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目录1

绪论1

第一章　金属的晶体结构与结晶4

§1-1　金属的晶体结构4

一、晶体与非晶体4

二、金属的特性和金属键4

三、金属晶体结构的基本类型5

四、晶格的致密度7

五、晶面、晶向和晶体的各向异性8

§1-2　实际金属的晶体结构9

一、多晶体结构和亚结构9

二、晶体的缺陷10

一、纯金属的冷却曲线和过冷现象13

§1-3　纯金属的结晶和铸锭13

二、结晶过程14

三、金属结晶后的晶粒大小16

四、金属铸锭的组织与性能17

§1-4　金属的同素异晶转变18

习题与思考题19

第二章　金属的塑性变形与再结晶21

§2-1　金属的塑性变形21

一、单晶体的塑性变形21

二、多晶体的塑性变形26

§2-2　冷塑性变形加工对金属的性能与组织的影响26

一、冷塑性变形对金属性能的影响27

二、冷塑性变形对金属组织结构的影响27

三、产生残余应力29

二、再结晶31

一、回复31

§2.3　回复与再结晶31

三、晶粒长大32

四、影响再结晶后晶粒大小的因素33

五、冷塑性变形金属的热处理34

§2-4　金属的热塑性变形加工35

一、热加工与冷加工的区别35

二、热加工对金属组织与性能的影响35

习题与思考题…………………………………？第三章　合金的结构与二元合金39

§3-1　合金的结构39

一、合金的基本概念39

二、合金的相结构39

§3-2　二元合金相图的建立43

一、相图的表示方法44

二、二元合金相图的测定方法44

一、相图分析45

§3-3　二元匀晶相图45

二、合金结晶过程分析46

三、杠杆定律的应用47

四、枝晶偏析48

§3-4　二元共晶相图48

一、相图分析49

二、合金的结晶过程分析50

三、比重偏析55

§3-5　合金的性能与相图间的关系56

一、形成单相固溶体的合金56

二、形成两相混合物的合金56

习题与思考题58

第四章　铁-渗碳体相图60

二、奥氏体61

§4-1　铁碳合金的基本相61

一、铁素体61

三、渗碳体62

§4-2　铁-渗碳体相图分析62

一、上半部分图形——由液态变为固态的一次结晶62

二、下半部分图形——固态下的相变64

三、铁-渗碳体相图中各点、线含义的小结65

§4-3 典型铁碳合金结晶过程及其组织66

一、共析钢（0.77％C）的结晶过程分析67

二、亚共析钢（0.0218～0.77％C）的结晶过程分析67

三、过共析钢（0.77～2.11％C）的结晶过程分析69

四、共晶白口铸铁（4.3％C）的结69

晶过程分析69

六、过共晶白口铸铁（4.3～6.69％C）的结晶过程分析70

五、亚共晶白口铸铁（2.11～4.3％C）的结晶过程分析70

§4-4　含碳量与铁碳合金的组织、性能间的关系71

一、含碳量与平衡组织间的关系71

二、含碳量与机械性能间的关系71

§4-5　铁渗-碳体相图的应用72

一、在选材方面的应用72

二、在制定热加工工艺方面的应用72

习题与思考题73

第五章　钢的热处理75

§5-1 概述75

§5-2　钢在加热时的转变76

一、共析碳钢的奥氏体化过程76

二、影响奥氏体化的因素77

三、奥氏体晶粒的长大78

四、亚共析碳钢和过共析碳钢加热时的转变80

一、过冷奥氏体的等温转变81

§5-3　钢在冷却时的转变81

二、过冷奥氏体的连续冷却转变90

三、马氏体转变92

§5-4　钢的退火与正火96

一、退火96

二、正火99

§5-5　钢的淬火101

一、淬火工艺101

二、淬火方法105

三、淬火缺陷及防止方法107

一、回火目的111

二、淬火钢的回火转变111

§5-6　钢的回火111

三、回火转变产物的组织与性能112

四、回火的种类及应用115

五、回火脆性115

§5-7　钢的淬透性116

一、淬透性的意义116

二、影响淬透性的因素117

三、淬透性的测定与表示方法118

四、淬透性与机械性能的关系119

§5-8　钢的表面淬火119

一、感应加热表面淬火120

二、火焰加热表面淬火123

§5-9　钢的化学热处理123

一、概述123

二、钢的渗碳124

三、钢的氮化128

四、钢的软氮化和离子氮化130

五、钢的气体碳氮共渗133

习题与思考题134

第六章　碳素钢与合金钢138

一、按用途分类138

二、按化学成分分类138

三、按质量分类138

§6-1　常存杂质对钢性能的影响139

§6-2　合金元素在钢中的作用140

一、合金元素对钢中基本相的影响140

二、合金元素对铁-渗碳体相图的影响141

三、合金元素对钢热处理的影响143

§6-3　结构钢146

一、普通结构钢146

二、优质结构钢150

三、其他结构钢163

§6-4　工具钢166

一、刃具钢167

二、模具钢174

三、量具钢178

§6-5　特殊性能钢179

一、不锈耐酸钢179

二、耐热钢182

三、耐磨钢184

习题与思考题185

第七章　铸铁187

§7-1　铸铁的石墨化188

一、铁-碳双重相图188

三、影响石墨化的因素189

二、石墨化过程189

§7-2　灰口铸铁190

一、灰口铸铁的化学成分、组织和性能190

二、灰口铸铁的牌号和应用193

三、灰口铸铁的的孕育处理193

§7-3 可锻铸铁194

一、可锻铸铁的生产方法194

二、可锻铸铁的牌号、组织、性能及用途196

§7-4　球墨铸铁196

一、球墨铸铁的生产方法197

二、球墨铸铁的化学成分、组织和性能197

三、球墨铸铁的牌号和用途199

§7-5　合金铸铁200

二、耐热铸铁201

一、耐磨铸铁201

三、耐蚀铸铁202

§7-6　铸铁的热处理203

一、铸铁热处理的特点203

二、灰口铸铁的热处理204

三、球墨铸铁的热处理205

习题与思考题207

第八章　有色金属及粉末冶金材料209

§8-1　铝及其合金209

一、工业纯铝209

二、铝合金分类及热处理209

三、形变铝合金212

四、铸造铝合金214

五、铝合金的选用216

一、工业纯铜217

§8-2　铜及其合金217

二、黄铜218

三、青铜221

四、铜合金的选用223

§8-3　滑动轴承合金224

一、对轴承合金性能的要求224

二、轴承合金的组织225

三、常用的轴承合金225

§8-4　粉末冶金材料228

一、粉末冶金法及其应用228

二、机械制造中常用的粉末冶金材料228

习题与思考题232

第九章　机械零件选材及其工艺路线分析234

§9-1　机械零件选材的原则234

一、零件使用性能与选材的关系234

二、材料工艺性与选材的关系239

三、经济性与选材的关系245

§9-2　热处理技术条件的标注246

§9-3　热处理零件的结构工艺性248

§9-4　热处理工序位置的安排251

一、预先热处理的工序位置251

二、最终热处理的工序位置251

§9-5　典型零件的选材、热处理及工序位置分析256

一、齿轮类零件256

二、机床主轴256

三、机床精密丝杠（一般指5、6、7级丝杠）258

四、手用丝锥259

五、冷作模具260

习题与思考题263

一、拉力试样266

附录　金属材料的机械性能266

§附-1　强度、塑性及其测定266

二、拉伸图与应力-应变图267

三、拉力试验测定的各项指标与其意义268

§附-2　硬度及其测定270

一、布氏硬度271

二、洛氏硬度272

三、维氏硬度和显微硬度273

§附-3　疲劳275

一、疲劳的概念275

二、疲劳抗力指标276

三、提高疲劳抗力的途径276

§附-4　冲击韧性及其测定276

二、冲击试样277

一、冲击试验原理277

三、温度对冲击韧性值的影响278

§附-5　多次冲击抗力278

一、多次冲击抗力概念278

二、多次冲击试验原理279

三、多次冲击抗力的分析与应用279

习题与思考题280

附表281

附表1 淬火钢回火温度与硬度的关系281

附表2 机械零件常用钢材及热处理方法282

附表3 布氏硬度换算表284

附表4 维氏硬度换算表286

附表5 黑色金属硬度及强度换算表288

附表6 肖氏与洛氏硬度换算表291