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目录1

第一章 金属的晶体结构3

§1-1金属3

一、金属的特性3

二、金属原子的结构特点3

三、金属键3

四、金属的结合能4

§1-2金属晶体7

一、晶体的特点7

二、晶体内部的原子排列7

§1-3典型的金属晶体结构8

一、体心立方晶格9

二、面心立方晶格11

三、密排六方晶格12

四、晶向指数和晶面指数14

五、六方晶格的晶向指数和晶面指数16

七、金属的同素异晶转变17

六、晶体的各向异性17

§1-4金属的实际晶体结构18

一、点缺陷18

二、线缺陷19

三、面缺陷22

四、晶格畸变25

§1-5固态金属中的扩散26

一、扩散概述26

二、扩散机理29

三、扩散定律31

四、影响扩散的因素32

第二章 纯金属的结晶37

§2-1金属结晶的现象37

一、过冷现象37

二、形核与长大过程38

§2-2结晶的热力学条件38

§2-3液态金属的结构39

§2-4形核的规律40

一、自发形核（均质形核）40

二、非自发形核（异质形核）45

§2-5长大的规律49

一、长大的条件49

二、长大的机理50

三、长大的方式51

四、过冷度对晶体长大的影响53

§2-6晶粒大小的控制55

一、晶粒度对金属性能的影响55

二、决定晶粒度的因素56

三、控制晶粒度的方法57

第三章 二元合金的相结构与结晶59

§3-1合金59

§3-2合金的相结构59

一、固溶体60

二、金属化合物64

§3-3二元合金相图的建立66

一、二元合金相图的表示方法66

二、二元合金相图的测定方法67

一、相律68

§3-4相律与杠杆定律68

二、杠杆定律70

§3-5匀晶相图71

一、相图分析71

二、典型合金的平衡结晶及其组织71

三、不平衡结晶及其组织73

四、枝晶偏析74

五、成分过冷与晶体长大75

六、合金的性能与成分的关系77

二、典型合金的平衡结晶及其组织79

§3-6共晶相图79

一、相图分析79

三、不平衡结晶及其组织83

§3-7包晶相图83

四、比重偏析与区域偏析86

五、合金的性能与成分的关系87

一、相图分析89

二、典型合金的平衡结晶及其组织89

三、不平衡结晶及其组织92

四、包晶转变的细化晶粒作用93

§3-8形成金属化合物的相图94

一、形成稳定化合物的相图94

二、形成不稳定化合物的相图96

§3-9具有固态相变的相图97

一、具有同素异晶转变的相图98

二、具有共析转变的相图99

§3-10铸锭与焊缝的结晶101

一、铸锭的结晶101

二、焊缝的结晶108

三、铸锭组织的控制与改善109

第四章 铁碳合金状态图111

§4-1铁碳合金的组元111

一、纯铁111

二、渗碳体112

§4-2Fe-Fe3C状态图分析113

一、含碳0.01％的工业纯铁116

§4-3典型铁碳合金的平衡结晶116

二、共析钢117

三、亚共析钢118

四、过共析钢119

五、共晶白口铁119

六、亚共晶白口铁121

七、过共晶白口铁122

一、含碳量对平衡组织的影响123

§4-4含碳量对Fe-C合金平衡组织和性能的影响123

二、含碳量对机械性能的影响124

三、含碳量对工艺性能的影响125

§4-5铁碳合金状态图的应用126

一、选材方面的应用126

二、制定热加工工艺方面的应用127

§4-6合金元素对铁碳状态图的影响127

一、对γ区的影响128

二、对共晶点（C点）和共析点（S点）的影响128

§5-1三元状态图的表示方法130

一、成分三角形130

第五章 三元合金状态图130

二、两种特殊直线131

§5-2三元系中的直线法则、杠杆定律及重心法则132

§5-3三元匀晶状态图133

一、状态图分析133

二、等温截面133

三、固溶体结晶过程134

四、变温截面135

五、投影图135

一、状态图分析137

§5-4三元共晶状态图137

二、等温截面138

三、变温截面139

四、投影图140

§5-5固态下有限溶解的三元共晶状态图142

§5-6实际三元合金状态图举例144

一、Fe-C-Si三元系的变温截面144

二、A-Cu-Mg三元系的等温截面146

§6-1金属变形的三个阶段148

第六章 金属与合金的塑性变形及再结晶148

§6-2金属与合金的弹性变形149

§6-3金属与合金的塑性变形150

一、单晶体的塑性变形151

二、多晶体的塑性变形159

三、合金的塑性变形160

四、塑性变形对组织和性能的影响162

§6-4变形金属与合金在加热时的变化163

一、加热时组织和性能的变化163

三、再结晶后的晶粒度167

二、再结晶温度167

§6-5金属与合金的热加工168

§6-6断裂170

一、断裂的一般过程171

二、脆性断裂171

三、韧性断裂171

四、裂纹的形成与扩张173

五、韧性－脆性的转移176

六、断裂韧性177