第0章 绪论 1
参考文献 8
第1章 钢的生产与冶金质 9
1.1 钢的冶炼 9
1.1.1 普通铁水预处理 9
1.1.2 氧气转炉炼钢 10
1.1.3 电弧炉炼钢 12
1.1.4 感应炉炼钢 14
1.1.5 炉外精炼 15
1.1.6 特种冶炼 20
1.2 钢的浇注 22
1.2.1 模铸钢锭 23
1.2.2 连续铸钢 26
1.3 钢的压力加工 30
1.3.1 轧制 30
1.3.2 锻造 31
1.3.3 薄板坯连铸连轧 38
1.3.4 冷轧薄钢板和钢带 39
1.4 钢的冶金质量和质量检验 41
1.4.1 偏析 42
1.4.2 低倍缺陷 44
1.4.3 高倍缺陷 52
1.4.4 断口检验 59
1.5 钢的分类 62
1.5.1 按化学成分分类 63
1.5.2 按主要质量等级和主要性能或使用特性的分类 64
1.5.3 其他分类方法 67
1.5.4 编号方法 69
参考文献 85
第2章 铁基二元相图与钢的相组成 87
2.1 钢中常见元素与铁的相图 87
2.1.1 铁碳合金相图 87
2.1.2 合金元素对铁同素异构转变的影响 88
2.1.3 二元铁合金相图 89
2.2 铁基固溶体和钢中的碳化物 101
2.2.1 铁基固溶体 101
2.2.2 钢中的碳化物 105
2.2.3 合金元素在铁素体和渗碳体间的分配 111
2.3 钢中的氮化物和硼化物 113
2.3.1 氮化物 113
2.3.2 硼化物 114
2.4 钢中的金属间化合物 115
2.4.1 σ相 115
2.4.2 拉弗斯相 116
2.4.3 有序相 117
2.5 合金元素对铁碳合金状态图的影响 117
2.5.1 合金元素对钢的共析成分的影响 117
2.5.2 合金元素对钢临界点的影响 120
2.6 溶质原子在晶粒中的分布 122
2.6.1 溶质原子与晶体缺陷的交互作用 122
2.6.2 晶界的平衡偏聚 123
2.6.3 晶界的非平衡偏聚 125
参考文献 127
第3章 合金元素对钢中相变的影响 129
3.1 钢中的扩散问题 129
3.2 碳在铁中的热力学活度 133
3.3 合金元素对钢在加热时转变的影响 135
3.3.1 奥氏体的形成 135
3.3.2 合金元素对奥氏体形成及其成分不均匀性的影响 137
3.3.3 非平衡组织加热时奥氏体的形成 139
3.3.4 碳化物和氮化物溶解于奥氏体中的规律 142
3.3.5 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响 144
3.3.6 热变形对奥氏体组织状态的影响 149
3.4 合金元素对珠光体转变的影响 151
3.4.1 珠光体转变 151
3.4.2 亚共析钢或过共析钢的珠光体转变 154
3.4.3 影响珠光体转变的动力学因素 158
3.4.4 钢中的相间析出 160
3.5 合金元素对马氏体转变的影响 162
3.5.1 马氏体转变的特点 162
3.5.2 马氏体的组织形态 165
3.5.3 影响马氏体组织形态的因素及奥氏体稳定化 167
3.5.4 马氏体的力学性能 171
3.6 合金元素对贝氏体转变的影响 174
3.6.1 贝氏体转变特点和转变机制 174
3.6.2 贝氏体的组织形态 175
3.6.3 合金元素对贝氏体转变动力学的影响 182
3.6.4 贝氏体的力学性能 184
3.7 合金元素对过冷奥氏体转变曲线的影响 187
3.8 合金元素对淬火钢回火转变的影响 196
3.8.1 碳钢的回火过程 196
3.8.2 合金元素对马氏体分解的影响 201
3.8.3 合金元素对残余奥氏体转变的影响 202
3.8.4 合金元素对铁素体组织的影响 204
3.8.5 合金元素对碳化物转变的影响 204
3.8.6 合金元素对回火稳定性的影响 210
3.8.7 回火脆性 212
3.9 固溶处理与时效 226
3.9.1 脱溶过程 226
3.9.2 脱溶相粒子的粗化 230
3.9.3 低碳钢的时效 232
参考文献 238
第4章 合金元素对钢的性能的影响 244
4.1 钢的强度 245
4.1.1 静拉伸试验 245
4.1.2 决定断裂类型的因素和力学状态图 252
4.1.3 在其他静加载下的力学性能 254
4.1.4 强化机理 262
4.2 钢的韧性 274
4.2.1 冲击试验 274
4.2.2 低温脆性和韧脆转变温度 277
4.2.3 几种接近实际服役条件的冲击试验 279
4.2.4 断裂韧度 284
4.2.5 影响断裂韧度的因素 288
4.2.6 断裂韧度与其他性能的关系 290
4.3 疲劳性能与磨损 292
4.3.1 疲劳极限 292
4.3.2 低周疲劳 294
4.3.3 疲劳裂纹的萌生与扩展 295
4.3.4 影响疲劳强度的因素 297
4.3.5 冲击疲劳 301
4.3.6 磨损 303
4.4 合金元素对钢的力学性能的影响 309
4.4.1 合金元素对铁素体力学性能的影响 310
4.4.2 合金元素对退火和正火结构钢力学性能的影响 318
4.4.3 合金元素对淬火和回火结构钢力学性能的影响 320
4.5 钢的淬透性 324
4.5.1 淬透性 324
4.5.2 淬透性的测定 326
4.5.3 合金元素对淬透性的影响 330
4.5.4 硼对淬透性的影响 333
4.6 热变形成形性 336
4.6.1 控制轧制与控制冷却 336
4.6.2 锻造性能 346
4.7 冷变形成形性 347
4.7.1 拉深成形性 348
4.7.2 胀形成形性 350
4.7.3 弯曲成形性 352
4.7.4 钢板冲压性能的试验方法 353
4.8 焊接性 355
4.8.1 焊接方法与焊接缺陷 355
4.8.2 影响钢材焊接性的因素 357
4.8.3 熔焊后钢的组织 360
4.8.4 钢的焊接性判据 363
4.8.5 焊接裂纹试验方法 364
4.9 切削加工性 366
4.9.1 评定切削加工性的标准 367
4.9.2 影响钢材切削性能的因素 368
4.9.3 钢中夹杂物热加工时的变形性能 370
4.9.4 易切削元素和易切削机理 371
参考文献 381