《金属学》

目录1

第一章 金属及合金的晶体结构3

§1-1金属的概述3

一、金属的特性3

二、金属原子结构特点3

三、金属键4

四、原子间的作用力与结合能（作用能）5

§1-2金属的晶体结构5

一、晶体结构的基本知识5

二、金属中常见的三种晶体结构8

三、表示晶体结构特征的几个参数9

四、晶面指数与晶向指数15

一点缺陷20

§1-3实际晶体结构及其对性能的影响20

二、线缺陷21

三、面缺陷25

§1-4合金的相结构27

一、固溶体28

二、金属化合物33

复习题37

第二章 固态金属中的扩散39

§2-1扩散概述39

一、扩散现象39

二、扩散的本质39

三、固态扩散的条件39

四、固态扩散的分类40

一、扩散第一定律41

§2-2扩散定律41

二、扩散第二定律42

§2-3影响扩散的因素44

一、温度45

二、固溶体类型45

三、晶体结构46

四、合金元素46

五、缺陷47

六、其它因素47

一、间隙扩散48

二、空位扩散48

§2-4扩散机制48

三、换位扩散49

四、位错扩散49

§2-5扩散应用50

复习题50

第三章 金属的结晶51

§3-1金属结晶的基本规律51

一、热分析实验与冷却曲线51

二、过冷现象与过冷度52

三、结晶的一般规律53

§3-2金属结晶的理论分析54

一、结晶的能量条件54

二、结晶的结构条件55

三、晶核的形成56

四、晶核的长大59

§3-3金属结晶后的晶粒大小61

一、晶粒大小与其性能的关系61

二、影响晶粒大小的因素62

§3-4铸锭的组织63

一、铸锭的组织及其形成63

二、铸锭中三层组织的性能64

§3-5金属的同素异构转变64

复习题66

§4-1单晶体的塑性变形67

一、单晶体的弹性变形67

第四章 金属的塑性变形与再结晶67

二、单晶体的塑性变形68

§4-2多晶体的塑性变形76

一、晶界的影响76

二、晶粒间位向差的影响77

§4-3合金的塑性变形78

一、固溶体合金的塑性变形特点78

二两相合金的塑性变形特点79

§4-4塑性变形对合金组织和性能的影响80

一、对组织结构的影响80

二、对机械性能的影响82

三、产生内应力83

一、回复84

二、再结晶84

§4-5回复与再结晶84

三、晶粒长大85

四、影响再结晶后晶粒大小的因素85

五、再结晶织构与退火孪晶87

§4-6金属的热塑性变形88

一、金属的热加工与冷加工88

二、热加工对钢组织和性能的影响88

复习题90

一、系92

二、相图92

三、相律92

§5-1有关合金相图的一般知识92

第五章 二元合金相图92

§5-2二元合金相图的建立93

一、单元相图的表示法93

二、二元合金相图的表示法93

三、二元合金相图的测定方法95

§5-3匀晶相图96

一、Cu-Ni合金相图的相区分析96

二、合金的平衡结晶97

三、杠杆定律97

四、合金的不平衡结晶99

五、匀晶型相图的其它形式100

§5-4共晶相图101

一、相图分析101

二、典型合金的平衡结晶及其组织103

三、共晶组织和初晶的形态106

四、不平衡结晶及其组织109

五、区域偏析110

六、共晶型相图的其它形式111

§5-5包晶相图111

一、相图分析112

二、典型合金的平衡结晶及其组织112

三、包晶合金的不平衡结晶113

四、利用包晶转变细化晶粒114

五、包晶型相图的其它形式115

§5-6其它类型的相图115

一、二组元形成化合物的相图115

一、二元合金相图遵循的规律117

二、具有固态转变的二元相图117

§5-7相图规律和使用117

二、复杂二元合金相图的分析方法118

三、根据相图分析合金热处理的可能性120

四、根据相图判断合金的性能121

五、应用相图时应注意的几个问题121

复习题122

第六章 铁碳合金相图125

§6-1铁碳合金的组元和相125

一、铁碳合金的组元125

二、铁碳合金中的基本相127

§6-2铁碳相图分析128

一、结晶过程分析131

§6-3典型合金的结晶过程及其组织131

二、按组织分区的铁碳相图138

§6-4铁碳相图的应用138

一、在钢铁选材方面的应用138

二、在制定热加工工艺方面的应用139

复习题140

第七章 碳素钢141

§7-1碳及杂质对钢性能的影响141

一、碳的影响141

二、杂质的影响141

§7-2碳素钢143

一、普通碳素结构钢143

二、优质碳素结构钢144

三、碳素工具钢148

四、易切结构钢149

五、铸钢150

复习题151

第八章 三元合金相图152

§8-1三元合金的成分表示法152

一、用直角坐标表示152

二、用三角形表示成分152

§8-2三元系的直线定律154

一、直线定律154

二、重心定律155

§8-3三元匀晶相图155

一、相图分析155

二、等温截面156

三、变温截面158

§8-4简单三元共晶相图159

一、相图分析159

二、等温截面及合金O的结晶过程160

三、变温截面162

四、综合分析163

§8-5三元相图实例165

一、锡—铅—铋合金相图165

二、铁—碳—硅三元系合金的变温截面167

复习题168

第九章 铸铁170

一、铁—石墨相图171

§9-1铸铁的石墨化171

二、石墨化过程173

三、影响石墨化的因素174

§9-2灰口铸铁176

一、灰口铸铁的化学成分、组织和性能176

二、金相组织的分类和评级178

三、灰口铸铁的牌号和用途181

四、灰口铸铁的孕育处理182

§9-3球墨铸铁183

一、球墨铸铁的组织和性能183

二、球墨铸铁的球化处理和孕育处理185

三、球墨铸铁金相组织的评级186

四、球墨铸铁化学成分、牌号和用途187

§9-4可锻铸铁188

一、可锻铸铁的化学成分、组织和性能189

二、可锻铸铁的牌号和用途191

§9-5特殊性能铸铁192

一、耐磨铸铁192

二、耐热铸铁193

三、耐蚀铸铁194

复习题194

第十章 非铁金属及其热处理195

§10-1铝及其合金195

一、铝的性能特点195

二、铝合金的分类196

三、铝合金的热处理原理196

四、形变铝合金及其热处理199

五、铸造铝合金及其热处理205

§10-2铜及其合金210

一、纯铜210

二、黄铜210

三、青铜216

§10-3滑动轴承合金224

一、滑动轴承的工作条件及要求224

二、锡基轴承合金224

三、铅基轴承合金225

四、铝基轴承合金226

复习题227

化学元素周期表228