《金属学》求取 ⇩

绪论1

1金属的机械性能4

1.1 强度指标4

1.1.1 比例极限4

1.1.2 弹性极限5

1.1.3 屈服强度5

1.1.4 抗拉强度5

1.1.5 弹性模量6

1.1.6 疲劳强度6

1.2 塑性指标7

1.2.1 延伸率7

1.2.2 断面收缩率7

1.3 硬度指标7

1.3.1 布氏硬度7

1.3.2 洛氏硬度9

1.4 韧性指标10

1.4.2 温度对冲击韧性值的影响11

1.4.1 冲击试验原理11

1.5 断裂韧性12

2金属的晶体结构14

2.1 金属14

2.1.1 金属的特性14

2.1.2 金属原子的结构特点14

2.1.3 金属原子间的结合方式(金属键)14

2.2.1 晶体结构的基本知识16

2.2 金属的晶体结构16

2.2.2 金属中常见的三种晶体结构17

2.2.3 表示晶体结构特征的几个参数18

2.2.4 晶面指数和晶向指数21

2.2.5 晶体的各向异性26

2.3 金属的实际晶体结构27

2.3.1 多晶体结构和亚结构27

2.3.2 晶体的缺陷28

2.4 金属中的扩散32

2.4.1 固态金属中原子扩散的实质32

2.4.2 固态金属中原子扩散的方式33

2.4.3 影响扩散速度的主要因素34

3纯金属的结晶35

3.1 结晶的热力学条件35

3.2 液态金属的性质和结构36

3.2.1 液态金属的一些性质36

3.2.2 液态金属的结构37

3.3 金属结晶的现象38

3.3.1 金属结晶的过冷现象38

3.3.2 金属结晶的一般过程38

3.4 晶核的形成39

3.4.1 均匀形核(自发形核)39

3.4.2 非均匀形核(非自发形核)42

3.4.3 形核率与过冷度的关系44

3.5 晶核的长大46

3.5.1 晶体长大的驱动力46

3.5.2 液-固界面的微观结构47

3.5.4 晶体生长机制和生长速率48

3.5.3 液-固界面前沿液体中的温度梯度48

3.5.5 晶体的形貌51

3.5.6 过冷度对晶体长大的影响53

3.5.7 结晶过程中结构缺陷的形成53

3.6 金属结晶后的晶粒大小55

3.6.1 晶粒度对金属性能的影响55

3.6.2 决定晶粒度的因素56

3.6.3 控制晶粒度的方法56

3.7.1 铸锭的宏观组织57

3.7 铸锭的结晶及组织57

3.7.2 三晶带的形成58

3.7.3 结晶时的体积变化60

3.7.4 气泡的形成61

3.7.5 夹杂物的形成62

3.8 金属的同素异晶转变62

4金属的塑性变形与再结晶64

4.1 金属的塑性变形64

4.1.1 单晶体的塑性变形64

4.1.2 多晶体的塑性变形70

4.2 冷塑性变形对金属组织和性能的影响71

4.2.1 对性能的影响71

4.2.2 对组织结构的影响72

4.2.3 产生残余应力73

4.3 冷变形金属在加热时的变化75

4.3.1 回复75

4.3.2 再结晶75

4.3.4 影响再结晶后晶粒大小的因素77

4.3.3 晶粒长大77

4.3.5 冷塑性变形金属的热处理78

4.4 金属的热塑性变形79

4.4.1 金属的热加工与冷加工的本质区别79

4.4.2 热加工对钢组织和性能的影响80

5二元合金的相结构与结晶83

5.1 基本概念83

5.2 固态合金中的相结构83

5.2.1 固溶体84

5.2.2 金属化合物92

5.3 二元合金相图的基本知识96

5.3.1 二元合金相图的表示方法97

5.3.2 二元合金相图的测定方法98

5.3.3 相律99

5.3.4 平衡相的定量法则——杠杆定律100

5.4 匀晶相图101

5.4.1 匀晶相图分析102

5.4.2 合金的平衡结晶及其组织102

5.4.3 结晶过程中溶质组元间的重分配和分配系数104

5.4.4 合金的非平衡结晶及显微偏析105

5.4.5 区域熔炼(提纯)108

5.4.6 成分过冷在固溶体结晶中的作用109

5.4.7 合金的性能与成分的关系113

5.5 共晶相图114

5.5.1 相图分析114

5.5.2 合金的平衡结晶及其组织115

5.5.3 合金的非平衡结晶及其组织122

5.5.4 比重偏析与区域偏析124

5.5.5 合金性能与成分的关系125

5.6 包晶相图126

5.6.1 相图分析126

5.6.2 合金的平衡结晶及其组织127

5.6.3 合金的非平衡结晶及其组织129

5.6.4 包晶转变的细化晶粒作用130

5.7 形成金属化合物的相图130

5.7.1 形成稳定化合物的相图130

5.7.2 形成不稳定化合物的相图132

5.8 具有固态相变的相图132

5.8.1 具有同素异晶转变的相图133

5.8.2 具有共析转变的相图134

5.8.3 具有包析转变的相图135

6铁碳合金相图137

6.1 铁碳合金的基本相137

6.1.1 铁素体137

6.1.3 渗碳体138

6.1.2 奥氏体138

6.2 相图分析139

6.2.1 包晶转变线140

6.2.2 共晶转变线140

6.2.3 共析转变线141

6.2.4 其它重要曲线141

6.3 典型合金的结晶及其组织142

6.3.1 工业纯铁的结晶过程及组织转变143

6.3.2 共析钢(含碳0.77%)的结晶过程及组织转变144

6.3.3 亚共析钢的结晶过程及组织转变145

6.3.4 过共析钢的结晶过程及组织转变145

6.3.5 共晶白口铸铁(含4.3％C)的结晶过程及组织转变146

6.3.6 亚共晶白口铸铁的结晶过程及组织转变148

6.3.7 过共晶白口铸铁的结晶过程及组织转变149

6.4 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响149

6.4.1 含碳量对平衡组织的影响149

6.4.2 含碳量对机械性能的影响149

6.5.1 在钢铁选材方面的应用151

6.5 铁碳相图的应用151

6.5.2 在制订热加工工艺方面的应用152

7三元合金相图154

7.1 三元合金成分的表示方法154

7.1.1 用直角坐标表示成分154

7.1.2 用等边三角形表示成分154

7.2 三元系中的杠杆定律156

7.2.1 直线定律156

7.2.2 重心定律158

7.3 三元匀晶相图158

7.3.1 相图分析158

7.3.2 等温截面160

7.3.3 变温截面161

7.4 三元共晶相图162

7.4.1 相图分析162

7.4.2 等温截面165

7.4.3 变温截面167

7.4.4 结晶过程分析168

7.4.5 锡-铅-铋三元共晶相图的铋角170

8钢的热处理172

8.1 概述172

8.2 钢在加热时的转变172

8.2.1 共析钢的奥氏体化173

8.2.2 影响奥氏体化的因素175

8.2.3 奥氏体晶粒的长大176

8.3 钢在冷却时的转变178

8.3.1 过冷奥氏体的等温转变179

8.3.2 影响奥氏体等温转变的因素187

8.3.3 过冷奥氏体的连续冷却转变188

8.3.4 马氏体转变191

8.4 钢的退火与正火196

8.4.1 退火196

8.4.2 正火198

8.5 钢的淬火200

8.5.1 淬火工艺200

8.5.2 淬火方法204

8.5.3 淬火缺陷及防止方法205

8.6 钢的回火207

8.6.1 回火的目的207

8.6.2 淬火钢的回火转变207

8.6.3 回火转变产物的组织与性能209

8.6.4 回火的种类及应用212

8.6.5 回火脆性213

8.7.1 淬透性的概念214

8.7 钢的淬透性214

8.7.2 影响淬透性的因素215

8.7.3 影响淬透层深度的因素215

8.7.4 淬透性的测定与表示方法216

8.7.5 淬透性的实际意义217

8.8 钢的表面热处理218

8.8.1 表面淬火218

8.8.2 化学热处理220

9.1.3 硫的影响228

9.1.2 硅的影响228

9.1 钢中杂质对碳钢性能的影响228

9.1.1 锰的影响228

9碳素钢228

9.1.4 磷的影响229

9.1.5 氮的影响229

9.1.6 氢的影响230

9.1.7 氧的影响230

9.2 碳钢的钢锭结构和缺陷230

9.2.1 镇静钢230

9.2.2 沸腾钢232

9.3 碳钢的分类、编号、性能和用途233

9.3.1 钢的分类234

9.3.2 钢的编号、性能和用途234

10合金钢239

10.1 合金元素在钢中的作用239

10.1.1 合金元素与铁和碳的作用239

10.1.2 合金元素对Fe-Fe3C相图的影响242

10.1.3 合金元素对热处理组织转变的影响243

10.1.4 合金元素对退火、正火状态下钢的机械性能的影响246

10.2 合金钢的分类247

10.2.1 按钢的化学成分分类247

10.2.2 按金相组织分类247

10.2.3 按用途分类248

10.2.4 按钢的质量分类248

10.3 合金结构钢248

10.3.1 合金结构钢的分类及编号249

10.3.2 普通低合金钢249

10.3.3 渗碳钢251

10.3.4 调质钢255

10.3.5 弹簧钢259

10.3.6 滚动轴承钢261

10.3.7 易切削钢263

10.3.8 超高强度钢264

10.4.1 工具钢的分类及编号267

10.4.2 合金刃具钢267

10.4 合金工具钢267

10.4.3 模具钢274

10.4.4 量具用钢277

10.5 特殊性能钢278

10.5.1 不锈耐酸钢278

10.5.2 耐热钢281

10.5.3 耐磨钢284

11铸铁286

11.1.1 铁碳双重相图287

11.1 铸铁的石墨化287

11.1.2 石墨化过程288

11.1.3 影响石墨化的因素289

11.1.4 石墨形态的控制290

11.2 灰口铸铁291

11.2.1 灰口铸铁的化学成分、组织和性能291

11.2.2 灰口铸铁的牌号及应用294

11.2.3 灰口铸铁的孕育处理295

11.3.1 球墨铸铁的球化处理和孕育处理296

11.3 球墨铸铁296

11.3.2 球墨铸铁的化学成分、组织和性能297

11.4 可锻铸铁298

11.4.1 可锻铸铁的组织、性能及用途299

11.4.2 可锻铸铁的生产300

11.5 特殊性能铸铁301

11.5.1 耐磨铸铁301

11.5.2 耐热铸铁303

11.5.3 耐蚀铸铁303

11.6 铸铁的热处理304

11.6.1 铸铁热处理的特点304

11.6.2 灰口铸铁的热处理305

11.6.3 球墨铸铁的热处理306

12有色金属及其合金308

12.1 铝及其合金308

12.1.1 纯铝的特性、用途与工业用铝的牌号308

12.1.3 铝合金的热处理原理309

12.1.2 铝合金的分类309

12.1.4 形变铝合金及其热处理312

12.1.5 铸造铝合金及其热处理316

12.2 铜及其合金322

12.2.1 纯铜322

12.2.2 黄铜322

12.2.3 青铜327

12.3.1 滑动轴承合金的工作条件与要求334

12.3 滑动轴承合金334

12.3.2 锡基轴承合金335

12.3.3 铅基轴承合金336

12.3.4 铝基轴承合金337

12.3.5 铜基轴承合金338

12.3.6 铁基轴承合金338

12.4 钛及其合金338

12.4.1 纯钛338

12.4.2 钛合金339

参考文献341