气腐蚀性的影响 67

2．3 铁素体-珠光体钢 67

2．3．1 碳素工程结构钢 68

2．3．2 低合金高强度结构钢 70

2．3．3 微合金化低合金高强度结构钢 74

2．4 低碳贝氏体钢、针状铁素体钢及低碳马氏体钢 80

2．4．1 低碳贝氏体钢 80

2．4．2 针状铁素体钢 81

2．4．3 低碳马氏体钢 82

2．5 双相钢 82

2．6 相变诱发塑性（TRIP）钢 84

2．7 建筑用抗震耐火钢 84

2．7．1 抗震耐火钢的性能要求 85

2．7．2 抗震耐火钢的合金化原则 85

2．7．3 典型抗震耐火钢 86

2．8 工程构件用钢的发展趋势 86

本章小结 88

本章主要名词 88

习题 88

第3章 机器零件用钢 89

3．1 机器零件用钢的性能要求 89

3．1．1 典型机器零件的服役条件、失效方式及对性能的要求 89

3．1．2 成分及热处理对性能的保证 90

3．2 常用机器零件用钢 93

3．2．1 调质钢 93

3．2．2 弹簧钢 98

3．2．3 滚动轴承钢 101

3．2．4 低碳马氏体型结构钢 105

3．2．5 超高强度钢 107

3．2．6 渗碳钢与氮化钢 111

3．2．7 易切削钢 116

3．3 机器零件用钢的选材思路 117

3．3．1 选择材料的基本原则 117

3．3．2 选择材料的基本思路及方法 119

本章小结 122

本章主要名词 122

习题 122

第4章 工具钢 124

4．1 工具钢的成分及性能特点 124

4．1．1 工具钢的化学成分特点 124

4．1．2 工具钢的热处理性能特点 125

4．2 刃具用钢 125

4．2．1 刃具的工作条件和对刃具钢的性能要求 125

4．2．2 碳素工具钢 126

4．2．3 低合金工具钢 129

4．2．4 高速钢 133

4．3 冷作模具钢 144

4．3．1 碳素工具钢和低合金工具钢 145

4．3．2 高铬和中铬模具钢 145

4．3．3 新型冷作模具钢 148

4．3．4 基体钢 148

4．3．5 硬质合金 150

4．4 热作模具钢 151

4．4．1 热锤锻模具钢 153

4．4．2 热挤压模具钢 154

4．4．3 压铸模具钢 156

4．4．4 塑料模具用钢 157

4．5 量具用钢 159

4．6 典型模具的材料选择举例 161

本章小结 162

本章主要名词 163

习题 163

第5章 特殊性能钢 165

5．1 不锈钢 165

5．1．1 概述 165

5．1．2 铁素体不锈钢 168

5．1．3 马氏体不锈钢 171

5．1．4 奥氏体不锈钢 171

5．1．5 沉淀硬化不锈钢 175

5．1．6 超高强度不锈钢 176

5．1．7 不锈钢的应用实例 177

5．2 耐热钢 178

5．2．1 概述 178

5．2．2 抗氧化钢 180

5．2．3 热强钢 181

5．3 高温合金 185

5．3．1 铁基高温合金 186

5．3．2 镍基高温合金 187

5．4 耐磨钢 187

5．4．1 高锰钢的性能及成分特点 188

5．4．2 高锰钢的热处理 188

本章小结 189

本章主要名词 190

习题 190

第6章 铸铁 191

6．1 铸铁的石墨化及其控制 192

6．1．1 铁碳合金双重相图 192

6．1．2 铸铁的石墨化过程 192

6．1．3 铸铁石墨化的控制 194

6．2 灰铸铁 198

6．2．1 灰铸铁的化学成分与组织 198

6．2．2 灰铸铁的孕育处理 199

6．2．3 灰铸铁的牌号、性能及应用 200

6．2．4 灰铸铁的熔炼 201

6．2．5 灰铸铁的热处理 202

6．3 球墨铸铁 203

6．3．1 球墨铸铁的化学成分与组织 203

6．3．2 球墨铸铁的牌号、性能及应用 203

6．3．3 球墨铸铁的熔炼 204

6．3．4 球墨铸铁的热处理 204

6．4 可锻铸铁 206

6．4．1 可锻铸铁的化学成分与组织 206

6．4．2 可锻铸铁的牌号、性能及应用 206

6．4．3 可锻铸铁的熔炼 207

6．5 蠕墨铸铁 208

6．5．1 蠕墨铸铁的化学成分与组织 208

6．5．2 蠕墨铸铁的牌号、性能及应用 208

6．6 特殊性能铸铁 209

6．6．1 耐磨铸铁 209

6．6．2 耐热铸铁 210

6．6．3 耐蚀铸铁 211

6．7 铸铁应用实例——曲轴 211

本章小结 212

本章主要名词 213

习题 213

第7章 非铁金属及其合金 214

7．1 铝及铝合金 214

7．1．1 纯铝 214

7．1．2 铝合金的分类 214

7．1．3 铝合金的热处理 215

7．1．4 变形铝合金 218

7．1．5 铸造铝合金及其生产 222

7．2 铜及铜合金 226

7．2．1 纯铜及铜合金分类 226

7．2．2 黄铜 226

7．2．3 青铜 229

7．2．4 白铜 231

7．3 镁及镁合金 232

7．3．1 纯镁及镁合金分类 232

7．3．2 镁合金的热处理 233

7．3．3 常用镁合金 234

7．3．4 镁及镁合金的应用 235

7．4 钛及钛合金 236

7．4．1 纯钛及钛合金分类 236

7．4．2 钛合金的热处理 239

7．4．3 常用钛合金 240

7．4．4 钛及钛合金的应用 241

7．5 其它非铁金属合金 242

7．5．1 锌合金 242

7．5．2 滑动轴承合金 243

7．5．3 粉末冶金材料 245

7．6 非铁金属合金的应用实例 246

本章小结 247

本章主要名词 248

习题 248

第8章 金属功能材料 249

8．1 磁性合金 249

8．1．1 磁性的基本知识 249

8．1．2 金属磁性材料的种类和特性 250

8．2 电性合金 255

8．2．1 电阻合金 255

8．2．2 电热合金 260

8．2．3 热电偶合金 262

8．2．4 电触头材料 263

8．3 形状记忆合金 266

8．3．1 形状记忆效应 266

8．3．2 形状记忆效应的分类 266

8．3．3 形状记忆效应产生的机理 267

8．3．4 形状记忆合金的种类 268

8．4 储氢合金 269

8．4．1 金属储氢原理 269

8．4．2 储氢合金的分类 270

8．4．3 储氢合金的制备工艺 271

8．4．4 储氢合金的应用 271

8．5 其它金属功能材料 272

8．5．1 超导材料 272

8．5．2 弹性合金 273

8．5．3 减振合金 274

本章小结 274

本章主要名词 275

习题 276

第9章 新型金属材料 277

9．1 金属基复合材料 277

9．1．1 金属基复合材料的分类 277

9．1．2 金属基复合材料的特点 278

9．1．3 金属基复合材料的制造工艺 279

9．1．4 金属基复合材料的应用 281

9．1．5 前景展望 282

9．2 金属间化合物结构材料 283

9．2．1 金属间化合物的结构特点 283

9．2．2 金属间化合物的特性 284

9．2．3 金属间化合物的制备和加工工艺 285

9．2．4 金属间化合物的分类 285

9．2．5 金属间化合物的韧化原理及方法 286

9．2．6 几种金属间化合物结构材料 287

9．3 纳米金属材料 288

9．3．1 纳米金属的制备方法 288

9．3．2 纳米金属材料的性能 289

9．3．3 纳米金属材料的应用及发展 292

本章小结 292

本章主要名词 293

习题 293

参考文献 294