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绪论1

第一章金属的结构与结晶3

第一节金属的晶体结构3

一、晶体的概念3

二、三种常见的金属晶格4

三、三种典型晶格的致密度及其晶面和晶向的分析5

四、晶体的各向异性7

第二节金属的实际结构和晶体缺陷8

一、多晶体结构8

二、晶格缺陷9

第三节金属的结晶与铸锭10

一、结晶的概念10

二、结晶时晶核的形成和成长过程11

三、影响晶核的形成和成长速率的因素13

四、金属铸锭的组织14

第二章金属的塑性变形与再结晶17

第一节金属的塑性变形17

一、金属的变形和断裂17

二、单晶体金属的塑性变形18

三、多晶体金属的塑性变形21

第二节塑性变形对组织和性能的影响23

一、晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性23

二、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化23

三、织构现象的产生25

四、残余内应力25

第三节回复与再结晶26

一、变形金属在加热时的组织和性能的变化26

二、金属的再结晶温度29

三、再结晶退火后的晶粒度30

第四节金属的热加工31

一、热加工与冷加工的区别31

二、热加工对金属组织和性能的影响31

第三章合金的结构与结晶33

第一节固态合金中的相结构33

一、固溶体34

二、金属间化合物40

第二节二元合金相图的建立43

一、相图的意义及几个名词的涵义43

二、二元合金相图的建立44

第三节匀晶相图46

一、相图分析46

二、合金的结晶过程47

三、二元相图中的杠杆定律47

四、固溶体合金中的偏析48

第四节二元共晶相图49

一、相图分析49

二、合金的结晶过程49

第五节 二元包晶相图53

第六节 形成稳定化合物的二元合金相图54

第七节 具有共析反应的二元合金相图55

第八节合金的性能与相图之间的关系56

一、当合金形成单相固溶体时56

二、当合金形成两相混合物时57

三、当合金形成化合物时58

第四章有色金属及其合金60

第一节铝及其合金60

一、工业纯铝60

二、铝合金概述60

三、铸造铝合金64

四、形变铝合金71

第二节铜及其合金73

一、紫铜（工业纯铜）73

二、铜的合金化74

三、黄铜75

四、青铜82

第三节轴承合金89

一、锡基轴承合金91

二、铅基轴承合金92

三、铜基轴承合金——铅青铜93

四、铝基轴承合金93

第五章铁碳合金95

第一节 纯铁、铁碳合金的组织结构及其性能95

第二节铁碳合金相图分析98

一、概述98

二、钢和白口铁结晶过程分析101

三、组织组成物计算104

四、含碳量与铁碳合金机械性能的关系105

五、Fe-Fe3C相图的应用105

第三节碳钢107

一、钢中常存杂质的影响107

二、碳钢的分类、编号和用途108

第六章钢的热处理112

第一节钢在加热时的转变112

一、奥氏体的形成112

二、奥氏体晶粒的长大及其影响因素114

第二节过冷奥氏体转变产物的组织形态与性能115

一、珠光体类型组织形态与性能115

二、马氏体类型组织形态与性能116

三、贝氏体类型组织形态与性能118

第三节过冷奥氏体的冷却转变曲线图121

一、过冷奥氏体等温转变曲线图121

二、过冷奥氏体连续转变曲线图126

第四节钢的退火和正火128

一、退火和正火的目的128

二、退火和正火操作及其应用129

第五节钢的淬火131

一、淬火的目的131

二、淬火温度的选择131

三、淬火冷却介质132

四、常用的淬火方法133

第六节钢的淬透性135

一、什么叫淬透性135

二、淬透性对钢机械性能的影响137

三、影响淬透性的因素137

四、淬透性的测定及表示方法137

五、淬透性与淬硬层深度的关系139

六、在设计中如何考虑钢的淬透性139

七、淬透性值的应用139

第七节钢的回火141

一、回火的目的141

二、淬火钢在回火时的转变141

三、回火的种类及应用144

第八节钢的表面淬火144

一、概述144

二、感应加热表面淬火145

三、火焰加热表面淬火149

第九节钢的化学热处理149

一、概述149

二、钢的渗碳150

三、钢的氮化153

四、钢的碳氮共渗155

第七章合金钢157

第一节概论157

一、合金元素对钢中基本相的影响157

二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响158

三、合金元素对钢热处理的影响160

四、合金钢的分类162

第二节合金结构钢163

一、合金结构钢的分类及编号163

二、普通低合金钢163

三、易切钢164

四、渗碳钢166

五、调质钢169

六、弹簧钢174

七、滚动轴承钢177

第三节合金工具钢180

一、工具钢的分类及编号180

二、刃具钢180

三、模具钢190

四、量具钢195

第四节特殊性能钢197

一、不锈钢197

二、耐热钢201

三、耐磨钢208

第五节粉末冶金与硬质合金简介208

一、粉末冶金工艺简介209

二、粉末冶金的应用209

三、硬质合金简介210

第八章铸铁212

第一节概论212

一、铸铁的成分、组织和性能特点212

二、铸铁中的石墨化过程212

三、铸铁的分类213

第二节灰口铸铁214

一、灰口铸铁的成分、组织、性能和用途214

二、灰口铸铁的变质处理——变质铸铁217

三、灰口铸铁的热处理217

第三节 可锻铸铁218

第四节球墨铸铁219

一、球墨铸铁的成分、组织、性能和用途220

二、球墨铸铁的热处理222

第五节特殊性能铸铁224

一、耐磨铸铁224

二、耐热铸铁225

三、耐蚀铸铁226

第九章机械零件选材及其工艺路线分析227

第一节选材的一般原则227

一、材料的机械性能227

二、材料的工艺性能228

三、材料的经济性229

第二节热处理技术条件的标注229

一、整体热处理时的标注图例230

二、局部热处理时的标注图例230

第三节冷加工方面减小变形、防止开裂的措施232

一、改进淬火零件结构形状的设计232

二、合理安排工艺路线235

三、修改技术条件235

四、按变形规律调整加工尺寸236

五、预留加工余量236

六、更换材料238

七、提高表面光洁度239

第四节 热处理与切削加工性的关系239

第五节典型零件选材及工艺分析241

一、齿轮类241

二、轴类244

附录251

Ⅰ．金属的硬度251

Ⅱ．国外钢号编号方法简介254

Ⅲ．国内外钢号对照举例256