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目录1

绪论1

第一章　纯金属的晶体结构与结晶1

§1—1　纯金属的晶体结构1

一、金属原子的结合及金属特性1

二、晶体结构的基本概念2

三、常见的金属晶格类型2

四、晶面指数和晶向指数5

五、实际金属的内部结构7

一、液态金属的结晶11

§1—2　纯金属的结晶11

二、金属结晶的基本规律12

三、晶核的形成与长大13

四、金属凝固后的晶粒大小14

五、铸锭的组织15

六、金属的同素异构转变16

思考题及习题17

第二章　合金的相结构与二元合金相图19

§2—1　合金的相结构19

一、概述19

二、合金的相结构19

一、概述23

二、二元合金相图的制作23

§2—2　二元合金相图23

三、匀晶相图24

四、共晶相图27

五、包晶相图＊30

六、具有稳定化合物的二元合金相图32

§2—3　二元相图的应用33

一、合金机械性能与相图的关系33

二、合金的工艺性与相图的关系33

思考题与习题34

二、单晶体的塑性变形37

一、概述37

§3—1　金属的塑性变形37

第三章　金属的塑性变形与再结晶37

三、多晶体的塑性变形41

四、合金的塑性变形与强化42

五、塑性变形对金属组织和性能的影响44

§3—2　金属的回复与再结晶47

一、回复47

二、再结晶48

三、晶粒长大49

四、影响再结晶后晶粒大小的因素49

§3—3　金属的热加工50

一、热加工与冷加工50

二、热加工对材料组织和性能的影响51

思考题及习题52

第四章　金属的机械性能54

§4—1　拉伸强度54

一、强度指标54

二、塑性指标56

§4—2　硬度56

一、布氏硬度（HB）57

二、洛氏硬度（HR）57

三、维氏硬度（HV）58

§4—3　冲击韧性58

一、试验原理与方法58

二、冲击韧性分析和应用59

三、小能量多次冲击试验60

§4—4　疲劳强度60

一、疲劳现象60

二、疲劳抗力指标61

三、提高疲劳强度的措施61

§4—5　断裂韧性62

一、低应力脆断62

二、裂纹尖端的应力及裂纹扩展型式62

三、断裂韧性（K1c）63

思考题及习题65

§5—1 Fe-Fe3C相图66

一、Fe-Fe3C相图中的基本相66

第五章　铁碳合金66

二、Fe-Fe3C相图分析68

三、典型合金的结晶过程70

§5—2　碳钢76

一、碳与杂质对钢性能的影响76

二、碳钢的分类、编号及应用77

§5—3　铸铁84

一、白口铸铁84

二、灰口铸铁84

三、可锻铸铁＊87

四、球黑铸铁88

§6—2　钢的热处理91

一、钢加热时的组织转变91

第六章　钢的热处理91

§6—1　概述91

二、钢冷却时的组织转变94

§6—3　钢的热处理工艺103

一、退火103

二、正火104

三、淬火105

四、回火111

五、金属的时效＊114

§6—4　表面淬火＊114

§6—5　化学热处理115

一、高频淬火原理115

二、高频淬火的应用115

一、渗碳116

二、氮化（渗氮）119

三、碳氮共渗121

四、其他渗入法＊122

§6—6　其他热处理工艺＊122

一、可控气氛热处理122

二、真空热处理123

三、形变热处理123

四、强韧化处理125

五、激光热处理125

思考题及习题126

第七章　合金钢130

§7—1　合金钢概述130

一、合金元素的存在形式130

二、合金元素的主要影响130

三、合金钢的分类与编号133

§7—2　合金结构钢135

一、渗碳钢135

二、调质钢138

三、超高强度钢141

四、弹簧钢142

五、轴承钢＊144

一、刃具钢145

§7—3　合金工具钢145

二、模具钢151

三、量具钢155

思考题及习题156

第八章　不锈钢及高温合金157

§8—1　不锈钢157

一、概述157

二、马氏体不锈钢158

三、奥氏体不锈钢161

四、过渡型不锈钢＊164

一、概述165

§8—2　高温合金165

二、变形铁基高温合金167

三、变形镍基高温合金171

四、铸造高温合金174

思考题及习题178

第九章　有色金属179

§9—1　铝及铝合金179

一、概述179

二、铝合金的热处理183

三、变形铝合金187

四、铸造铝合金191

一、概述193

§9—2　镁及镁合金193

二、变形镁合金194

三、铸造镁合金195

§9—3　钛及钛合金196

一、钛及其合金的特性196

二、钛合金的热处理198

三、常用的钛合金200

§9—4　铜及铜合金202

一、纯铜202

二、黄铜202

三、青铜204

思考题及习题205

一、聚合物的分子组成206

第十章　非金属材料206

§10—1　工程聚合物206

二、人工合成聚合物的方法207

三、线型聚合物208

四、体型聚合物211

五、聚合物的机械性能212

六、常用工程聚合物简介213

§10—2　陶瓷材料216

一、陶瓷材料概述216

二、陶瓷材料简介219

一、复合材料概述221

§10—3　复合材料221

二、树脂基复合材料的基体类型226

三、增强纤维及纤维树脂基复合材料227

四、金属基复合材料234

思考题及习题236

第十一章　失效分析及材料选用238

§11—1　零件的失效分析238

一、概述238

二、零件失效原因和类型238

三、失效分析的一般方法240

五、断裂失效241

四、变形失效241

六、表面损伤失效247

§11—2　选材一般原则248

一、材料满足相应的失效抗力248

二、考虑材料的工艺性250

三、注意经济性251

§11—3　典型零件选材分析251

一、飞机起落架251

二、发动机涡轮轴254

三、机床齿轮256

四、典型航空零部件复合材料的选用258

思考题及习题260