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目录1

第一篇 金属材料基础4

第一章 纯金属的晶体结构与组织4

第一节 纯金属的晶体结构4

一、纯金属的晶体结构4

二、晶体缺陷10

第二节 纯金属的结晶与组织14

一、纯金属结晶的温度条件14

二、纯金属的结晶过程15

三、影响纯金属铸态组织的因素18

第一节 合金的相结构19

一、固溶体19

第二章 二元合金的相结构与组织19

二、金属间化合物21

第二节 二元合金相图22

第三节 二元合金相图的基本类型及相图分析24

一、匀晶相图24

二、共晶相图26

三、包晶相图及其它相图29

四、根据相图判断合金性能30

第四节 铁碳合金相图31

一、Fe-Fe3C相图分析32

二、碳钢在平衡条件下的固态相变及组织35

三、含碳量对钢性能的影响38

一、金属的弹性变形39

第一节 金属的变形过程39

第三章 金属的塑性变形与再结晶39

二、金属的塑性变形40

第二节 塑性变形对金属组织与性能的影响42

第三节 金属的回复与再结晶45

第四节 金属的热加工47

第五节 金属的断裂49

第四章 评定金属材料在应力、介质作用下的性能指标51

第一节 金属材料在静载荷作用下性能指标51

第二节 金属材料在其它载荷作用下的性能指标56

一、冲击载荷作用下的性能指标56

二、交变载荷作用下的性能指标57

一、金属的缺口效应59

第三节 金属的缺口效应与断裂韧性59

二、断裂韧性60

第四节 金属的磨损与接触疲劳61

一、金属的磨损61

二、接触疲劳62

第五节 应力腐蚀与氢脆64

一、应力腐蚀断裂64

二、氢脆66

第二篇 工业用钢68

第五章 改善钢的组织与性能的基本途径68

第一节 冶金质量对钢性能的影响68

一、杂质对钢材性能的影响68

二、非金属夹杂物对钢材性能的影响71

三、钢锭的宏观组织72

四、钢的分类74

第二节 碳钢的热处理75

一、碳钢加热和冷却时的组织转变77

二、碳钢过冷奥氏体转变图86

三、钢的淬透性91

四、碳钢在回火时的组织转变93

第三节 钢的合金化97

一、钢中的合金元素97

二、合金元素在钢中存在的形式97

三、合金元素对铁碳相图的影响100

四、合金元素对热处理的影响101

五、合金元素对钢机械性能的影响104

第二节 低碳构件用钢的性能特点106

一、低碳构件用钢的屈服现象106

第一节 构件工作条件及性能要求106

第六章 构件用钢106

二、低碳构件用钢的冷脆现象107

三、低碳构件用钢的应变时效、淬火时效及蓝脆108

四、低碳构件用钢的冷变形性和可焊性109

第三节 构件用钢111

一、碳素构件用钢111

二、普通低合金构件用钢114

第七章 机器零件用钢119

第一节 概述119

第二节 轴类零件用钢120

一、轴类零件的工作条件及性能要求120

二、含碳量、回火温度对淬火钢机械性能的影响121

三、轴类零件用钢124

四、轴类零件加工工艺126

第三节 齿轮用钢130

一、齿轮的工作条件及性能要求130

二、齿轮用钢与强化工艺132

第四节 弹簧用钢143

一、弹簧的工作条件与性能要求143

二、弹簧用钢144

三、弹簧的制造工艺146

第五节 滚动轴承用钢147

一、滚动轴承的工作条件及性能要求147

二、滚动轴承用钢148

三、铬轴承钢制滚动轴承的加工工艺149

第六节 易削钢151

第七节 典型零件选材及工艺分析153

一、轴类153

二、齿轮155

第八章 工具材料158

第一节 刃具钢158

一、刃具的工作条件及性能要求158

二、碳素刃具钢159

三、低合金刃具钢162

第二节 高速钢163

一、高速钢中合金元素的作用163

二、W18Cr4V钢的铸态组织165

三、W18Cr4V钢加工工艺特点166

一、冷作模具钢169

四、高速钢的类型169

第三节 模具钢169

二、热作模具钢175

第四节 量具钢178

第五节 硬质合金179

一、金属陶瓷硬质合金179

二、钢结硬质合金180

第九章 特殊钢181

第一节 不锈钢181

一、金属腐蚀失效形式及过程181

二、提高金属耐腐蚀性的途径182

三、不锈钢的种类及特点183

二、热强钢188

一、耐热不起皮钢188

第二节 耐热钢及耐热合金188

三、耐热合金194

第三节 耐磨钢196

第三篇 铸钢与铸铁200

第十章 铸钢200

第一节 铸造碳钢200

第二节 铸造合金钢201

第十一章 铸铁206

第一节 灰口铸铁206

一、灰口铸铁的石墨化过程206

二、影响灰口铸铁组织的因素208

三、灰口铸铁的性能208

六、灰口铸铁的热处理209

四、灰口铸铁的牌号和用途209

五、灰口铸铁的变质处理209

第二节 可锻铸铁211

第三节 球墨铸铁212

一、球铁的化学成分、组织与性能212

二、球铁的牌号及用途213

三、球铁的热处理213

第四节 特殊性能铸铁216

第一节 铝及铝合金218

一、纯铝218

二、铝合金218

第十二章 铝、钛及其合金218

第四篇 有色金属材料218

第二节 钛及钛合金225

一、纯钛225

二、钛合金226

三、钛合金的热处理227

第十三章 铜及轴承合金230

第一节 铜及其合金230

一、纯铜230

二、铜合金231

第二节 轴承合金237

一、轴承合金的工作条件及性能要求237

二、锡基轴承合金237

四、铜基轴承合金239

五、锌基轴承合金239

三、铅基轴承合金239

第十四章 提高机械产品质量的基本途径241

第一节 机械产品的失效分析241

第二节 提高机械产品质量的基本途径243

一、机械产品的合理结构与尺寸设计244

二、合理的选材245

三、严格执行和合理编制零件的加工工艺246

第五篇 非金属材料249

第十五章 高分子材料249

第一节 高分子材料的基本知识249

一、高分子化合物的分类249

二、高分子化合物的合成方法250

三、高分子化合物的成型加工方法250

一、高分子链结构251

第二节 高分子的结构251

二、高聚物的聚集态结构253

第三节 高分子性能254

一、无定形高聚物的三种状态和两种转变254

二、结晶高聚物的力学状态转变254

三、高聚物的高弹性、粘流性和粘弹性255

四、高聚物的机械性能256

五、高聚物的热性能257

六、高聚物的其它性能257

第四节 常用高分子材料258

一、塑料258

二、橡胶259

四、合成胶粘剂261

三、合成纤维261

第一节 概述264

第二节 陶瓷的组成与结构264

第十六章 陶瓷材料264

一、晶体相265

二、玻璃相267

三、气相268

第三节 陶瓷的性能268

一、机械性能268

二、化学性能269

第四节 常用陶瓷材料及其应用270

一、陶瓷作为结构材料270

四、其它性能270

三、热性能270

二、利用电、磁性能的陶瓷271

三、化学化工用陶瓷272

四、尖端工业用陶瓷272

五、光学、医学用陶瓷272

第十七章 复合材料273

第一节 概述273

一、复合材料命名和分类273

二、复合材料的组成274

第二节 复合理论简介275

第三节 复合材料的性能277

第四节 复合材料的应用279

参考文献282