第一章 金属材料的力学性能 1
第一节 强度和塑性 1
一、强度 1
二、塑性 4
第二节 金属材料的硬度 5
一、布氏硬度（HB） 6
二、洛氏硬度（HR） 7
三、维氏硬度（HV） 9
第三节 冲击韧性 10
一、加载速率与变形速率 10
二、冲击载荷对力学性能的影响 10
三、缺口冲击弯曲试验方法 11
四、关于Ak的说明 12
第四节 疲劳 14
一、疲劳的概念 14
二、疲劳曲线和疲劳极限 14
三、疲劳断裂的特征 15
四、影响疲劳性能的因素 15
习题与思考题 16
第二章 金属的结构与结晶 17
第一节 金属的晶体结构 17
一、金属键 17
二、晶体与非晶体 17
三、金属的晶体结构 18
四、金属晶体中晶面与晶向表示法 20
第二节 实际金属的晶体结构 23
一、单晶体与多晶体 23
二、实际金属中的晶体缺陷 24
第三节 金属的结晶 26
一、金属结晶的条件 27
二、金属的结晶过程 28
第四节 金属的同素异构转变 30
习题与思考题 31
第三章 合金相结构与二元相图 32
第一节 合金的相结构 32
一、合金的概念 32
二、合金的相结构 32
第二节 二元合金相图 34
一、二元相图的表示方法 34
二、二元合金相图的建立 35
三、二元匀晶相图 36
四、二元共晶相图 38
五、合金性能与相图的关系 43
习题与思考题 45
第四章 铁碳合金相图 46
第一节 铁碳合金的基本相 46
一、铁素体（F或α） 46
二、奥氏体（A或γ） 46
三、渗碳体（Fe3 C） 47
第二节 Fe-Fe3 C合金相图分析 47
一、Fe-Fe3 C相图中各主要特性点 47
二、Fe-Fe3 C相图中主要特性线 49
三、Fe-Fe3 C相图中的相区 49
第三节 典型铁碳合金的结晶过程分析 50
一、铁碳合金分类 50
二、典型铁碳合金的结晶过程分析 50
第四节 铁碳合金的成分、组织和性能的关系 56
一、含碳量与平衡组织的关系 57
二、含碳量与对铁碳合金力学性能的影响 58
第五节 Fe-Fe3 C相图的应用 59
一、在选材方面的应用 59
二、在铸造生产方面的应用 60
三、在压力加工工艺方面的应用 60
四、在焊接工艺方面的应用 60
五、在热处理方面的应用 60
习题与思考题 61
第五章 金属的塑性变形与再结晶 62
第一节 金属的塑性变形 62
一、单晶体的塑性变形 62
二、多晶体的塑性变形 64
第二节 冷塑性变形对金属组织和性能的影响 64
一、塑性变形对金属组织的影响 64
二、塑性变形产生残余应力 65
第三节 冷变形金属在加热时的变化 65
一、回复 65
二、再结晶 66
三、晶粒长大 67
四、影响再结晶后晶粒度的因素 67
第四节 金属的热变形加工 69
一、热变形加工与冷变形加工的区别 69
二、金属的热变形加工对组织和性能的影响 69
习题与思考题 70
第六章 钢的热处理 71
第一节 钢在加热时的组织转变 71
一、转变温度 71
二、奥氏体化 71
三、影响奥氏体化的因素 73
第二节 钢在冷却时的转变 73
一、共析钢过冷奥氏体C曲线 73
二、共析钢过冷奥氏体等温转变产物的组织形态 74
三、影响C曲线的因素 77
四、过冷奥氏体连续冷却转变曲线 78
五、CCT曲线和C曲线的比较与应用 78
第三节 钢的退火与正火 79
一、退火 79
二、正火 81
第四节 钢的淬火 82
一、钢的淬火工艺 82
二、钢的淬透性与淬硬性 85
第五节 钢的回火 85
一、钢的回火组织转变 86
二、回火的分类与应用 86
三、回火脆性 87
第六节 钢的表面热处理 87
一、感应加热表面淬火 87
二、火焰加热表面淬火 88
三、激光加热表面淬火 89
第七节 钢的化学热处理 89
一、渗碳 90
二、氮化 92
三、氰化 93
第八节 钢的热处理新技术 93
一、可控气氛热处理 93
二、真空热处理 94
三、形变热处理 95
四、表面气相沉积 96
习题与思考题 96
第七章 常用钢 97
第一节 钢的分类与牌号 97
一、钢的分类方法 97
二、钢的牌号 98
第二节 各种元素对钢性能的影响 100
一、钢中杂质元素的影响 100
二、合金元素在钢中的作用 101
第三节 结构钢 107
一、碳素结构钢 107
二、低合金高强度结构钢 109
三、机械结构用钢 112
四、弹簧结构钢 121
五、冷冲压用钢 123
六、滚动轴承钢 124
第四节 工具钢 125
一、刃具钢 126
二、模具钢 129
三、量具钢 132
第五节 特殊性能钢 133
一、不锈钢 133
二、耐热钢 137
习题与思考题 141
第八章 铸铁 143
第一节 铸铁的石墨化过程 143
一、概述 143
二、铸铁的石墨化 143
三、铸铁的组织特征和分类 144
四、铸铁的性能特点 145
第二节 常用铸铁 145
一、灰铸铁 145
二、球墨铸铁 147
三、蠕墨铸铁 149
四、可锻铸铁 150
五、特殊性能铸铁 151
习题与思考题 153
第九章 有色金属材料 154
第一节 铝及其合金 154
一、工业纯铝 154
二、铝合金的分类与时效强化 154
三、变形铝合金 157
四、铸造铝合金 159
第二节 铜及铜合金 161
一、纯铜（紫铜） 161
二、黄铜 162
三、青铜 164
习题与思考题 166
第十章 非金属材料 167
第一节 高分子材料 167
一、塑料 167
二、橡胶 169
三、合成胶黏剂 170
第二节 陶瓷材料 170
一、陶瓷材料的分类 170
二、传统陶瓷（普通陶瓷） 171
三、特种陶瓷 171
第三节 复合材料 172
一、复合材料的基本类型与组成 173
二、复合材料的特点 173
三、复合理论简介 174
四、纤维增强材料 175
五、玻璃纤维增强塑料 176
习题与思考题 176
参考文献 177