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第0章 绪论1

参考文献8

第1章 钢的生产与冶金质9

1.1 钢的冶炼9

1.1.1 普通铁水预处理9

1.1.2 氧气转炉炼钢10

1.1.3 电弧炉炼钢12

1.1.4 感应炉炼钢14

1.1.5 炉外精炼15

1.1.6 特种冶炼20

1.2 钢的浇注22

1.2.1 模铸钢锭23

1.2.2 连续铸钢26

1.3 钢的压力加工30

1.3.1 轧制30

1.3.2 锻造31

1.3.3 薄板坯连铸连轧38

1.3.4 冷轧薄钢板和钢带39

1.4 钢的冶金质量和质量检验41

1.4.1 偏析42

1.4.2 低倍缺陷44

1.4.3 高倍缺陷52

1.4.4 断口检验59

1.5 钢的分类62

1.5.1 按化学成分分类63

1.5.2 按主要质量等级和主要性能或使用特性的分类64

1.5.3 其他分类方法67

1.5.4 编号方法69

参考文献85

第2章 铁基二元相图与钢的相组成87

2.1 钢中常见元素与铁的相图87

2.1.1 铁碳合金相图87

2.1.2 合金元素对铁同素异构转变的影响88

2.1.3 二元铁合金相图89

2.2 铁基固溶体和钢中的碳化物101

2.2.1 铁基固溶体101

2.2.2 钢中的碳化物105

2.2.3 合金元素在铁素体和渗碳体间的分配111

2.3 钢中的氮化物和硼化物113

2.3.1 氮化物113

2.3.2 硼化物114

2.4 钢中的金属间化合物115

2.4.1 σ相115

2.4.2 拉弗斯相116

2.4.3 有序相117

2.5 合金元素对铁碳合金状态图的影响117

2.5.1 合金元素对钢的共析成分的影响117

2.5.2 合金元素对钢临界点的影响120

2.6 溶质原子在晶粒中的分布122

2.6.1 溶质原子与晶体缺陷的交互作用122

2.6.2 晶界的平衡偏聚123

2.6.3 晶界的非平衡偏聚125

参考文献127

第3章 合金元素对钢中相变的影响129

3.1 钢中的扩散问题129

3.2 碳在铁中的热力学活度133

3.3 合金元素对钢在加热时转变的影响135

3.3.1 奥氏体的形成135

3.3.2 合金元素对奥氏体形成及其成分不均匀性的影响137

3.3.3 非平衡组织加热时奥氏体的形成139

3.3.4 碳化物和氮化物溶解于奥氏体中的规律142

3.3.5 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响144

3.3.6 热变形对奥氏体组织状态的影响149

3.4 合金元素对珠光体转变的影响151

3.4.1 珠光体转变151

3.4.2 亚共析钢或过共析钢的珠光体转变154

3.4.3 影响珠光体转变的动力学因素158

3.4.4 钢中的相间析出160

3.5 合金元素对马氏体转变的影响162

3.5.1 马氏体转变的特点162

3.5.2 马氏体的组织形态165

3.5.3 影响马氏体组织形态的因素及奥氏体稳定化167

3.5.4 马氏体的力学性能171

3.6 合金元素对贝氏体转变的影响174

3.6.1 贝氏体转变特点和转变机制174

3.6.2 贝氏体的组织形态175

3.6.3 合金元素对贝氏体转变动力学的影响182

3.6.4 贝氏体的力学性能184

3.7 合金元素对过冷奥氏体转变曲线的影响187

3.8 合金元素对淬火钢回火转变的影响196

3.8.1 碳钢的回火过程196

3.8.2 合金元素对马氏体分解的影响201

3.8.3 合金元素对残余奥氏体转变的影响202

3.8.4 合金元素对铁素体组织的影响204

3.8.5 合金元素对碳化物转变的影响204

3.8.6 合金元素对回火稳定性的影响210

3.8.7 回火脆性212

3.9 固溶处理与时效226

3.9.1 脱溶过程226

3.9.2 脱溶相粒子的粗化230

3.9.3 低碳钢的时效232

参考文献238

第4章 合金元素对钢的性能的影响244

4.1 钢的强度245

4.1.1 静拉伸试验245

4.1.2 决定断裂类型的因素和力学状态图252

4.1.3 在其他静加载下的力学性能254

4.1.4 强化机理262

4.2 钢的韧性274

4.2.1 冲击试验274

4.2.2 低温脆性和韧脆转变温度277

4.2.3 几种接近实际服役条件的冲击试验279

4.2.4 断裂韧度284

4.2.5 影响断裂韧度的因素288

4.2.6 断裂韧度与其他性能的关系290

4.3 疲劳性能与磨损292

4.3.1 疲劳极限292

4.3.2 低周疲劳294

4.3.3 疲劳裂纹的萌生与扩展295

4.3.4 影响疲劳强度的因素297

4.3.5 冲击疲劳301

4.3.6 磨损303

4.4 合金元素对钢的力学性能的影响309

4.4.1 合金元素对铁素体力学性能的影响310

4.4.2 合金元素对退火和正火结构钢力学性能的影响318

4.4.3 合金元素对淬火和回火结构钢力学性能的影响320

4.5 钢的淬透性324

4.5.1 淬透性324

4.5.2 淬透性的测定326

4.5.3 合金元素对淬透性的影响330

4.5.4 硼对淬透性的影响333

4.6 热变形成形性336

4.6.1 控制轧制与控制冷却336

4.6.2 锻造性能346

4.7 冷变形成形性347

4.7.1 拉深成形性348

4.7.2 胀形成形性350

4.7.3 弯曲成形性352

4.7.4 钢板冲压性能的试验方法353

4.8 焊接性355

4.8.1 焊接方法与焊接缺陷355

4.8.2 影响钢材焊接性的因素357

4.8.3 熔焊后钢的组织360

4.8.4 钢的焊接性判据363

4.8.5 焊接裂纹试验方法364

4.9 切削加工性366

4.9.1 评定切削加工性的标准367

4.9.2 影响钢材切削性能的因素368

4.9.3 钢中夹杂物热加工时的变形性能370

4.9.4 易切削元素和易切削机理371

参考文献381