第一章 金属的力学性能 1
第一节 金属的强度和塑性 1
一、拉伸曲线 2
二、强度 2
三、塑性 3
第二节 硬度 5
一、布氏硬度 5
二、洛氏硬度 8
三、维氏硬度 9
四、显微硬度 10
五、肖氏硬度 11
六、里氏硬度 11
第三节 冲击韧度 13
一、冲击试验方法及原理 13
二、冲击试验的应用 16
第二章 金属的晶体结构 17
第一节 金属晶体中原子间的结合 17
一、金属原子的结构特点 17
二、金属原子间的结合方式（金属键） 17
第二节 金属晶体结构的基本知识 19
一、晶体结构概述 19
二、金属中常见的三种晶体结构 21
三、表示晶体结构特征的几何参数 22
四、晶面指数和晶向指数 26
五、晶体的各向异性 30
第三节 金属的实际晶体结构 31
一、点缺陷 31
二、线缺陷 33
三、面缺陷 35
第三章 纯金属的结晶 38
第一节 金属结晶的现象 38
一、纯金属的冷却曲线和过冷现象 38
二、纯金属的结晶过程 39
第二节 金属结晶的结构条件和热力学条件 40
一、金属结晶的结构条件 40
二、金属结晶的热力学条件 41
第三节 晶核的形成 42
一、自发形核 42
二、非自发形核 44
第四节 晶核的长大 45
一、晶核长大的条件 45
二、晶核长大的方式 46
三、晶核长大的形态 48
第五节 金属结晶后的晶粒大小 49
一、晶粒大小对性能的影响 49
二、影响晶粒大小的因素 50
三、细化铸件晶粒的方法 50
第六节 金属铸锭的组织及缺陷 51
一、铸锭的宏观组织 51
二、三个晶区的形成 52
三、铸锭缺陷 53
第四章 二元合金的相结构与结晶 56
第一节 合金的固态相结构 56
一、基本概念 56
二、合金的几种固态相结构 57
第二节 二元合金相图的基本知识 66
一、二元相图的表示方法 66
二、二元合金相图的测定方法 67
三、相律 68
四、杠杆定律 69
第三节 匀晶相图 70
一、相图分析 70
二、平衡结晶及其组织 70
三、不平衡结晶及枝晶偏析 71
四、成分过冷及晶体长大 74
五、固溶体合金的性能与成分（相图）的关系 76
第四节 共晶相图 78
一、相图分析 78
二、典型合金的平衡结晶及其组织 79
三、初晶和共晶组织的形态 84
四、不平衡结晶及其组织 86
五、密度偏析 88
六、共晶合金的性能与成分（相图）的关系 89
第五节 包晶相图 90
一、相图分析 90
二、典型合金的平衡结晶及其组织 91
三、合金的不平衡结晶及其组织 94
四、包晶转变对细化晶粒的作用 94
第六节 其他类型的二元合金相图 95
一、组元间形成化合物的相图 95
二、偏晶、熔晶和合晶相图 97
三、具有固态相变的二元合金相图 99
第五章 铁碳合金相图 102
第一节 铁碳合金的基本相 102
一、铁素体 102
二、奥氏体 103
三、渗碳体 103
第二节 相图分析 104
一、铁碳合金相图中的特性点 105
二、铁碳合金相图中的特性线 106
三、铁碳合金相图中的相区 108
第三节 典型合金的平衡结晶及其组织 108
一、工业纯铁 108
二、共析钢 109
三、亚共析钢 110
四、过共析钢 111
五、共晶白口铁 112
六、亚共晶白口铁 112
七、过共晶白口铁 114
第四节 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响 115
一、含碳量对平衡组织的影响 115
二、含碳量对力学性能的影响 116
第五节 铁碳相图的应用 117
一、作为选用钢铁材料的依据 117
二、在铸造生产方面的应用 117
三、在压力加工工艺方面的应用 118
四、在热处理方面的应用 118
第六章 三元合金相图 119
第一节 三元合金相图的成分表示方法 119
一、成分三角形（等边三角形） 119
二、成分三角形中具有特定意义的线 120
三、等腰三角形（等腰梯形） 121
四、直角三角形 121
第二节 三元系中的直线定律和重心法则 121
一、直线定律 122
二、重心法则 123
第三节 三元匀晶相图 123
一、相图分析 124
二、等温截面图 125
三、变温截面 126
第四节 简单的三元共晶相图 127
一、相图分析 127
二、等温截面 129
三、变温截面 132
四、投影图和合金结晶过程分析 133
第七章 金属的塑性变形与再结晶 135
第一节 金属的塑性变形 136
一、单晶体的塑性变形 137
二、多晶体的塑性变形 142
三、合金的塑性变形 144
第二节 冷塑性变形对金属组织和性能的影响 146
一、冷塑性变形对金属组织结构的影响 146
二、冷塑性变形对金属性能的影响 148
三、产生内应力 149
第三节 冷变形金属在加热时的变化 150
一、回复 150
二、再结晶 150
三、晶粒长大 152
四、冷变形金属的热处理 154
第四节 金属的热塑性变形（热变形加工） 155
一、金属的热变形加工和冷变形加工 155
二、热变形加工对金属组织和性能的影响 156
第八章 钢的热处理 159
第一节 概述 159
一、热处理及其应用 159
二、钢实际加热和冷却时的临界点 159
第二节 钢在加热时的转变 161
一、共析钢的奥氏体化 161
二、影响奥氏体化的因素 162
三、奥氏体晶粒的长大 164
第三节 钢在冷却时的转变 165
一、过冷奥氏体的等温转变 166
二、影响奥氏体等温转变的因素 175
三、过冷奥氏体的连续冷却转变 177
四、马氏体转变 180
第四节 钢的退火与正火 185
一、退火 185
二、正火 187
第五节 钢的淬火 189
一、淬火工艺 189
二、淬火方法 193
三、淬火缺陷及防止方法 194
第六节 钢的回火 196
一、回火的目的 196
二、淬火钢的回火转变 197
三、回火转变产物的组织与性能 199
四、回火的种类及应用 201
五、回火脆性 202
第七节 钢的淬透性 204
一、淬透性的概念 204
二、影响淬透性的因素 205
三、影响淬透层深度的因素 206
四、淬透性的测定与表示方法 206
五、淬透性的实际意义 209
第八节 钢的表面热处理 210
一、表面淬火 210
二、化学热处理 212
第九章 工业用钢 221
第一节 钢的分类 221
一、按化学成分分类 221
二、按钢的冶金质量分类 221
三、按金相组织分类 222
四、按冶炼方法分类 222
五、按用途分类 222
第二节 常存杂质元素对钢性能的影响 223
一、锰的影响 223
二、硅的影响 223
三、硫的影响 223
四、磷的影响 224
五、氮的影响 224
六、氢的影响 224
七、氧的影响 225
第三节 碳钢钢锭（钢坯）的组织及其宏观缺陷 225
一、镇静钢钢锭 225
二、沸腾钢钢锭 227
三、连铸坯 228
第四节 合金元素在钢中的作用 230
一、合金元素在钢中存在的形式 230
二、合金元素对Fe一Fe3C相图的影响 232
三、合金元素对热处理组织转变的影响 234
第五节 结构钢 238
一、工程结构用钢 238
二、机器结构用钢 243
第六节 工具钢 264
一、刃具钢 264
二、模具钢 272
三、量具用钢 275
第七节 特殊性能钢 276
一、不锈耐酸钢 276
二、耐热钢 281
三、耐磨钢 285
第十章 铸铁 288
第一节 铸铁的石墨化 289
一、铁碳双重相图 289
二、石墨化过程 289
三、影响石墨化的因素 291
第二节 普通灰口铸铁 293
一、灰口铸铁的牌号、化学成分、组织和性能 293
二、灰口铸铁的孕育处理 296
三、灰口铸铁的应用 297
四、灰口铸铁的热处理 299
第三节 球墨铸铁 300
一、球墨铸铁的球化处理和孕育处理 300
二、球墨铸铁的牌号、化学成分、组织和性能 301
三、球墨铸铁的用途 303
四、球墨铸铁的热处理 304
第四节 可锻铸铁 307
一、可锻铸铁的生产 307
二、可锻铸铁的牌号、组织、性能及用途 308
第五节 蠕墨铸铁 310
一、蠕墨铸铁的获得 310
二、蠕墨铸铁的化学成分 310
三、蠕墨铸铁的牌号、组织、性能及应用 310
第六节 合金铸铁 312
一、耐磨铸铁 312
二、耐热铸铁 314
三、耐蚀铸铁 315
参考文献 317