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第一章 金属的力学性能1

第一节 强度与塑性1

一、拉伸试验与拉伸试样1

二、拉伸曲线与金属的变形过程2

三、强度3

四、塑性5

第二节 硬度6

一、布氏硬度6

二、洛氏硬度8

三、维氏硬度及显微硬度9

第三节 冲击韧性10

一、冲击韧性试验10

二、冲击试验的应用12

第四节 金属的疲劳13

一、金属的疲劳现象13

二、疲劳曲线与疲劳极限15

三、提高疲劳极限的途径15

习题与思考题16

第二章 金属的结构与结晶17

第一节 金属的特性17

第二节 金属的晶体结构18

一、晶体的基本知识18

二、金属中常见的三种晶格19

三、晶格结构的致密度21

第三节 金属的实际晶体结构22

一、多晶体结构22

二、晶体缺陷23

第四节 纯金属的结晶26

一、纯金属结晶时的过冷现象27

二、纯金属结晶的过程28

三、晶粒的大小及其控制30

习题与思考题32

第三章 合金的结构与相图33

第一节 固态合金的结构33

一、固溶体34

二、金属化合物35

第二节 二元合金相图38

一、二元合金相图的建立38

二、二元匀晶相图39

三、二元共晶相图42

四、其他类型的二元合金相图47

第三节 合金性能与相图的关系48

一、合金的使用性能与相图的关系48

二、合金工艺性能与相图的关系48

习题与思考题49

第四章 铁碳合金相图50

第一节 纯铁、铁碳合金的基本相50

一、纯铁及其同素异构转变50

二、铁碳合金的基本相51

第二节 铁碳合金相图分析52

一、Fe-Fe3C相图中的特性点、特性线及相区53

二、铁碳合金的分类55

第三节 铁碳合金的结晶过程及其室温组织55

一、共析钢55

二、亚共析钢56

三、过共析钢57

四、共晶白口铸铁58

五、亚共晶白口铸铁59

六、过共晶白口铸铁59

第四节 铁碳合金成分、组织与性能之间的关系60

一、碳含量与平衡组织之间的关系60

二、碳含量与力学性能之间的关系61

第五节 铁碳相图的应用62

一、在铸造生产方面的应用62

二、在锻造生产方面的应用63

三、在焊接、热处理生产中的应用63

习题与思考题64

第五章 金属的塑性变形与再结晶65

第一节 金属的塑性变形65

一、单晶体的塑性变形65

二、多晶体的塑性变形70

第二节 冷塑性变形对金属组织结构和性能的影响71

一、金属的加工硬化现象71

二、冷塑性变形对金属组织结构的影响72

第三节 回复与再结晶75

一、回复76

二、再结晶76

三、晶粒长大及其影响因素77

四、冷变形金属的退火79

第四节 金属的热变形加工80

一、热变形加工与冷变形加工的区别80

二、热变形加工时金属组织和性能的变化81

习题与思考题82

第六章 钢的热处理84

第一节 钢在加热时的组织转变85

一、奥氏体的形成85

二、奥氏体晶粒长大及其影响因素87

第二节 钢在冷却时的组织转变88

一、过冷奥氏体的等温转变89

二、马氏体转变94

三、过冷奥氏体的连续冷却转变98

第三节 钢的退火与正火100

一、退火工艺及其应用101

二、正火工艺及其应用103

三、退火和正火的选用105

第四节 钢的淬火106

一、钢的淬火工艺106

二、常用的淬火方法109

三、钢的淬透性111

四、常见的淬火缺陷114

第五节 钢的回火115

一、淬火钢回火时的组织转变116

二、钢回火后的组织和性能117

三、回火的分类及应用119

四、钢的回火脆性119

第六节 钢的表面淬火120

一、感应加热表面淬火120

二、火焰加热表面淬火122

第七节 钢的化学热处理123

一、钢的渗碳123

二、钢的渗氮（氮化）126

三、钢的碳氮共渗128

四、钢的渗硼129

第八节 表面气相沉积130

一、化学气相沉积130

二、物理气相沉积131

第九节 机械制造中常见的热处理问题132

一、热处理零件的结构工艺性133

二、热处理技术条件标注134

三、热处理工序位置安排135

习题与思考题136

第七章 工业用钢138

第一节 钢的分类与牌号138

一、钢的分类138

二、工业用钢的牌号表示方法140

第二节 钢中的常存元素及杂质对其性能的影响142

一、锰的影响142

二、硅的影响143

三、硫的影响143

四、磷的影响143

五、钢中的非金属夹杂物143

第三节 合金元素在钢中的作用144

一、合金元素在钢中的存在形式144

二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响145

三、合金元素对钢热处理的影响146

第四节 工程结构用钢150

一、碳素工程结构用钢151

二、低合金高强度钢152

第五节 机械制造结构钢156

一、渗碳钢158

二、调质钢162

三、弹簧钢167

四、滚动轴承钢171

五、其他机械制造结构钢172

第六节 工具钢176

一、刃具钢176

二、模具钢184

三、量具钢190

第七节 特殊性能钢190

一、不锈钢190

二、耐热钢195

三、高锰耐磨钢198

习题与思考题199

第八章 铸铁201

第一节 铸铁的石墨化202

一、铁碳合金双重相图202

二、铸铁中的石墨化过程203

三、影响铸铁石墨化的因素204

四、石墨形态的控制205

第二节 灰铸铁205

一、灰铸铁的化学成分、组织和性能205

二、灰铸铁的孕育处理及孕育铸铁207

三、灰铸铁的牌号及用途207

四、灰铸铁的热处理208

第三节 球墨铸铁209

一、球墨铸铁的化学成分、组织和性能209

二、球墨铸铁的牌号及用途210

三、球墨铸铁的热处理211

第四节 可锻铸铁212

一、可锻铸铁的化学成分和组织213

二、可锻铸铁的牌号及用途214

第五节 蠕墨铸铁215

一、蠕墨铸铁的生产及化学成分215

二、蠕墨铸铁的组织、性能及用途216

第六节 合金铸铁简介216

一、耐磨铸铁216

二、耐热铸铁218

三、耐蚀铸铁219

习题与思考题219

第九章 有色金属及粉末冶金材料221

第一节 铝及铝合金221

一、铝及铝合金的特点与分类编号221

二、铝合金的时效224

三、变形铝合金225

四、铸造铝合金227

第二节 铜及铜合金229

一、工业纯铜229

二、铜合金的分类及牌号表示方法229

三、黄铜230

四、青铜232

第三节 钛及钛合金235

一、工业纯钛236

二、钛的合金化及其分类236

三、工业用钛合金238

四、钛合金的热处理239

第四节 镁及其合金240

一、镁及镁合金的特点240

二、镁合金的合金化及其分类241

三、工业用镁合金242

第五节 滑动轴承合金243

一、滑动轴承的工作条件及对合金的要求243

二、锡基轴承合金（锡基巴氏合金）244

三、铅基轴承合金（铅基巴氏合金）245

四、铝基轴承合金246

五、铜基轴承合金247

第六节 粉末冶金及硬质合金247

一、粉末冶金工艺简介248

二、粉末冶金结构材料249

三、硬质合金250

习题与思考题253

第十章 高分子、陶瓷及复合材料255

第一节 高分子材料255

一、高分子材料概述255

二、工程塑料260

三、橡胶264

第二节 陶瓷材料267

一、陶瓷材料概述267

二、陶瓷材料的结构及性能特点267

三、常用的特种陶瓷材料269

第三节 复合材料271

一、复合材料概述271

二、复合材料的性能特点271

三、常用复合材料272

习题与思考题275

附录A 布氏硬度换算表276

附录B 钢的硬度及抗拉强度换算表282

附录C 常用钢种的临界温度285

附录D 热处理工艺分类及代号（GB/T 12693—90）288

参考文献290