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目录1

第一章 金属的晶体结构4

§1-1金属4

一、金属的特性4

二、金属原子的结构特点4

三、金属键4

四、金属的结合能5

§1-2金属晶体8

一、晶体的特点8

二、晶体内部的原子排列8

§1-3典型的金属晶体结构10

一、体心立方晶格10

二、面心立方晶格12

三、密排六方晶格14

四、晶向指数和晶面指数16

五、六方晶格的晶向指数和晶面指数18

七、金属的同素异晶转变19

六、晶体的各向异性19

§1-4金属的实际晶体结构20

一、点缺陷20

二、线缺陷22

三、面缺陷26

四、晶格畸变28

§1-5固态金属中的扩散29

一、扩散概述29

二、扩散机理32

三、扩散定律34

四、影响扩散的因素35

第二章 纯金属的结晶40

§2-1金属结晶的现象40

一、过冷现象40

二、形核与长大过程41

§2-2结晶的热力学条件41

§2-3液态金属的结构42

§2-4形核的规律43

一、自发形核（均质形核）44

二、非自发形核（异质形核）49

§2-5长大的规律53

一、长大的条件53

二、长大的机理53

三、长大的方式55

四、过冷度对晶体长大的影响58

§2-6晶粒大小的控制59

一、晶粒度对金属性能的影响60

二、决定晶粒度的因素60

三、控制晶粒度的方法61

第三章 二元合金的相结构与结晶63

§3-1合金63

§3-2合金的相结构63

一、固溶体64

二、金属化合物68

§3-3二元合金相图的建立70

一、二元合金相图的表示方法71

二、二元合金相图的测定方法71

一、相律73

§3-4相律与杠杆定律73

二、杠杆定律74

§3-5匀晶相图75

一、相图分析75

二、典型合金的平衡结晶及其组织76

三、不平衡结晶及其组织78

四、枝晶偏析79

五、成分过冷与晶体长大80

六、合金的性能与成分的关系81

二、典型合金的平衡结晶及其组织84

§3-6共晶相图84

一、相图分析84

三、不平衡结晶及其组织89

四、比重偏析与区域偏析91

五、合金的性能与成分的关系93

§3-7包晶相图94

一、相图分析95

二、典型合金的平衡结晶及其组织95

四、包晶转变的细化晶粒作用98

三、不平衡结晶及其组织98

一、形成稳定化合物的相图100

§3-8形成金属化合物的相图100

二、形成不稳定化合物的相图101

§3-9具有固态相变的相图103

一、具有同素异晶转变的相图104

二、具有共析转变的相图106

§3-10铸锭与焊缝的结晶109

一、铸锭的结晶109

二、焊缝的结晶116

第四章 铁碳合金状态图119

§4-1铁碳合金的组元119

一、纯铁119

二、渗碳体121

§4-2Fe-Fe3C状态图分析121

§4-3典型铁碳合金的平衡结晶124

一、含碳0.01％的工业纯铁125

三、亚共析钢127

四、过共析钢128

五、共晶白口铁129

六、亚共晶白口铁130

七、过共晶白口铁131

§4-4含碳量对Fe-C合金平衡组织和性能的影响132

一、含碳量对平衡组织的影响132

二、含碳量对机械性能的影响133

三、含碳量对工艺性能的影响133

一、选材方面的应用135

§4-5铁碳合金状态图的应用135

二、制定热加工工艺方面的应用135

§4-6合金元素对铁碳状态图的影响136

一、对γ区的影响136

二、对共晶点（C点）和共析点（S点）的影响137

第五章 三元合金状态图139

§5-1三元状态图的表示方法139

一、成分三角形139

二、两种特殊直线140

§5-2三元系中的直线法则、杠杆定律及重心法则141

§5-3三元匀晶状态图142

一、状态图分析142

二、等温截面143

三、固溶体结晶过程144

四、变温截面145

五、投影图146

一、状态图分析146

三、变温截面149

四、投影图150

§5-5固态下有限溶解的三元共晶状态图151

一、Fe-CS三元系的变温截面154

§5-6实际三元合金状态图举例154

二、Al-Cu-Mg三元系的等温截面156

§6-1金属变形的三个阶段158

第六章 金属与合金的塑性变形及再结晶158

§6-2金属与合金的弹性变形159

§6-3金属与合金的塑性变形160

一、单晶体的塑性变形161

§5-4三元共晶状态图166

二、多晶体的塑性变形169

三、合金的塑性变形171

四、塑性变形对组织和性能的影响173

§6-4变形金属与合金在加热时的变化174

一、加热时组织和性能的变化174

三、铸锭组织的控制与改善177

二、再结晶温度178

三、再结晶后的晶粒度179

§6-5金属与合金的热加工180

§6-6断裂181

一、断裂的一般过程182

三、韧性断裂183

二、脆性断裂183

四、裂纹的形成与扩张185

二、等温截面188

五、韧性－脆性的转移188

六、断裂韧性190

二、共析钢225