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前言页1

绪论1

符号名称表3

第一篇 合金理论5

第一章 纯金属5

第一节 金属的晶体结构及其特性5

一、金属特性及金属键5

二、常见的金属晶体结构及其特征6

第二节 实际金属的晶体结构8

一、实际金属都是多晶体8

二、实际金属中的晶体缺陷9

第三节 金属的结晶11

一、金属凝固时的过冷现象11

二、金属结晶的能量条件12

三、金属结晶过程13

四、晶粒大小及其影响因素14

五、铸锭组织及其缺陷15

第四节 金属的同素异构转变16

参考文献17

第二章 二元合金18

第一节 合金结构18

一、固溶体18

二、金属化合物20

三、机械混合物22

第二节 二元合金的结晶及其组织--二元合金状态图23

一、二元合金状态图的建立23

二、简单共晶状态图24

(一)状态图的分析24

(二)组织中相的相对量确定--杠杆定律27

(三)合金的性能与成分的关系28

三、固溶体状态图28

(一)状态图的分析28

(二)晶内偏析29

(三)合金的性能与成分的关系29

四、一般的共晶状态图29

五、包晶状态图31

六、形成稳定化合物的合金状态图32

参考文献33

第二篇 铁碳合金34

第三章 铁碳合金状态图34

第一节 组元的性能和相的类型34

一、点、线的物理意义36

第二节 Fe-Fe3C合金状态图的分析36

二、铁碳合金的分类37

三、钢结晶过程分析38

四、铸铁结晶过程分析40

五、含碳量对铁碳合金组织和性能的影响41

六、铁碳合金状态图的应用41

参考文献42

第四章 碳钢43

第一节 钢铁生产与钢材的质量43

第二节 钢中常存杂质的影响47

一、锰48

二、硅48

三、硫48

四、磷48

五、氮与氧48

(二)应变时效49

(一)热时效49

六、氢50

第三节 碳钢的分类50

第四节 碳钢的牌号、性能和用途51

一、普通碳素结构钢51

二、优质碳素结构钢52

三、锅炉、容器用钢53

四、碳素工具钢53

五、铸钢53

参考文献55

第五章 金属的塑性变形和再结晶56

第一节 金属的变形过程56

一、钢的拉伸曲线56

二、金属的弹性变形56

三、金属的塑性变形57

第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响61

一、加工硬化61

二、冷加工变形时金属组织结构的变化62

三、内应力62

第三节 金属强度的本质及金属强化的基本方法63

第四节 金属的断裂65

一、金属的断裂过程65

二、脆性断裂的特征及影响因素65

三、断口68

第五节 冷塑性变形金属加热时组织与性能的变化69

一、回复和再结晶69

二、再结晶温度和晶粒度70

第六节 金属的热变形加工72

参考文献73

第三篇 钢的热处理74

第六章 钢的热处理原理76

第一节 钢加热时的转变--A的形成76

一、转变过程76

二、奥氏体晶粒的长大及其影响因素77

第二节 奥氏体的分解79

一、转变机构和动力学(等温转变图)79

二、奥氏体等温转变产物的组织和性能81

三、影响C-曲线的因素82

四、连续冷却时奥氏体的转变83

第三节 马氏体转变84

一、马氏体转变的基本特点84

二、马氏体的组织86

三、马氏体的性能87

第四节 淬火钢在回火时的转变87

一、回火转变过程88

二、回火对钢组织和性能的影响90

参考文献91

第七章 钢的热处理工艺92

第一节 退火与正火92

一、退火92

二、正火93

第二节 淬火与回火94

一、钢的淬火94

(一)淬火加热温度的选择94

(二)淬火加热中的氧化、脱碳94

(三)淬火冷却95

(四)淬火方法95

二、钢的回火97

三、钢的淬透性98

四、内应力与变形以及热处理零件的结构工艺性101

一、钢的渗碳103

第三节 化学热处理103

二、钢的氮化105

(一)氮化原理及工艺105

(二)氮化处理特点105

(三)氮化用钢与氮化处理技术条件106

(四)铁-氮状态图与氮化层组织107

(五)氮化工艺因素对组织与性能的影响108

(六)氮化工艺109

(七)氮化新工艺110

三、渗金属111

参考文献113

第四篇 合金钢114

第八章 合金钢概论114

一、合金元素对钢组织和性能的影响115

第一节 合金元素在钢中的作用115

二、合金元素对热处理的影响119

第二节 合金钢的分类122

一、按用途分类123

二、按化学成分分类123

三、按金相组织分类123

第三节 合金钢的编号124

参考文献124

第九章 机械制造用钢125

第一节 合金结构钢125

一、渗碳钢125

二、调质钢128

三、机器零件用钢及其热处理工艺的选择131

四、弹簧钢133

五、滚动轴承钢136

一、塑橡模具的工作条件及其对工作性能的要求137

第二节 塑橡模具钢137

二、对热固性塑料模具用钢的要求138

三、塑橡模具用钢及其热处理138

第三节 特殊耐磨钢--高锰钢143

第十章 不锈钢145

第一节 概述145

第二节 金属腐蚀与耐腐蚀146

一、金属腐蚀的机理146

二、金属的钝化148

(一)钝化理论149

(二)阳极极化曲线150

(三)介质及合金元素对钝化膜特性的影响151

三、提高金属耐蚀性的合金化152

一、铁素体类铬不锈钢155

第三节 常用不锈钢的特性及其热处理155

(一)韧性与脆性156

(二)耐蚀性157

二、马氏体类不锈钢158

三、奥氏体类不锈钢159

(一)组织和机械性质159

(二)耐蚀性161

1.晶间腐蚀161

2.点腐蚀162

3.应力腐蚀断裂163

四、两(复)相不锈钢164

第四节 尿素生产中不锈钢的应用164

附：电位E-pH图165

参考文献168

第一节 概论169

一、耐热的金属材料169

第十一章 耐热钢和合金169

二、高温抗氧化性170

三、蠕变断裂171

四、耐热金属材料的强化原理175

第二节 耐热钢和合金的特性与应用178

一、耐热钢178

二、耐热合金180

第三节 炉管用钢181

一、石油炼厂加热炉管用钢181

二、石油化工转化炉管用钢182

第四节 高温高压下抗氢钢184

一、氢腐蚀机理184

二、影响氢腐蚀因素185

参考文献188

三、抗氢用钢188

第十二章 压力容器用钢和低温用钢189

第一节 概述189

一、压力容器用钢和低温用钢的性能要求189

二、可焊性189

三、韧性190

第二节 压力容器用钢196

第三节 低温用钢197

参考文献199

第五篇 铸铁及有色金属200

第十三章 铸铁及其热处理200

第一节 铸铁的石墨化过程200

第二节 灰口铸铁及其热处理203

一、灰口铸铁的组织与性能203

二、影响石墨化的因素205

三、改善灰口铸铁性能的途径206

第三节 可锻铸铁209

一、可锻铸铁的特点与用途210

二、可锻铸铁件的生产210

第四节 球墨铸铁211

一、球墨铸铁的特性与用途212

二、球墨铸铁的生产与热处理213

参考文献215

第十四章 有色金属及合金216

第一节 铜及其合金216

一、铜的组织和性能216

二、黄铜217

三、青铜219

第二节 铝及其合金221

一、铝的组织和性能221

二、铝合金221

第三节 镍及其合金222

一、镍的组织和性能223

二、镍合金223

第四节 钛及其合金223

一、钛的组织和性能223

二、钛合金224

第五节 铅及其合金227

第六节 滑动轴承材料227

一、对轴承合金的要求227

二、常用的轴承合金228

参考文献230

附录231

一、金属材料的机械性能231

二、无塑性转变(NDT)温度的测定--落锤试验236

三、美、日、法、西德等国钢号表示方法237

索引246