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前 言1

绪 论1

第一章金属的晶体结构1

§1.1 一般概念1

一、金属和金属键1

目 录1

二、晶体学的基本知识2

§1.2典型的金属晶体结构5

一、典型的金属晶体结构的类型5

二、晶格结构中的几个重要参数5

§1.3晶面和晶向指数的表示方法8

一、晶面指数8

二、晶向指数11

三、六方晶系的晶面和晶向指数11

四、晶体的各向异性12

一、点缺陷13

§1.4实际金属的晶体结构13

二、线缺陷14

三、面缺陷15

四、研究晶体缺陷的实际意义17

§1.5 固态金属中的扩散18

一、概 述18

二、扩散机理19

三、扩散定律19

四、影响扩散的主要因素20

复习思考题21

第二章 金属的结晶与铸锭组织22

§2.1金属结晶的概念22

一、结晶的概念22

二、结晶的热力学条件22

三、过冷度23

二、晶核的形成24

§2.2金属的结晶过程24

一、结晶过程24

三、晶体的长大25

§2.3 晶粒大小27

一、晶粒度的概念27

二、晶粒度的影响因素28

三、控制晶粒度的方法29

§2.4铸锭的组织及其影响因素30

一、铸锭的典型结晶组织30

二、铸锭的组织与其工艺性能和机械性能的关系31

三、铸锭的缺陷31

复习思考题31

第三章合金的相结构32

§3.1合金相的概念32

二、置换固溶体33

一、概 述33

§3.2 固溶体33

三、间隙固溶体34

四、固溶体性能的特点34

§3.3金属化合物35

一、正常价化合物35

二、电子化合物35

三、间隙化合物36

复习思考题38

第四章二元合金相图39

§4.1相图概述39

一、相图概述39

二、二元相图的表示方法39

三、二元合金相图的建立40

四、相 律41

二、合金的结晶过程42

§4.2 匀晶相图42

一、相图分析42

三、杠杆定律43

四枝晶偏析44

§4.3二元共晶相图45

一、相图分析45

二、合金的结晶过程45

§4.4包晶相图49

一、相图分析50

二、典型合金的结晶过程50

§4.5其他相图52

一、形成稳定化合物的相图52

二、共析相图52

§4.6合金的性能与相图的关系54

一、合金的使用性能与相图的关系54

二、合金的工艺性能与状态图的关系54

复习思考题55

第五章铁碳合金58

§5.1铁碳相图58

一、铁碳合金的组元59

二、铁碳合金中的相60

三、相图中的重要点和线62

§5.2典型铁碳合金的平衡结晶过程64

一、工业纯铁（C≤0.0218％）64

二、共析钢（C=0.77％）65

三、亚共析钢（0.0218％＜C＜0.77％）66

四过共析钢（0.77％＜C＜2.11％）68

五共晶白口铁（C=4.3％）69

六、亚共晶白口铁（2.11％＜C＜4.3％）69

七、过共晶白口铁（4.3％＜C＜6.69％）70

§5.3铁碳合金的成分－组织－性能关系72

一、铁碳相图的应用73

§5.4 Fe-Fe3C相图的应用和其局限性73

二、铁碳相图的局限性74

§5.5碳钢74

一、碳钢中的常存杂质74

二、碳钢的分类75

三、碳钢的牌号及用途76

复习思考题79

第六章三元合金相图81

§6.1三元合金相图的成分表示法81

一成分三角形（浓度三角形）81

二、直角坐标表示法83

§6.2三元系中的杠杆定律及重心法则84

一、杠杆定律84

二、重心法则84

二、合金的结晶过程85

一、相图分析85

§6 3三元匀晶相图85

三、等温截面（水平截面）86

四、变温截面（垂直截面）87

五、等温线投影图88

§6.4三元共晶相图89

一、相图分析89

二、合金的结晶过程90

三、等温截面（水平截面）91

四、变温截面（垂直截面）92

§6.5三元相图应用举例93

一、液相及固相等温投影图的应用93

二、垂直截面的分析和应用93

三、水平截面的分析和应用95

复习思考题96

一、金属变形的三个阶段98

§7.1金属的塑性变形98

第七章金属的塑性变形与再结晶98

二、金属塑性变形的基本方式99

三、滑移机理103

四、实际金属的塑性变形104

§7.2塑性变形对金属组织与性能的影响106

一、晶粒变形和亚结构的形成106

二、加工硬化107

三、形变织构108

四残余内应力109

§7.3变形金属在加热时组织与性能的变化109

一、加热时组织和性能的变化110

二、再结晶温度113

三、再结晶退火后的晶粒度114

一、热加工与冷加工的区别115

二、热加工对金属组织与性能的影响115

§7.4金属的热加工116

复习思考题117

第八章钢的热处理原理118

§8.1钢在加热时的转变118

一、奥氏体的形成温度118

二、奥氏体的形成119

三、影响奥氏体形成的因素120

四、奥氏体晶粒121

§8.2钢在冷却时的转变123

一、过冷奥氏体等温转变曲线（C－曲线）124

二、过冷奥氏体在连续冷却中的转变127

§8.3过冷奥氏体转变产物的组织形态与性能129

一、珠光体类型组织形态与性能129

二、马氏体组织形态和性能131

三、贝氏体类型组织形态与性能134

一、珠光体的形成过程136

§84过冷奥氏体转变产物的形成过程136

二、贝氏体的形成过程138

三、马氏体形成特点139

复习思考题140

第九章钢的热处理工艺142

§9.1钢的正火与退火142

一、钢的退火142

二、钢的正火146

§9.2钢的淬火147

一、淬火的目的147

二、淬火工艺参数的确定147

三、淬火介质148

四、常用的淬火方法150

§9.3钢的淬透性152

一、淬透性的意义152

二、淬透性的测定及表示方法154

§9.4钢的回火转变和钢的回火155

一、淬火钢回火时的组织转变155

二、淬火钢回火后机械性能的变化157

三、回火的种类及应用159

§9.5钢的表面热处理160

一、概 述160

二、感应加热表面淬火160

三、火焰加热表面淬火162

§9.6钢的化学热处理162

一、钢的渗碳163

二、钢的氮化166

三、钢的碳氮共渗167

四、离子氮化法169

复习思考题171

一、合金钢的分类173

§10.1合金钢的分类及编号173

第十章合金钢173

二、合金钢的编号174

§10.2合金元素在钢中的作用175

一、合金元素与钢中铁和碳的作用及对铁碳相图的影响175

二、合金元素在钢中的分布178

三、合金元素对钢在热处理时组织转变的影响179

四、合金元素对钢的机械性能和工艺性能的影响182

§10.3合金钢的冶金缺陷185

一、白 点185

二、不正常断口187

三、带状组织187

§10.4合金结构钢188

一、普通低合金钢188

二、合金调质钢189

三、氮化钢193

四、渗碳钢194

五、弹簧钢196

§10.5合金工具钢198

一、刃具钢198

二、模具钢204

三、量具钢206

§10.6滚动轴承钢207

一、工作条件及性能要求207

二、轴承钢的冶金质量要求207

三、轴承钢的化学成分207

四、轴承钢的热处理208

§10.7特殊性能钢209

一、不锈耐酸钢209

二、耐热钢212

三、耐磨钢213

复习思考题215

一、灰口铸铁的组织和性能217

第十一章铸铁217

§11.1灰口铸铁217

二、灰口铸铁组织的形成过程218

三、影响灰口铸铁组织的因素219

四、灰口铸铁的变质处理220

五、灰口铸铁的牌号及其应用220

六、灰口铸铁的热处理221

§11.2可锻铸铁221

一、可锻铸铁的组织性能及牌号221

二、黑心可锻铸铁的退火处理222

§11.3球墨铸铁223

一、球墨铸铁的组织、性能及用途223

二、球墨铸铁的热处理224

§11.4蠕墨铸铁225

§11.5合金铸铁225

三、耐酸合金铸铁226

一、耐磨合金铸铁226

二、耐热合金铸铁226

复习思考题227

第十二章非铁金属及其合金228

§12.1铝及其合金228

一、纯 铝228

二、铝合金概述228

三、铸造铝合金230

四、变形铝合金232

§12.2铜及其合金234

一、纯 铜234

二、黄 铜235

三、青 铜236

复习思考题238

附 录239