第1章 金属及合金的晶体结构 2
材料的地位和分类 2
决定金属材料性能的基本因素 3
金属与合金 4
基本概念 4
原子结构 4
原子间的键合 6
金属的晶体结构 7
空间点阵、晶格、晶胞 7
晶面指数和晶向指数 10
纯金属的典型晶体结构 12
各向异性和多晶型性 16
实际金属的晶体缺陷 17
点缺陷 17
线缺陷 18
面缺陷 22
合金的相结构 27
合金系统、相及其分类 27
固溶体 29
中间相（金属化合物） 33
复习思考题 34
第2章 金属及合金的相图 36
二元合金相图 36
二元合金相图的建立和表示方法 36
相律和杠杆定律 38
二元相图的基本类型 39
三元合金相图 44
三元相图的成分表示方法 44
三元匀晶相图 45
组元在固态完全互不溶解的三元共晶相图 48
实际三元相图举例 51
复习思考题 52
第3章 金属与合金的结晶 53
结晶的基本规律 53
结晶过程 53
结晶热力学条件 54
形核 54
晶核的长大 59
固溶体的结晶和组织 62
平衡结晶 62
非平衡结晶 64
组成过冷 64
区域偏析 65
组成过冷对晶体形状和铸锭组织的影响 66
金属铸锭的组织和缺陷 67
铸锭的组织 67
铸锭的缺陷 68
复习思考题 70
第4章 铁碳合金及Fe-Fe3 C相图 71
铁碳合金中的基本相 71
铁（Fe） 71
铁与碳的化合物（Fex Cy） 72
Fe-Fe3 C相图分析 73
Fe-Fe3 C平衡相图 73
铁碳合金的平衡结晶过程及平衡组织 76
碳含量对铁碳合金平衡组织和性能的影响 80
复习思考题 81
第5章 金属及合金的塑性变形 82
应力与应变 82
真应力-真应变曲线 82
工程应力-应变曲线 83
金属及合金的弹性变形 84
弹性变形的宏观定律 84
弹性应变能 84
影响弹性形变的内在因素 84
单晶体的塑性变形 85
滑移 85
孪生 93
多晶体的塑性变形 94
多晶体塑性变形的特点 94
晶粒大小对塑性变形的影响 95
上、下屈服点和吕德斯带 96
塑性变形对金属组织和性能的影响 97
塑性变形对金属组织结构的影响 97
塑性变形对金属性能的影响 99
金属的断裂 100
断裂的基本形式 100
金属的断裂过程及断口特征 102
影响断裂的基本因素 105
复习思考题 106
第6章 金属及合金的回复与再结晶 107
变形金属与合金在加热时的变化 107
显微组织的变化 107
储存能及内应力的变化 107
力学性能的变化 108
物理性能的变化 108
回复 108
回复动力学 108
回复机制 109
再结晶 110
再结晶晶核的形成与长大 110
影响再结晶的因素 112
晶粒长大 114
正常晶粒长大 114
晶粒的异常长大 116
再结晶退火后的组织 116
金属的热加工 118
动态回复 118
动态再结晶 119
热加工后组织与性能 120
复习思考题 121
第7章 金属及合金中的扩散 122
扩散现象及定义 122
扩散现象 122
扩散的定义 123
金属中的扩散理论概要 124
扩散定律 124
扩散定律在固态相变中的应用 124
原子的运动和扩散系数 126
扩散机理 127
原子迁移的热力学分析 129
扩散的驱动力 129
原子热激活跃迁 130
实际金属中的扩散 131
纯金属中的自扩散 131
金属晶体结构对扩散系数的影响 132
固态相变中原子的迁移 134
温度对扩散的影响 134
体扩散和晶界扩散 135
碳原子在钢中的扩散 135
合金元素的扩散 136
铁原子的自扩散 137
复习思考题 137
第8章 金属固态相变原理 140
金属固态相变概论 140
固态相变的类型 140
固态相变的特点 142
钢的加热转变 146
奥氏体的组织结构 146
奥氏体的形成 147
奥氏体形成动力学 149
奥氏体晶粒长大及控制 151
钢的冷却转变概述 154
过冷奥氏体的等温转变图（TTT图） 154
过冷奥氏体的连续冷却转变图（CC T图） 155
影响冷却转变的因素 157
共析分解与珠光体 160
珠光体的组织结构和定义 160
珠光体的组织形态 160
共析分解过程 162
粒状珠光体的形成 164
先共析相的析出 165
影响珠光体转变组织的内在因素 167
马氏体相变 167
马氏体相变的基本特征 167
马氏体相变及马氏体的定义 169
钢中马氏体的物理本质 169
Fe-C合金马氏体相变热力学条件 172
马氏体的形核与长大 173
奥氏体的热稳定化和残留奥氏体 174
马氏体的机械性能 175
贝氏体相变 176
贝氏体的组织形貌 176
贝氏体相变的过渡性特征 178
贝氏体的定义 180
关于贝氏体相变机制 181
钢中贝氏体的机械性能 181
淬火钢的回火转变 182
碳素钢马氏体的脱溶 183
回火时α相的变化 185
残余奥氏体的转变 187
回火硬度曲线和二次硬化 188
淬火钢回火组织的概念 189
回火组织的力学性能 190
回火脆性 191
复习思考题 191
第9章 金属热处理工艺 193
加热工艺 193
加热速度 193
加热温度的选择 194
升温、保温时间 195
钢的退火与正火 196
钢的退火 196
钢的正火 203
钢的淬火和回火 203
钢的淬火 203
钢的回火 209
钢的形变热处理 209
高温形变热处理 209
低温形变热处理 210
钢的表面淬火 211
感应加热原理 211
感应加热表面淬火的特点 212
钢的化学热处理 213
化学热处理的基本原理和过程 213
渗碳 214
氮化 215
碳氮共渗 215
复习思考题 216
第10章 工业用钢总论 218
钢的分类及编号 218
钢的分类 219
碳素钢的编号（GB／T 221—2000） 220
合金钢的编号（GB／T 221—2000） 220
合金相概述 221
合金钢是一个复杂系统 221
合金元素在系统中的分布状态 221
合金元素与铁的相互作用 222
合金元素与碳的相互作用 223
钢中的金属间化合物 223
合金元素对Fe-C相图的影响 223
合金元素对加热转变的影响 224
合金元素对过冷奥氏体转变的影响 225
合金元素对淬火钢回火转变的影响 225
合金元素对钢性能的影响 226
力学性能与组织的关系 227
合金元素对钢强韧性的影响 228
复习思考题 230
第11章 工程构件用钢 231
工程构件用钢的用途及特点 231
工程构件用钢的用途及性能要求 231
工程构件用钢的机械性能特点 231
合金元素对构件用钢性能的影响 233
钢的宏观组织及杂质的作用 234
钢的物理不均匀性 234
钢的化学不均匀性 236
碳和杂质元素对钢组织和性能的影响 237
工程构件用钢钢种 240
普通碳素工程构件用钢 240
低合金工程构件用钢 244
微合金化钢 246
低碳贝氏体型钢和铁素体-马氏体双相钢 248
低合金高强度钢的发展趋势 250
复习思考题 251
第12章 机械制造用结构钢 252
调质钢 252
调质钢的工作条件及对性能的要求 252
调质钢的合金化 253
常用调质钢 253
调质钢的冶金质量 254
调质钢的热处理特点 255
渗碳钢 256
渗碳钢的服役条件和对性能的要求 256
渗碳钢的合金化 257
常用渗碳钢 258
渗碳钢的热处理特点 259
贝氏体渗碳钢 259
弹簧钢 260
弹簧的服役条件和性能要求 260
弹簧钢的合金化 260
典型弹簧钢 261
弹簧钢的热处理特点 261
轴承钢 262
滚动轴承的服役条件及对性能的要求 262
轴承钢的合金化 263
轴承钢的热处理特点 264
复习思考题 265
第13章 工模具用钢 266
刃具钢 266
刃具钢的服役条件和性能要求 266
碳素工具钢 267
低合金刃具钢 267
高速钢 268
高速钢的服役条件和性能特点 268
高速钢的合金化 268
高速钢中的组成相和碳化物的不均匀性 269
高速钢的热处理特点 270
高速钢的发展 270
模具钢 271
冷作模具钢 271
热作模具钢 273
塑料模具钢 275
轧制工具钢 276
复习思考题 277
第14章 特殊性能钢 278
不锈耐酸钢 278
金属的腐蚀 278
不锈钢的合金化 280
不锈钢的组织与分类 282
马氏体不锈钢 283
铁素体不锈钢 285
奥氏体不锈钢 287
其它类型不锈钢 289
耐热钢 290
耐热钢的热稳定性和热强性 290
常用耐热钢及热处理 292
耐磨钢 295
钢的耐磨性及其影响因素 295
高锰钢 296
低合金耐磨钢及石墨钢 297
复习思考题 298
第15章 铸铁 299
铸铁的石墨化及分类 299
铁碳合金双重相图 299
铸铁的石墨化 299
铸铁的分类 300
工业常用铸铁 302
灰口铸铁 302
球墨铸铁 303
蠕墨铸铁 304
可锻铸铁 304
合金铸铁 305
复习思考题 306
第16章 有色金属及合金 307
有色金属及合金概论 307
有色金属的分类及编号 307
有色合金的分类及编号 307
有色金属及合金的用途 308
有色金属及合金的生产 309
有色金属的合金化 310
铜及铜合金 311
工业纯铜 311
黄铜 311
青铜 312
铝及其合金 314
工业纯铝 314
铝合金 315
钛及钛合金 319
纯钛 319
钛的合金化 320
钛合金的热处理 320
复习思考题 322
第17章 新型金属材料 323
金属功能材料 323
电磁材料 323
形状记忆合金 327
贮氢合金 328
金属亚稳材料 329
纳米材料 330
非晶态材料 331
有序金属间化合物结构材料 333
金属间化合物的基本结构 333
金属间化合物材料的性能特点 335
金属间化合物工程合金 336
复习思考题 339
参考文献 340