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绪论2

第1章 金属的性能5

1.1 金属的物理性能和化学性能6

1.1.1 金属的物理性能6

1.1.2 金属的化学性能9

1.2 金属的力学性能10

1.2.1 强度11

1.2.2 塑性14

1.2.3 硬度14

1.2.4 韧性18

1.2.5 疲劳强度20

1.3 金属的工艺性能22

本章小结24

习题25

第2章 纯金属与合金的晶体结构26

2.1 纯金属的晶体结构27

2.1.1 晶体结构27

2.1.2 常见的晶格类型28

2.1.3 金属晶体结构的缺陷29

2.2 合金的晶体结构30

2.2.1 合金的基本概念30

2.2.2 合金的结构30

本章小结32

习题33

第3章 纯金属与合金的结晶34

3.1 纯金属的结晶35

3.1.1 纯金属的冷却曲线及过冷度35

3.1.2 纯金属的结晶过程35

3.1.3 晶粒大小对金属力学性能的影响36

3.2 合金的结晶37

3.2.1 二元合金相图的建立37

3.2.2 铅锑二元合金相图分析39

本章小结41

习题41

第4章 金属的塑性变形与再结晶42

4.1 金属的塑性变形43

4.1.1 单晶体的塑性变形43

4.1.2 多晶体的塑性变形43

4.2 冷塑性变形对金属性能与组织的影响45

4.3 回复与再结晶46

4.3.1 回复47

4.3.2 再结晶47

4.3.3 晶粒长大48

4.4 金属的热塑性变形48

4.4.1 热加工与冷加工的区别48

4.4.2 热加工对金属组织和性能的影响48

本章小结50

习题50

第5章 铁碳合金相图与碳素钢51

5.1 铁碳合金的组织52

5.1.1 纯铁的同素异构转变52

5.1.2 铁碳合金的基本相53

5.2 铁碳合金相图55

5.2.1 Fe-Fe3C相图分析56

5.2.2 铁碳合金的分类57

5.2.3 典型铁碳合金的结晶过程57

5.2.4 含碳量对钢组织和性能的影响62

5.2.5 Fe-Fe3C相图的应用63

5.3 碳素钢64

5.3.1 常存元素对钢性能的影响64

5.3.2 碳素钢的分类65

5.3.3 碳素钢的牌号及用途66

本章小结71

习题71

第6章 钢的热处理72

6.1 概述72

6.2 钢在加热时的转变73

6.2.1 钢在加热时的组织转变73

6.2.2 奥氏体晶粒长大74

6.3 钢在冷却时的转变75

6.3.1 过冷奥氏体等温转变76

6.3.2 过冷奥氏体连续冷却与C曲线的关系77

6.3.3 过冷奥氏体冷却转变后的组织及性能78

6.4 退火与正火81

6.4.1 退火和正火的目的82

6.4.2 退火和正火工艺及应用83

6.5 淬火84

6.5.1 淬火加热温度的选择85

6.5.2 淬火冷却介质85

6.5.3 淬火方法86

6.5.4 淬硬性与淬透性88

6.5.5 淬火缺陷90

6.6 回火90

6.6.1 回火目的90

6.6.2 回火对钢性能的影响91

6.6.3 回火时钢的组织变化91

6.6.4 回火温度92

6.7 表面淬火93

6.7.1 火焰加热表面淬火93

6.7.2 感应加热表面淬火93

6.8 化学热处理95

6.8.1 渗碳95

6.8.2 渗氮（氮化）98

6.8.3 碳氮共渗99

6.8.4 其他化学热处理100

本章小结101

习题101

第7章 合金钢103

7.1 合金元素在钢中的主要作用103

7.2 合金钢的分类和牌号105

7.2.1 合金钢的分类105

7.2.2 合金钢的牌号105

7.3 合金结构钢106

7.3.1 低合金结构钢106

7.3.2 合金渗碳钢107

7.3.3 合金调质钢108

7.3.4 合金弹簧钢110

7.3.5 滚动轴承钢111

7.4 合金工具钢111

7.4.1 合金刃具钢112

7.4.2 合金模具钢114

7.4.3 合金量具钢115

7.5 特殊性能钢115

7.5.1 不锈钢115

7.5.2 耐热钢116

7.5.3 耐磨钢116

本章小结118

习题118

第8章 铸铁119

8.1 铸铁的石墨化119

8.1.1 化学成分的影响120

8.1.2 冷却速度的影响121

8.2 灰铸铁121

8.2.1 灰铸铁的组织与性能121

8.2.2 灰铸铁的孕育处理122

8.2.3 灰铸铁的牌号及应用122

8.2.4 灰铸铁的热处理123

8.3 可锻铸铁124

8.3.1 可锻铸铁的组织与性能124

8.3.2 可锻铸铁的牌号及用途125

8.4 球墨铸铁125

8.4.1 球墨铸铁的组织与性能125

8.4.2 球墨铸铁的牌号、性能特点及用途126

8.4.3 球墨铸铁的热处理127

8.5 其他铸铁127

8.5.1 蠕墨铸铁127

8.5.2 合金铸铁128

本章小结130

习题130

第9章 有色金属及硬质合金132

9.1 铜及其合金133

9.1.1 铜133

9.1.2 铜合金133

9.2 铝及其合金137

9.2.1 铝137

9.2.2 铝合金138

9.2.3 铝合金的热处理141

9.3 钛及钛合金141

9.3.1 钛141

9.3.2 钛合金142

9.4 轴承合金143

9.4.1 锡基轴承合金（锡基巴氏合金）143

9.4.2 铅基轴承合金（铅基巴氏合金）144

9.4.3 铝基轴承合金144

9.5 硬质合金145

9.5.1 硬质合金的性能特点145

9.5.2 常用的硬质合金145

本章小结147

习题148

第10章 金属材料的表面处理简介149

10.1 金属表面强化处理149

10.2 金属表面防腐处理150

10.2.1 金属的腐蚀150

10.2.2 金属腐蚀的防护方法151

10.3 金属表面装饰处理152

本章小结153

习题153

第11章 高分子材料及其他非金属材料155

11.1 高分子化合物的基本知识156

11.1.1 高分子化合物（高聚物）的含义156

11.1.2 高分子化合物的合成156

11.1.3 高分子化合物的分类157

11.1.4 高分子材料的老化与防老化157

11.2 高分子材料158

11.2.1 塑料158

11.2.2 橡胶161

11.2.3 纤维162

11.2.4 胶粘剂163

11.3 陶瓷材料164

11.3.1 陶瓷的分类与性能164

11.3.2 常用陶瓷的种类及应用165

11.4 复合材料165

11.4.1 复合材料的概念和性能特点165

11.4.2 复合材料的分类165

11.4.3 常用复合材料简介166

本章小结167

习题168

实验169

附录182

参考文献188