目录 1
第一章金属的力学性能 1
§1.1 强度和塑性 3
一、强度 3
二、塑性 5
§1.2 硬度 6
一、布氏硬度试验法 6
二、洛氏硬度试验法 8
三、维氏硬度试验法 9
§1.3 冲击韧性 10
一、摆锤式一次冲击试验 10
二、多次冲击试验 12
§1.5 断裂韧性 13
§1.4 疲劳强度 13
实验一金属的力学性能 14
Ⅰ．硬度试验 14
Ⅱ．冲击韧性演示试验 18
习题 19
第二章 金属与合金的晶体结构 21
§2.1 金属的晶体结构 21
一、晶体与非晶体 21
二、晶体结构的基本知识 21
三、晶面指数和晶向指数 23
四、晶体的各向异性 25
§2.2 金属的实际晶体结构 25
一、多晶体结构与亚晶粒 25
二、晶体缺陷 26
二、合金的相结构 28
一、基本概念 28
§2.3 合金的晶体结构 28
习题 31
第三章纯金属与合金的结晶 33
§3.1 纯金属的结晶 33
一、冷却曲线与过冷度 33
二、结晶过程及其基本规律 34
三、金属结晶后的晶粒大小 35
四、铸锭的组织 36
§3.2 合金的结晶 38
一、二元合金相图 38
二、二元合金相图的基本类型及合金的冷却过程 40
§3.3 合金性能与相图的关系 47
一、合金力学性能与相图的关系 47
二、合金铸造性能与相图的关系 48
习题 49
第四章 金属的塑性变形与再结晶 51
§4.1 金属的塑性变形 51
一、单晶体的照性变形 51
二、多晶体的塑性变形 55
§4.2 塑性变形对金属组织和性能的影响 56
一、晶粒沿变形方向被拉长，性能趋子各向异性 56
二、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化 56
三、晶粒择优取向，形成变形织构 57
四、产生残余应力 58
§4.3 塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化 58
一、回复 58
二、再结晶 59
四、再结晶后的晶粒大小 60
三、晶粒长大 60
一、热变形加工的概念 61
§4.4 金属的热变形加工 61
二、热变形加工对金属组织和性能的影响 62
习题 63
第五章 铁碳合金相图与碳铜 64
§5.1 铁碳合金的基本组织 64
一、纯铁的同素异晶转变 64
二、铁碳合金的基本组织 65
§5.2 铁碳合金相图 67
一、Fe-Fe3C相图分析 68
二、典型铁碳合金的冷却过程及其组织 69
三、含碳量对铁碳合金组织和力学性能的影响 75
四、Fe-Fe3C相图的应用 75
一、常存杂质对钢性能的影响 76
§5.3 碳钢 76
二、碳钢的分类、牌号、性能和用途 77
实验二金相显微试样的制备 84
实验三铁碳合金平衡组织观察 88
习题 90
第六章钢的热处理 92
§6.1 钢在加热时的组织转变 92
一、奥氏体的形成 93
二、影响奥氏体化的因素 94
三、奥氏体晶粒长大及其控制措施 95
§6.2 钢在冷却时的组织转变 96
一、过冷奥氏体的等温转变 97
二、过冷奥氏体的连续冷却转变 101
一、钢的退火 106
§6.3 钢的退火与正火 106
二、钢的正火 108
§6.4 钢的淬火 109
一、淬火的目的 109
二、淬火工艺 109
三、淬火方法 111
§6.5 钢的回火 112
一、回火的目的 112
二、淬火钢回火时的组织转变 112
三、淬火钢回火时的性能变化 114
四、回火方法及应用 114
五、回火脆性 115
二、淬透性的测定方法 116
一、淬透性的概念 116
§6.6 钢的淬透性 116
三、影响淬透性的因素 117
四、淬透性的实际应用 118
§6.7 钢的表面淬火 118
一、感应加热淬火 119
二、火焰淬火 120
§6.8 钢的化学热处理 121
一、钢的渗碳 121
二、钢的渗氮 124
三、钢的碳氮共渗 125
§6.9 其它热处理工艺简介 126
一、可控气氛热处理 126
二、形变热处理 126
三、真空热处理 127
§6.10 热处理零件的结构工艺性 128
一、常见热处理缺陷 128
四、激光热处理 128
二、热处理零件的结构工艺性 129
§6.11 热处理技术条件及工序位置 131
一、热处理技术条件的标注 131
二、热处理工序位置的安排 131
三、热处理工艺应用举例 132
实验四碳钢的热处理 133
Ⅰ．碳钢的热处理工艺 133
Ⅱ．碳钢热处理后的显微组织观察 135
习题 136
§7.1 合金钢的分类与编号 140
一、合金钢的分类 140
二、合金钢的编号 141
一、合金元素与铁、碳的相互作用 141
二、合金元素对铁碳合金相图的影响 143
三、合金元素对钢热处理的影响 145
一、低合金结构钢 147
§7.3 低合金结构钢与合金结构钢 147
二、合金结构钢 148
三、其它结构钢简介 154
§7.4 合金弹簧钢与滚动轴承钢 157
一、合金弹簧钢 157
二、滚动轴承钢 159
§7.5 合金工具钢与高速工具钢 161
一、合金刃具钢 161
二、高速工具钢 162
三、合金模具钢 165
四、合金量具钢 168
§7.6 特殊性能钢 169
一、不锈钢 169
二、耐热钢 174
三、耐磨钢 174
实验五合金元素对钢淬透性及回火稳定性的影响 175
习题 176
第八章铸铁 178
§8.1 铸铁的石墨化及其影响因素 178
一、铸铁的石墨化 179
二、影响石墨化的因素 180
§8.2 灰铸铁 182
一、灰铸铁的成分、组织和性能 182
三、灰铸铁的牌号及用途 183
二、灰铸铁的孕育处理 183
四、灰铸铁的热处理 184
一、球墨铸铁的成分、组织和性能 185
§8.3 球墨铸铁 185
二、球墨铸铁的牌号及用途 186
三、球墨铸铁的热处理 187
§8.4 其它铸铁简介 189
一、蠕墨铸铁 189
二、可锻铸铁 190
三、合金铸铁 191
习题 193
§9.1 铝及其合金 195
一、纯铝 195
二、铝合金 195
第九章有色金属与粉末冶金材料 195
§9.2 铜及其合金 202
一、纯铜 202
二、铜合金 202
§9.3 滑动轴承合金 207
一、滑动轴承的工作条件及对轴承合金的性能要求 207
二、常用轴承合金 208
§9.4 粉末冶金材料简介 211
一、硬质合金 211
二、含油轴承材料 214
三、铁基结构材料 214
习题 214
§10.1 高分子材料 216
一、基本概念 216
第十章非金属材料 216
二、高分子化合物的合成 217
三、高分子化合物的结构 218
§10.2 工程塑料 219
一、塑料的组成 219
三、塑料的特性 220
二、塑料的分类 220
四、塑料的成型方法 221
五、常用工程塑料 223
§10.3 橡胶 225
一、橡胶的组成 225
二、橡胶的性能 226
三、常用橡胶材料 226
§10.4 陶瓷材料 228
一、陶瓷的分类 228
二、陶瓷的性能 228
三、常用工业陶瓷 229
一、复合材料的分类 230
§10.5 复合材料 230
二、复合材料的性能 230
三、常用复合材料 231
习题 233
一、失效的概念 235
§11.1零件的失效 235
二、失效的形式 235
第十一章工程材料的选用 235
三、零件失效的原因 236
§11.2 选材的一般原则、方法和步骤 237
一、选材的一般原则 237
二、选材的方法和步骤 239
§11.3 典型零件与工具材料的选用 241
一、齿轮类零件的选材 241
二、轴类零件的选材 246
三、刀具的选材 250
习题 251
附表Ⅰ 金属布氏硬度（HB）数值表 253
附表Ⅱ 常用结构钢退火及正火工艺规范 260
附表Ⅲ 常用工具钢退火及正火工艺规范 260
附表Ⅳ 常用钢种回火温度与硬度对照表 261
主要参考文献 262
第七章合金钢 1401
§7.2 合金元素在钢中的作用 1411