绪论 1
第1章 金属的晶体结构与结晶 2
1.1金属的晶体结构 2
金属 2
金属的晶体结构 4
1.2金属的实际结构和晶体缺陷 12
单晶体和多晶体 12
实际金属晶体缺陷 13
1.3金属的结晶 16
液态金属结构的特点和冷却曲线 16
结晶过程 17
影响晶粒大小的因素 19
金属铸锭的组织和缺陷 19
第2章 金属的塑性变形与再结晶 21
2.1金属的力学性能 21
强度 21
塑性 23
硬度 24
冲击韧性 25
疲劳强度 26
断裂韧性 27
2.2金属的塑性变形 28
单晶体金属的塑性变形 28
多晶体金属的塑性变形 31
塑性变形对金属组织结构和性能的影响 33
2.3回复与再结晶 34
变形金属在加热过程中组织和性能的变化 35
金属的再结晶温度 36
再结晶后的晶粒度 37
2.4金属的热加工 38
热加工与冷加工的区别 38
热加工对金属组织和性能的影响 39
第3章 合金的相结构与二元合金相图 41
3.1固态合金中的相结构 41
固溶体 41
金属间化合物 45
3.2二元合金相图的建立 49
相图的意义及其名词的涵义 49
二元合金相图的建立 50
3.3匀晶相图 52
匀晶相图分析 52
合金的平衡结晶过程 52
二元相图的杠杆定律 52
固溶体合金中的枝晶偏析 53
3.4二元共晶相图 54
相图分析 54
共晶系合金的平衡结晶及组织 55
伪共晶和密度偏析 58
3.5二元包晶相图 59
相图分析 59
包晶反应 59
3.6其它类型的二元系合金相图 60
具有其它恒温转变的相图 60
形成稳定化合物的相图 61
3.7相图与性能的关系 62
根据相图判断材料的力学性能和物理性能 62
根据相图判断合金的工艺性能 62
第4章 铁碳合金 64
4.1铁碳合金的组元及其相 64
纯铁及其同素异构体 64
铁素体、奥氏体与渗碳体 65
4.2 Fe-Fe3 C合金相图分析 65
4.3典型合金的平衡结晶过程及其组织 68
工业纯铁 68
钢 69
白口铸铁 71
4.4 Fe-Fe3 C相图的应用 74
Fe - Fe3 C相图在选材上的应用 75
Fe-Fe3 C相图在制定热加工工艺方面的应用 75
4.5碳钢 76
常见杂质元素对碳钢性能的影响 76
碳钢的分类 78
碳钢的牌号、性能及用途 78
第5章 钢的热处理 84
5.1钢在固态下的组织转变 84
碳钢在加热时的组织转变 84
碳钢在冷却时的组织转变 87
过冷奥氏体转变曲线图 91
5.2钢的退火与正火 94
退火 94
正火 96
退火与正火的选择 97
5.3钢的淬火 97
淬火的定义及目的 97
钢的淬火工艺 97
淬火缺陷简介 100
5.4钢的淬透性 100
淬透性的概念及影响因素 100
淬透性的测定方法 101
淬透性在选材和制定热处理工艺时的作用 102
5.5钢的回火 104
回火及目的 104
钢在回火时的组织转变 104
回火脆性 105
5.6表面热处理 106
感应加热表面淬火 106
火焰加热表面淬火 107
激光热处理 108
电子束加热表面淬火 108
5.7钢的化学热处理 108
钢的渗碳 109
钢的氮化 111
钢的碳氮共渗 111
第6章 合金钢 114
6.1概述 114
合金元素对钢组织转变的影响 114
合金钢的分类及编号 118
6.2合金结构钢 119
普通低合金结构钢 120
渗碳钢 121
调质钢 124
弹簧钢 126
滚动轴承钢 128
6.3工具钢 129
刃具钢 129
高速钢 131
模具钢 133
量具钢 138
6.4特殊性能钢 139
不锈钢 139
耐热钢 142
其它特殊钢 144
6.5粉末冶金和硬质合金 145
粉末冶金材料 145
硬质合金 146
第7章 铸铁 148
7.1概述 148
铸铁的成分及性能特点 148
铸铁的石墨化及其影响因素 148
铸铁的分类 150
7.2灰铸铁 151
普通灰铸铁的化学成分、组织、性能和用途 151
灰铸铁的变质处理——变质铸铁 153
灰铸铁的热处理 153
7.3可锻铸铁 154
可锻铸铁的成分 155
可锻铸铁的退火与组织 155
7.4球墨铸铁 156
球墨铸铁的成分、组织、性能及用途 157
球墨铸铁的热处理 158
7.5特殊性能铸铁 160
耐磨铸铁 160
耐热铸铁 161
耐蚀铸铁 162
第8章 非铁金属材料 163
8.1铝及铝合金 163
工业纯铝 163
铝合金的分类 163
铝合金的强化 165
铸造铝合金 167
变形铝合金 173
8.2铜及铜合金 176
纯铜 176
黄铜 177
青铜 183
8.3轴承合金 190
轴承合金的性能要求 190
常用的轴承合金 191
8.4钛及钛合金 194
纯钛 194
钛合金化 194
工业用钛合金 195
钛合金的热处理 197
8.5镁及镁合金 199
镁及镁合金 199
镁的应用 202
镁的精炼与镁锭 202
镁锭的表面处理 206
第9章 其它常用工程材料 210
9.1高分子材料 210
高分子材料的基本特征 210
高分子材料的结构 213
高分子材料的性能 216
高分子材料的成形加工方法 217
常用高分子工程材料 217
9.2陶瓷材料 221
陶瓷材料概述 221
陶瓷材料结构特点 221
陶瓷材料的性能特点 223
常用工程结构陶瓷材料 225
陶瓷在工程应用中应注意的问题 229
陶瓷材料与环境协调性 230
9.3复合材料 231
复合材料的分类 231
复合材料的性能特点 233
复合材料的类型 234
复合材料的应用 236
9.4纳米材料 238
纳米科学技术发展 238
纳米结构材料的特点 239
纳米材料的应用 240
附录 实验 245
实验一 金相显微镜的基本原理、构造和使用 245
实验二 金相试样的制备 251
实验三 铁碳合金的平衡组织观察 255
实验四 金属材料的硬度实验 262
实验五 碳钢的热处理 269
实验六 碳钢热处理后的显微组织观察 274
参考文献 280