第七章 金属凝固过程 1
第一节 凝固过程中的溶质再分布 1
一、非平衡凝固 1
二、单相合金平衡分配系数 2
三、溶质再分布的三种情况 3
四、溶质仅通过扩散而在液相中再分布 3
五、溶质藉助熔液流动而分布于整个液相 5
六、液相中部分混合时的溶质再分布规律 6
七、区域提纯——合金中溶质再分布的应用 7
第二节 单相合金的非平衡凝固 8
一、成分过冷 8
二、凝固界面的稳定性 11
三、胞状生长 12
四、胞状树枝晶 13
五、等轴树枝晶 15
六、枝晶间距 16
第三节 多相合金的非平衡凝固 18
一、共晶合金的非平衡凝固 18
二、包晶合金的非平衡凝固 21
第四节 凝固过程中的熔液流动 21
一、浇注时熔液运动引起的动量对流 21
二、温差引起熔液流动 21
三、局部密度变化引起熔液对流 22
四、收缩力及静压力引起熔液流动 22
五、外力引起熔液流动 22
第五节 铸件的宏观组织 23
一、典型的铸件宏观组织 23
二、等轴晶粒的形成 23
三、铸锭内三个区域的形成 25
第六节 溶质偏析 26
一、正常偏析 26
二、反偏析 26
三、比重偏析 27
四、V形偏析和∧形（倒V形）偏析 27
五、带状偏析 28
六、枝晶偏析 28
七、晶界偏析 29
第七节 凝固组织的控制 30
一、促进等轴晶粒生成的措施 30
二、孕育处理 31
三、振动处理细化晶粒 33
四、加入变质剂改变晶体形态 33
五、改变合金的组成相 33
第八节 焊缝的凝固 35
一、焊缝凝固的特点 36
二、焊缝金属的溶质偏析 38
三、熔合区的组织 39
第九节 焊缝凝固组织的控制 40
一、调整焊接工艺 40
二、采用晶粒细化剂 41
三、焊缝金属在振动下凝固 41
复习思考题 42
第八章 铸件形成技术基础 43
第一节 液态金属的充型 43
一、液态金属充型能力 43
二、液态金属的充型特点和对铸件质量的影响 45
三、液态金属停止流动的机理 46
四、影响充型能力的因素及提高充型能力的措施 46
第二节 铸造凝固过程的表示方法 52
一、铸件凝固过程的研究方法 52
二、铸件凝固过程的表示方法 54
第三节 铸件凝固过程中的热传导 56
一、铸件和铸型的热交换形式 56
二、铸件和铸型的温度场 57
三、铸件凝固时间的计算 62
四、铸件内的温度梯度及其影响因素 65
第四节 铸件的凝固方式 67
一、铸件凝固区域及其结构 67
二、铸件的凝固方式及其影响因素 69
三、结晶温度范围对铸件凝固过程的影响 72
四、灰铸铁和球墨铸铁的凝固 74
复习思考题 77
第九章 固态相变 78
第一节 金属固态相变的基本特点 78
一、界面结构和界面能对固态相变的影响 78
二、新相优先在晶体缺陷处形核 79
三、母相中存在惯习面 80
四、固态相变可能在发生原子迁移或不发生原子迁移的情况下进行 80
第二节 固态形核与固态相变驱动力的热力学分析 81
一、固态相变的形核能量条件 81
二、形核速率 81
三、相变驱动力分析 82
第三节 新相的生长 84
一、控制新相生长的因素 84
二、生长机制 86
第四节 固态相变的分类 87
一、相变过程中发生原子扩散运动的固态相变 87
二、相变过程中原子不发生扩散的固态相变 88
三、介于扩散型和非扩散型转变之间的固态相交 88
第五节 过饱和固溶体的分解 88
一、沉淀 88
二、连续沉淀和非连续沉淀 91
三、调幅分解 92
第六节 共析转变 94
第七节 马氏体相变 95
一、马氏体形态 96
二、马氏体晶体结构 99
三、马氏体相变的主要特征 100
四、马氏体的形成 102
五、马氏体形成的晶体学理论 103
六、马氏体中两种亚结构的形成 106
第八节 块状转变 107
复习思考题 108
第十章 钢的固态相变 109
第一节 钢在加热和冷却时的组织转变 109
一、奥氏体及其形成过程 109
二、奥氏体等温形成动力学 112
三、连续加热时奥氏体的形成 116
四、奥氏体晶粒的长大与组织遗传 118
五、过冷奥氏体的等温转变 121
六、过冷奥氏体的连续冷却转变 127
第二节 过冷奥氏体的珠光体转变 132
一、珠光体的组织形态、结构与性能 132
二、珠光体的形成过程 137
三、珠光体转变动力学 141
四、亚（过）共析钢先共析相的形成 145
第三节 马氏体转变 150
一、钢中马氏体的晶体结构 150
二、钢中马氏体转变的主要特点 152
三、钢中马氏体形态及其结构 153
四、影响钢中马氏体转变开始温度（Ms）的主要因素 154
五、高碳马氏体内的微裂纹 157
六、马氏体的机械性能 160
七、奥氏体的稳定化 162
八、残余奥氏体 164
第四节 过冷奥氏体的贝氏体转变 165
一、贝氏体转变特点和晶体结构 165
二、贝氏体形态 166
三、贝氏体形成过程 169
四、贝氏体转变动力学 171
五、影响贝氏体转变动力学的因素 172
六、贝氏体的机械性能 175
第五节 淬火钢的回火转变 177
一、淬火钢回火时的组织转变 177
二、回火组织与性能 181
三、合金元素对回火过程的影响 183
四、回火脆性 185
复习思考题 187
第十一章 金属塑性变形与再结晶 188
第一节 单晶体的塑性变形 188
一、滑移 188
二、滑移系 189
三、滑移的临界剪应力及其影响因素 190
四、孪生 193
五、扭折 196
六、单晶体塑性变形时的应力和应变 197
第二节 多晶体的塑性变形 197
一、多晶体塑性变形的主要特点 197
二、多晶体塑性变形的应力和应变 198
第三节 影响金属塑性和形变抗力的因素 199
一、合金元素的影响 199
二、形变温度的影响 199
三、形变速率的影响 200
四、应力状态的影响 202
五、其他因素的影响 203
第四节 金属塑性变形后的组织与性能 203
一、塑性变形引起金属组织结构的变化 203
二、冷塑性变形对金属物理化学性能的影响 205
三、冷塑性变形后出现内应力 206
第五节 合金的塑性变形 207
一、单相固溶体合金的塑性变形 207
二、多相合金的塑性变形 208
第六节 冷塑性变形金属加热时的组织变化与储藏能 209
第七节 回复 212
一、回复的机制 212
二、回复动力学 213
第八节 再结晶 215
一、再结晶的形核过程和形核机制 215
二、再结晶动力学 218
三、与再结晶有关的几个特殊问题 221
第九节 晶粒长大 225
一、正常晶粒长大 225
二、影响晶粒长大的因素 225
三、异常晶粒长大（二次再结晶） 228
第十节 动态回复与动态再结晶 230
一、动态回复与动态再结晶 230
二、高温变形对金属材料室温机械性能的影响 232
第十一节 合金的热变形加工 232
一、热变形加工与冷变形加工 232
二、热变形加工时金属材料的组织和性能变化 233
三、超塑性 234
复习思考题 238
第十二章 塑性加工力学基础 239
第一节 应力分析 239
一、点的应力状态 239
二、一点附近的微分平衡方程式 242
三、空间应力分析 243
第二节 应变分析 251
一、变形的基本概念 251
二、小应变及应变速度 252
三、对数应变或自然应变 260
四、平面变形及轴对称问题的几何方程 261
第三节 屈服准则 262
一、概述 262
二、屈雷斯加（Tresca）屈服准则和密席斯（Mises）屈服准则 263
三、各向同性的理想塑性材料的屈服表面和屈服轨迹 264
四、中间主应力的影响 266
五、平面问题和轴对称问题中屈服准则的简化 267
六、屈服准则的实验校核 267
七、各向同性应变硬化材料的后继屈服轨迹 268
第四节 塑性应力—应变关系 269
一、真实应力—应变曲线 269
二、弹性应力应变关系——广义虎克定律及弹性变形能 274
三、塑性应力应变关系的特点 275
四、塑性应力应变关系 276
五、塑性应力应变关系的实验验证 280
第五节 锻压变形力的工程计算 281
一、概述 281
二、滑移线法 283
三、主应力法（切块法） 295
四、上限法 299
第六节 金属塑性成形的摩擦 303
一、金属塑性成形时摩擦的特点 303
二、摩擦定律及其应用 304
三、摩擦系数的测定和选用 305
复习思考题 306