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第一编碳钢1

第一章铁与钢的分类1

1-1 依据碳含量的分类1

1-2 依据制造法的分类3

1-3 依据抗张力的分类3

1-4 合金系钢铁的分类4

第二章钢锭6

2-1 钢锭的铸造6

2-2 钢液凝固的现象7

2-3 钢锭的缺陷9

2-4 气泡10

2-5 收缩管12

2-6 钢锭模及钢液在锭模中凝固的情况13

2-7 钢锭的种类及其特点15

2-8 偏析18

2-9 非金属杂质19

2-10 钢锭的破裂21

2-11 锭结晶性21

2-12 各种铸锭法的比较22

第三章纯铁26

3-1 纯铁的性质26

3-2 纯铁的变态27

3-3 铁的空间格子29

3-4 同素变态时物理性质的变化30

3-5 机械加工与热处理对纯铁性质的影响32

第四章铁碳合金平衡图33

4-1 碳对于铁的变态点之影响33

4-2 铁碳合金的准安定平衡图33

4-3 铁碳合金的组成物38

4-4 铁碳合金的安定平衡图41

4-5 铁碳合金中碳的三形态43

第五章钢的组成及组织46

5-1 碳钢与铸铁的分类46

5-2 树枝状组织——一次组织49

5-3 树枝状结晶的粒状化52

5-4 二次结晶53

5-5 钢的正常组织56

5-6 钢的组织成分57

5-7 化学组成与组织组成之关系59

第六章铁与钢之热的临界点62

6-1 重辉点62

6-2 上位临界点65

6-3 共析钢与过共析钢之热的临界点67

6-4 临界点的位置与强度图68

6-5 A4及A0变态点69

6-6 热的临界点之原因70

6-7 热的临界点上性质的变化80

6-8 在变态范围上下的通常状态83

第七章碳钢的性质84

7-1 物理的性质84

7-2 机械的性质88

7-3 普通钢与热处理钢的机械的性质92

7-4 低温度钢的机械性质94

7-5 高温度钢的机械性质95

第八章碳钢中不纯物的影响98

8-1 不纯物的种类98

8-2 钢中锰的影响99

8-3 钢中矽的影响101

8-4 钢中磷的影响101

8-5 钢中硫的影响103

8-6 钢中铜的影响105

8-7 钢中氧的影响106

8-8 钢中氮与氢的影响108

8-9 化学成分与组织成分109

8-10 非金属性或氧化性不纯物的影响112

8-11 不纯物的偏析113

第九章机械加工对碳钢性质的影响116

9-1 冷加工与热加工116

9-2 热加工时钢的加热温度117

9-3 热加工的完成温度119

9-4 树枝状偏析与带状组织121

9-5 热加工时钢的显微镜组织的变化123

9-6 冷加工的影响124

9-7 机械的组织改善126

第十章碳钢的用途128

10-1 碳钢的分类128

10-2 黑板钢128

10-3 构造用钢132

10-4 轨条及外轮139

10-5 铸钢141

10-6 弹簧钢144

10-7 线材钢146

10-8 工具钢148

第二编热处理155

第十一章概论155

11-1 热处理的命名及其解说155

11-2 钢的转变组织157

11-3 冷却速度与组织变态159

11-4 显微镜组织成分与物理性质161

第十二章钢的退火163

12-1 钢退火的目的163

12-2 钢结晶粒子的变化164

12-3 退火的机构166

12-4 退火温度172

12-5 钢退火时的冷却速度174

12-6 钢的常化175

12-7 渗碳体的球状化179

12-8 冷加工后的退火182

第十三章钢的淬火185

13-1 奥司登体的分裂变态185

13-2 淬火机构的理论188

13-3 马登司体的结晶组织及其性质192

13-4 淬火钢中的残留奥司登体195

13-5 冷却速度与Ar1的位置198

13-6 临界冷却速度201

13-7 钢淬火时各元素对于临界冷却速度的影响205

13-8 淬火的三阶段207

13-9 淬火液的影响210

13-10 淬火液的选择213

13-11 钢片大小对淬火效果的影响220

13-12 淬火变形221

13-13 淬裂的现象225

13-14 淬裂的原因及其防止方法228

13-15 淬火温度230

13-16 质量效果233

第十四章钢的回火238

14-1 钢回火的目的238

14-2 回火时组织的变化238

14-3 淬火及回火钢之显微镜组织241

14-4 回火温度及回火色241

14-5 回火时钢的冷却速度243

14-6 回火钢中碳的状态243

14-7 回火时容积的变化245

14-8 吐粒司体化及梭班体化处理245

14-9 钢回火时机械性质的变化246

第十五章钢硬化的理论249

15-1 概说249

15-2 马登司体的生成及其本质250

15-3 马登司体坚硬的原因252

13-4 固溶体的硬度253

15-5 钢组织变化的一般解释254

15-6 结节状及针状吐粒司体257

15-7 淬火及回火时产生的中间组织258

15-8 纯铁体与渗碳体的粒度260

15-9 着色碳与碳化物的粒度261

15-10 奥司登体分解的机构262

第十六章时效硬化264

16-1 时效现象264

16-2 淬火间及淬火后的时效264

16-3 低碳钢的时效265

16-4 低碳钢之淬火时效266

16-5 应变时效269

16-6 回火脆性270

16-7 段刺铝盟的时效271

16-8 铁碳合金的时效272

16-9 推论与总结273

第十七章钢的同温变态及S曲线276

17-1 钢的同温变态276

17-2 上培奈体及下培奈体281

17-3 钢之惯用的热处理283

17-4 S曲线的类型285

17-5 钢的奥司登回火290

17-6 奥司登回火时尺度的限制293

17-7 冲击值的比较296

17-8 培奈体的核心297

17-9 钢的马登司回火300

17-10 各种冷却剂的影响303

17-11 马登司变态的开始与完成（Ms～Mf）304

17-12 S曲线与马登司回火的关系307

第十八章硬化力及其试验法310

18-1 钢的硬化力310

18-2 硬化的深度311

18-3 乔米纳试验法313

18-4 乔米纳曲线与S曲线的比较317

18-5 其他试验法317

第十九章钢的结晶粒度及其成长320

19-1 结晶粒度及其测定法320

19-2 马克特试验法320

19-3 其他显微镜的检定法322

19-4 破面检定法323

19-5 钢结晶粒度的分级324

19-6 结晶粒度的调节326

19-7 奥司登晶粒的形成及其成长328

19-8 奥司登晶粒对于钢的性质的影响332

19-9 结晶粒度与硬化力的关系334

第二十章热处理操作及其设备337

20-1 加热循环及冷却循环337

20-2 温度的测定及控制340

20-3 加热速度及加热时间340

20-4 淬火操作344

20-5 回火操作350

20-6 热处理炉354

20-7 燃烧式热处理炉355

20-8 电阻炉360

20-9 铅浴及合金浴370

20-10 盐浴及盐浴剂371

20-11盐浴炉的构造377

第三编表面处理385

第二十一章表皮硬化385

21-1 钢的表皮硬化385

21-2 扩散及其法则386

第二十二章渗碳法389

22-1 渗碳法的目的及应用389

22-2 渗碳理论389

22-3 渗碳用钢396

22-4 渗碳层的硬度与中心部的强度398

22-5 各元素对于渗碳的影响401

22-6 渗碳剂403

22-7 渗碳层的深度与碳量406

22-8 渗碳防止法409

22-9 渗碳作业410

22-10 渗碳后的热处理413

第二十三章氮化法418

23-1 氮化法的目的及应用418

23-2 氮化理论419

23-3 氮化用钢421

23-4 氮化防止法423

23-5 氮化作业424

23-6 氮化温度与时间的影响426

23-7 各元素对于氮化的影响427

23-8 氮化层的性质431

23-9 渗碳法与氮化法的比较432

第二十四章氰化法——渗碳氮化法434

24-1 氰化法的目的及应用434

24-2 渗碳氮化法的理论435

24-3 单浸法及电解法436

24-4 渗碳氮化剂的性质438

24-5 添加剂的影响439

24-6 气体渗碳氮化法442

24-7 加氨气体于氰化盐浴的渗碳氮化法443

24-8 渗碳氮化层的成分及深度444

第二十五章火焰硬化及感应电流硬化法447

25-1 火焰硬化法的应用447

25-2 火焰硬化法使用的材料448

25-3 火焰硬化的操作法449

25-4 火焰硬化钢的回火451

25-5 高周波感应电流的应用452

25-6 感应电流硬化法的机构453

25-7 电流密度与感应加热时间454

25-8 高周波电流的发生方法及电感应淬火操作455

第二十六章氧化与脱碳459

26-1 氧化平衡459

26-2 Fe-O-C系平衡462

26-3 C-O-H系平衡468

26-4 Fe-O-H系平衡469

26-5 Fe-C-O-H系平衡470

26-6 氧化速度473

26-7 氧化机构的理论475

26-8 氧化及脱碳的条件477

26-9 氧化与气体的种类478

26-10 氧化皮480

26-11 氧化与合金元素的关系482

26-12 脱碳484

第四编铸铁487

第二十七章铸铁的组织487

27-1 铸铁的化学组成487

27-2 Fe-C系状态图489

27-3 Fe-Si系状态图491

27-4 Fe-C-P系状态图492

27-5 Fe-C-S系平衡状态图494

27-6 铸铁的组织图495

27-7 石墨的形状及分布497

第二十八章铸铁的性质500

28-1 可铸性500

28-2 铸铁的流动性500

28-3 铸铁的收缩502

28-4 偏析与气孔504

28-5 铸铁的机械性质506

28-6 铸铁的铸造应变515

28-7 铸铁的石墨化516

28-8 铸铁的成长518

28-9 铸铁的腐蚀519

第二十九章高级铸铁520

29-1 高级铸铁发达的经过520

29-2 高级铸铁的制造原理521

29-3 高级铸铁的组成523

29-4 熔解铸造法525

29-5 密烘铸铁528

29-6 球墨铸铁529

第三十章合金铸铁536

30-1 机械铸件536

30-2 镍铸铁536

30-3 铬铸铁538

30-4 镍铬铸铁539

30-5 钼铸铁540

30-6 铜钛钒铸铁541

30-7 铸铁的热处理543

30-8 耐热铸铁545

30-9 耐酸铸铁547

第三十一章冷硬铸铁550

31-1 冷硬铸铁的原理550

31-2 冷硬铸件的原料551

31-3 熔解法553

31-4 铸造法554

31-5 冷硬铸件的特性558

31-6 化学成分及组织561

31-7 冷硬铸件的机械性质562

31-8 冷硬铸件的物理性质565

31-9 各元素对于冷硬铸件的影响566

第三十二章韧性铸铁570

32-1 韧性铸铁的制造原理570

32-2 白口铸件的脱碳作用572

32-3 白口铁的石墨化作用576

32-4 保持温度，铸品大小，注入温度对于白铁石墨化的影响578

32-5 化学成分对于白口铁石墨化的影响581

32-6 韧性铸铁的制造过程584

32-7 韧性铸铁的性质587

第五编合金钢591

第三十三章总论591

33-1 合金钢的分类591

33-2 合金元素的分类592

33-3 造成碳化物的元素与铁之合金594

33-4 合金元素对于平衡状态图的影响596

33-5 使变态温度降低的元素之效果598

33-6 使变态温度上升的元素之效果599

33-7 合金钢的共析成分与温度602

33-8 合金元素的一般影响602

第三十四章镍钢607

34-1 镍钢的梗概607

34-2 铁镍系平衡状态图608

34-3 镍碳系平衡状态图610

34-4 铁镍碳合金中碳的状态610

34-5 镍钢的特性611

34-6 镍钢的变态点613

34-7 镍钢的组织615

34-8 构造用镍钢616

34-9 调质用镍钢619

34-1 0马登司体及奥司登体的镍钢621

34-1 1镍锰奥司登体钢622

34-1 2耐蚀镍钢623

34-1 3具备特殊物理性质的镍钢624

34-1 4镍钢的熔炼及锻造626

第三十五章铬钢628

35-1 铬钢的特性628

35-2 铁铬系平衡状态图628

35-3 铬碳系状态图630

35-4 铁铬碳系状态图631

35-5 钢中铬的一般效用634

35-6 铬钢的耐蚀性636

35-7 铬钢的成分及其用途638

第三十六章镍铬钢643

36-1 镍铬钢的特性及其用途643

36-2 镍铬钢的变态点645

36-3 镍铬钢的机械性质646

36-4 奥司登体组织的镍铬钢649

36-5 铬钢镍铬钢的熔炼及加工650

第三十七章锰钢654

37-1 铁锰系平衡状态图654

37-2 铁碳锰三元合金656

37-3 钢中锰的一般效用657

37-4 加热及冷却时锰的影响659

37-5 低锰钢661

37-6 高锰钢665

第三十八章矽钢671

38-1 矽钢的特性671

38-2 铁矽系平衡状态图672

38-3 铁矽碳合金的组织图673

38-4 工具钢中矽的效用675

38-5 构造钢中矽的效用676

38-6 耐蚀及耐热用铁矽合金677

38-7 电机用矽钢板681

第三十九章钨钢685

39-1 钨钢的特性685

39-2 铁钨系平衡状态图685

39-3 钨碳系平衡状态图687

39-4 铁碳钨三元合金688

39-5 钢中钨的效用690

39-6 淬火操作中钨的效用691

39-7 淬火钢回火时钨的效用693

39-8 钨工具钢694

39-9 钨铬钢695

39-10 枪管钨钢696

第四十章钼钢698

40-1 铁钼系平衡状态图698

40-2 合金钢中钼的效用698

40-3 淬火钢回火时钼的效用699

40-4 工具钢中钼的效用701

40-5 构造钢中钼的效用702

40-6 钼钢的熔炼及加工704

第四十一章钒钢706

41-1 钒钢的特性706

41-2 铁钒及钒碳系平衡图706

41-3 钢中钒的一般效用708

41-4 钢回火时钒的效用709

41-5 铬钒钢710

第四十二章钴钢712

42-1 铁钴系平衡状态图712

42-2 铁碳钴合金713

42-3 工具钢中钴的效用714

42-4 构造钢中钴的效用714

42-5 磁石钢中钴的效用715

第四十三章构造用钢716

43-1 构造用合金钢716

43-2 苏联的构造用合金钢724

43-3 钢材的白点730

43-4 白点的发生温度及其防止法731

43-5 钢材的纤维组织732

43-6 构造用钢的回火脆性734

43-7 回火脆性的机构736

第四十四章弹簧钢738

44-1 弹簧钢的种类及其用途738

44-2 加工及热处理739

44-3 机械的性质740

第四十五章高速钢744

45-1 高速钢发达之历史及其种类744

45-2 高速钢的状态图747

45-3 高速钢的热处理748

45-4 热处理对高速钢的性质之影响752

45-5 高速钢中各元素的影响755

45-6 高速钢的熔炼锻造及热处理760

第四十六章硬质合金765

46-1 铸造合金765

46-2 烧结碳化物合金766

46-3 烧结碳化钨合金768

46-4 烧结碳化钽及碳化钛合金771

46-5 时效硬化合金（548合金）771

第四十七章不锈钢773

47-1 不锈钢的种类773

47-2 铬系不锈钢775

47-3 马登司体不锈钢776

47-4 调质不锈钢及半调质不锈钢777

47-5 半纯铁体及纯铁体不锈钢779

47-6 铬镍系不锈钢780

47-7 18-8不锈钢的加工及热处理782

47-8 18-8不锈钢的粒界腐蚀783

47-9 18-8不锈钢的耐蚀性及其用途786

47-10 铬镍钼系不锈钢787

47-11 铬锰系不锈钢787

第四十八章耐热钢789

48-1 耐热钢的意义及其主要成分789

48-2 实用耐热钢790

48-3 耐热钢的高温强度及耐久度794

48-4 各元素及气体对耐热钢的影响795

第四十九章滚珠轴承钢798

49-1 滚珠轴承钢的标准成分798

49-2 熔炼及铸锭799

49-3 锻造与轧制800

49-4 加工后的热处理803

第五十章磁石钢804

50-1 永久磁石804

50-2 碳磁石钢805

50-3 钨磁石钢807

50-4 铬磁石钢及钨铬磁石钢808

50-5 碳石用钻钢810

50-6 磁石钢的锻造热处理811