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目录1

第一章 钢铁生产与钢材质量1

第一节 钢铁的冶炼1

一、铁的冶炼1

二、钢的冶炼3

第二节 钢的铸锭6

一、铸锭方法6

二、钢锭的组织6

第三节 钢的压力加工9

第四节 钢材质量11

一、表面缺陷11

二、低倍缺陷12

三、显微组织缺陷19

四、非金属夹杂物21

第二章 金属的结晶23

第一节 金属结晶的基本规律24

一、金属结晶的过冷现象24

二、金属结晶的一般过程24

第二节 金属结晶的理论分析25

一、金属结晶的能量条件25

二、金属结晶的结构条件26

三、晶核的形成27

四、晶核的长大30

五、结晶速度32

一、金属铸锭的宏观组织33

第三节 铸锭及焊缝组织33

二、焊缝的宏观组织34

第四节 结晶理论在实际生产中的某些应用34

一、细化金属铸件晶粒的一些途径34

二、定向凝固技术35

三、单晶体的制备37

第五节 金属的同素异构转变37

第三章 二元合金相图39

第一节 概述39

一、二元合金相图的表示及使用方法39

二、杠杆定律及其应用42

四、相图的建立方法43

三、相律及其应用43

第二节 匀晶相图45

一、相图分析45

二、固溶体的平衡结晶及其组织45

三、固溶体的不平衡结晶及其组织46

四、固溶体的铸造组织形态49

第三节 共晶相图51

一、相图分析51

二、典型合金的平衡结晶及其组织52

三、不平衡结晶及其组织55

四、初晶和共晶的组织形态58

二、典型合金的平衡结晶及其组织61

一、相图分析61

第四节 包晶相图61

五、比重偏析61

三、不平衡结晶及其组织63

四、包晶转变的应用64

第五节 其他类型的二元合金相图65

一、形成化合物的二元合金相图65

二、具有同素异构转变的二元合金相图67

三、具有熔晶转变的二元合金相图69

第六节 二元合金相图的分析和使用69

一、二元合金相图遵循的规律69

二、二元合金相图的分析方法70

三、根据相图分析合金热处理的可能性71

四、根据相图判断合金的性能72

第四章 铁碳合金的组织与性能74

第一节 典型铁碳合金的平衡结晶74

一、含碳0.01％的合金——工业纯铁75

二、共析合金——共析钢76

三、亚共析合金——亚共析钢77

四、过共析合金——过共析钢78

五、共晶合金——共晶白口生铁79

六、亚共晶合金——亚共晶白口生铁80

七、过共晶合金——过共晶白口生铁81

第二节 按组织分区的铁碳合金相图81

第三节 平衡状态下铁碳合金的机械性能83

第四节 铁碳合金中过冷奥氏体转变产物的组织与性能84

第五节 合金元素对铁碳合金相图的影响90

第六节 杂质对钢的组织和性能的影响91

一、硅和锰91

二、硫92

三、磷93

四、氮95

五、氢95

六、氧95

第七节 铸钢的组织、性能和热处理96

一、铸钢的显微组织特征96

二、铸钢件的热处理97

一、低碳钢焊接接头的显微组织99

第八节 焊接接头的金相组织99

二、焊接接头的裂缝102

第九节 钢的冷压力加工性和切削加工性103

一、钢的冷压力加工性103

二、钢的切削加工性104

第五章 三元合金相图105

第一节 概述105

一、三元合金相图的主要特点105

二、三元合金的成分表示方法105

三、三元匀晶相图107

第二节 三元合金相图的截面图108

一、变温截面108

三、连接线和杠杆定律109

二、等温截面109

四、连接线的近似画法111

第三节 复杂三元合金相图应用举例112

一、Fe-Cr-C三元系的变温截面112

二、Fe-Cr-C三元系的等温截面116

第四节 投影图118

一、投影图的实质118

二、三元共晶相图118

三、投影图实例121

四、关于四相平衡的讨论124

第六章 固态金属的结构126

第一节 纯金属的晶体结构126

一、三种典型的金属晶体结构127

二、金属结合133

三、晶面指数和晶向指数134

第二节 固溶体138

一、置换固溶体139

二、间隙固溶体142

三、固溶体的性能143

第三节 金属化合物145

一、正常价化合物145

二、电子化合物146

三、间隙化合物147

第四节 实际金属的晶体结构149

一、空位和间隙原子149

二、位错150

三、晶界152

四、亚结构154

五、固溶体中溶质原子的偏聚与短程有序154

第七章 金属的塑性变形与再结晶156

第一节 碳钢的冷塑性变形156

一、加工硬化156

二、冷塑性变形对组织结构的影响157

第二节 金属的变形过程160

一、钢的拉伸曲线160

二、金属的弹性变形161

三、单晶体的塑性变形162

四、多晶体的塑性变形166

五、合金的塑性变形169

第三节 金属的断裂171

一、金属的断裂过程171

二、影响脆性断裂的因素171

三、断口鉴别174

第四节 回复和再结晶177

一、冷塑性变形钢的退火热处理177

二、回复178

三、再结晶179

四、晶粒长大181

五、影响再结晶后晶粒大小的因素182

一、金属的热加工与冷加工183

第五节 金属的热塑性变形（热加工）183

六、金属中的再结晶织构和退火孪晶183

二、热加工对钢的组织和性能的影响184

附：位错原理在塑性变形中的应用187

第八章 铸铁193

第一节 白口铸铁193

第二节 灰口铸铁194

一、灰口铸铁的化学成分、组织和性能194

二、铸铁的石墨化196

三、改善灰口铸铁性能的孕育处理201

四、灰口铸铁金相组织的分类和评级201

五、灰口铸铁的牌号和用途205

一、可锻铸铁的化学成分和组织206

第三节 可锻铸铁206

二、黑心可锻铸铁的退火处理207

三、缩短可锻铸铁退火周期的方法208

四、可锻铸铁的牌号、性能和用途209

第四节 球墨铸铁210

一、球墨铸铁的组织和性能210

二、球墨铸铁化学成分的选择214

三、球化处理和孕育处理215

四、石墨的球化过程217

五、球墨铸铁金相组织的评级218

六、球墨铸铁的牌号和用途218

一、耐磨铸铁219

第五节 特殊铸铁219

二、耐热合金铸铁220

三、耐腐蚀铸铁221

第九章 有色金属及其合金222

第一节 铝及其合金222

一、铝及其合金的性能特点222

二、铝及其合金的分类和编号222

三、铝的合金化228

四、铝合金的热处理232

五、典型零件与典型材料分析238

第二节 铜及其合金251

一、纯铜的性能和应用251

六、铝合金的焊接251

二、铜的合金化253

三、铜合金的分类和编号254

四、黄铜254

五、锡青铜259

六、铝青铜262

七、铅青铜264

八、铍青铜265

第三节 轴承合金266

一、滑动轴承的工作条件及要求266

二、锡基轴承合金267

三、铅基轴承合金269

四、铝基轴承合金270