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第一章 金属材料的性能指标1

第一节 机件失效的主要形式及其与选材的关系1

目录1

第二节 金属材料的机械性能3

一、静载荷作用下测定的指标3

二、动载荷作用下测定的指标6

第三节 金属材料的工艺性能及物理、化学性能8

第二章 金属的晶体构造与结晶9

第一节 金属原子间的结合特点——金属键9

第二节 金属晶体的结构特点9

一、体心立方晶格10

二、面心立方晶格10

第三节 常见金属的晶格类型10

三、密排六方晶格11

第四节 单晶体的各向异性11

第五节 实际金属的晶体结构及缺陷11

一、点缺陷12

二、线缺陷13

三、面缺陷13

第六节 金属的结晶14

一、金属结晶过程的实验观察和能量条件14

二、金属的结晶理论15

三、结晶的基本形式——树枝状晶体16

第七节 铸锭的组织及其缺陷16

第八节 船机铸件的验收18

二、单晶体的塑性变形20

一、单晶体的弹性变形20

第三章 金属的变形与再结晶20

第一节 单晶体金属的变形20

第二节 多晶体金属的变形22

一、多晶体的弹性变形22

二、多晶体的塑性变形22

第三节 塑性变形对金属组织和性能的影响23

一、塑性变形对金属组织的影响23

二、塑性变形对金属性能的影响24

第四节 经塑性变形后的金属在加热时的变化25

一、恢复（回复）25

二、再结晶25

三、再结晶后的晶粒长大26

第五节 金属的热加工27

第六节 船机锻件的验收28

一、固溶体30

第四章 合金的构造与合金相图30

第一节 合金中的相结构30

二、化合物31

第二节 合金的结晶过程及合金相图的建立33

第三节 二元合金相图的基本类型36

一、匀晶相图36

二、共晶相图38

第四节 合金性能与相图的关系40

一、合金的物理、机械性能与相图的关系40

二、合金的工艺性能与相图的关系41

第五章 铁碳合金相图42

第一节 纯铁42

一、纯铁的机械性能42

一、铁素体43

二、奥氏体43

二、纯铁在固态下的转变43

第二节 铁碳合金的相结构和组织43

三、8—铁素体44

四、渗碳体44

五、珠光体44

第三节 铁—渗碳体合金相图46

一、Fe—Fe3C相图上的特性点和特性线46

二、铁碳合金的分类46

三、典型合金的结晶过程47

第四节 铁碳相图的实用价值50

一、在选材方面的应用50

二、为制定热加工工艺提供参考数据50

一、生铁的冶炼52

二、钢的冶炼52

第一节 钢铁生产简介52

第六章 碳钢52

第二节 冶金质量对碳钢的影响53

一、冶炼方法对碳钢质量的影响53

二、脱氧程度对钢的质量影响54

三、碳钢的化学成分对钢性能的影响55

四、气体和非金属夹杂物的影响56

第三节 碳钢的分类、牌号和用途57

一、碳钢的分类57

二、钢的编号58

三、普通碳素结构钢58

四、优质碳素结构钢60

五、专用碳素结构钢61

六、碳素工具钢63

第一节 概述66

第七章 热处理原理66

第二节 钢在加热时的组织转变67

一、共析钢的奥氏体化过程67

二、非共析钢的奥氏体化过程68

三、奥氏体晶粒长大及其影响因素69

第三节 钢在冷却时的组织转变69

一、奥氏体等温冷却转变曲线70

二、奥氏体连续冷却转变曲线76

第四节 淬火钢在回火时的组织转变77

一、淬火钢在回火过程中的组织转变77

二、回火脆性79

三、非马氏体组织的回火79

第八章 热处理工艺81

第一节 钢的退火和正火81

一、退火81

一、加热环节83

二、正火83

第二节 钢的淬火83

二、冷却环节84

三、淬火缺陷86

第三节 淬火钢的回火88

第四节 钢的表面热处理88

一、表面淬火88

二、表面化学热处理89

第五节 热处理新技术93

第九章 合金钢的分类与用途94

第一节 合金元素在钢中的作用94

一、合金元素在钢中的存在形式94

二、合金元素对Fe—Fe3C状态图的影响95

三、合金元素对钢的热处理的影响96

一、低合金结构钢97

第二节 合金钢的分类及编号97

第三节 各类合金结构钢的基本特点及在船舶动力装置中的应用97

二、合金渗碳钢98

三、弹簧钢99

四、合金调质钢100

五、滚珠轴承钢104

第四节 合金工具钢105

一、低合金工具钢105

二、高速钢105

三、硬质合金107

第五节 特殊钢107

一、不锈钢107

二、耐热钢108

一、石墨110

第二节 铸铁中的石墨及石墨化110

第一节 铸铁的特点及分类110

第十章 铸铁110

二、铸铁中的石墨化111

第三节 灰口铸铁113

一、灰口铸铁的成分、组织和性能113

二、灰口铸铁的孕育处理115

三、灰口铸铁的热处理115

四、灰口铸铁的牌号及其在船机零件上的应用116

第四节 可锻铸铁116

一、可锻铸铁的生产及其组织117

二、可锻铸铁的牌号、性能及用途118

第五节 球墨铸铁118

一、球墨铸铁的生产119

二、球墨铸铁的组织、性能和用途119

第六节 特殊铸铁121

三、球墨铸铁的热处理121

一、耐磨铸铁122

二、耐热铸铁122

三、耐蚀铸铁122

第十一章 铜及其合金124

第一节 紫铜124

一、紫铜的一般特性124

二、紫铜的用途124

第二节 黄铜125

一、普通黄铜125

二、特殊黄铜127

第三节 青铜128

一、锡青铜128

第四节 白铜130

二、无锡青铜130

第五节 铜合金的热处理特点131

第十二章 铝及其合金、钛及其合金132

第一节 铝及其合金132

一、工业纯铝132

二、铝合金132

第二节 钛及其合金136

一、钛及其合金的特点136

二、钛合金的应用138

第十三章 轴承合金139

第一节 滑动轴承的工作条件及其对材料的组织和性能要求139

第二节 巴氏合金141

一、锡基巴氏合金141

二、铅基巴氏合金142

第三节 铜基轴承合金——铜铅合金143

第四节 铝基轴承合金——高锡铝合金144

第十四章 船用柴油机主要零件的材料及热处理146

第一节 曲轴146

一、曲轴的工作条件146

二、曲轴材料的技术要求146

三、曲轴的热处理及其表面强化146

四、球墨铸铁曲轴147

第二节 连杆147

一、连杆的受力情况147

二、连杆材料及热处理148

第三节 活塞销148

一、活塞销的技术要求148

二、凸轮及凸轮轴材料的技术要求149

三、凸轮及凸轮轴的热处理149

二、渗碳活塞销149

一、凸轮及凸轮轴的工作条件149

第四节 凸轮及凸轮轴149

第五节 重要螺栓150

一、重要螺栓的技术条件150

二、重要螺栓的热处理150

第六节 活塞151

一、活塞的工作条件151

二、活塞材料的技术要求151

三、活塞材料151

三、活塞环的材料152

二、活塞环材料的技术要求152

四、活塞环的金相组织152

第七节 活塞环152

一、活塞环的工作条件152

五、活塞环的硬度153

六、活塞环的表面强化153

第八节 气缸套153

一、气缸套的工作条件153

二、气缸套材料的技术要求153

三、气缸套材料154

第九节 气阀155

一、气阀的工作条件155

二、气阀材料的技术要求155

三、气阀的材料155

四、气阀的表面强化157

第一节 金属的宏观断口分析158

一、韧性断裂和脆性断裂158

第十五章 船机零件某些失效形式的分析158

二、疲劳断裂161

第二节 拉缸分析及防止措施163

第三节 穴蚀分析及防止措施164

一、穴蚀分析164

二、防止穴蚀的措施165

第四节 零件的蠕变失效166

第五节 轴承的损坏形式及原因166

一、疲劳167

二、磨损168

三、腐蚀168

四、穴蚀169

附录Ⅰ 国产船用柴油机主要易损零件材料与热处理要求170

附录Ⅱ 我国与外国某些钢号对照表175

附录Ⅲ 我国与国外有色金属牌号对照表186

附录Ⅳ 中、外轮机员金属材料试题选录189