金屬材料與熱處理

緒論1
第1章工程材料的分類與性能4
1.1工程材料的分類4
1.1.1金屬材料4
1.1.2高分子材料5
1.1.3陶瓷材料5
1.1.4復合材料5
1.2工程材料的性能5
1.2.1物理性能6
1.2.2化學性能8
1.2.3力學性能9
1.2.4工藝性能16
小結(jié)17
習題17
第2章金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶19
2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)19
2.1.1晶體的結(jié)構(gòu)19
2.1.2常見金屬的晶格類型20
2.2合金的晶體結(jié)構(gòu)21
2.2.1基本概念21
2.2.2合金的相結(jié)構(gòu)22
2.3實際金屬的晶體結(jié)構(gòu)23
2.4純金屬的結(jié)晶與同素異晶轉(zhuǎn)變24
2.4.1冷卻曲線與過冷度25
2.4.2金屬的結(jié)晶過程25
2.4.3金屬結(jié)晶后的晶粒大小25
2.4.4金屬的同素異構(gòu)現(xiàn)象26
小結(jié)26
習題27
第3章鐵碳合金28
3.1鐵碳合金基本組織28
3.1.1純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變28
3.1.2鐵碳合金的基本組織28
3.2鐵碳合金狀態(tài)圖30
3.2.1鐵碳合金相圖及分析30
3.2.2鐵碳合金的分類32
3.3典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析32
3.3.1共析鋼的結(jié)晶過程33
3.3.2亞共析鋼的結(jié)晶過程34
3.3.3過共析鋼的結(jié)晶過程35
3.3.4共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程36
3.3.5亞共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程36
3.3.6過共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程38
3.4鐵碳合金中碳的質(zhì)量分數(shù)對性能的影響38
3.4.1碳的質(zhì)量分數(shù)對鐵碳合金力學性能的影響39
3.4.2碳的質(zhì)量分數(shù)對工藝性能的影響40
3.5鐵碳合金相圖的應用41
3.5.1在選材方面的應用41
3.5.2在鑄造方面的應用41
3.5.3在鍛造、軋制方面的應用41
3.5.4在熱處理方面的應用42
小結(jié)42
習題42
第4章鋼的熱處理44
4.1概述44
4.2鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變45
4.2.1鋼臨界轉(zhuǎn)變溫度45
4.2.2鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變46
4.3鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變48
4.3.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖49
4.3.2過冷奧氏體在連續(xù)冷卻條件下的轉(zhuǎn)變52
4.4退火與正火54
4.4.1鋼的退火54
4.4.2鋼的正火55
4.5淬火56
4.5.1淬火溫度的選擇56
4.5.2保溫時間56
4.5.3淬火冷卻介質(zhì)57
4.5.4常用淬火方法57
4.5.5鋼的淬透性58
4.5.6淬火缺陷及其防止措施60
4.6回火61
4.6.1鋼在回火時組織和性能的變化62
4.6.2回火方法及其應用62
4.7其他熱處理工藝63
4.7.1鋼的表面淬火63
4.7.2鋼的化學熱處理66
小結(jié)68
習題68
第5章非合金鋼（碳鋼）70
5.1鋼中的雜質(zhì)元素及其影響70
5.1.1錳的影響70
5.1.2硅的影響70
5.1.3硫的影響70
5.1.4磷的影響71
5.1.5非金屬雜質(zhì)的影響71
5.2非合金鋼（碳鋼）的分類71
5.2.1按非合金鋼的碳的質(zhì)量分數(shù)分類71
5.2.2按非合金鋼主要質(zhì)量等級和主要性能或使用特性分類71
5.2.3按非合金鋼的用途分類72
5.3非合金鋼（碳鋼）的牌號及用途72
5.3.1普通碳素結(jié)構(gòu)鋼72
5.3.2優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼73
5.3.3碳素工具鋼74
5.3.4鑄造碳鋼75
小結(jié)76
習題76
第6章鑄鐵78
6.1鑄鐵及其石墨化過程78
6.1.1鑄鐵冷卻和加熱時的石墨化過程78
6.1.2影響鑄鐵石墨化的因素79
6.2鑄鐵的分類79
6.2.1按碳存在的形式分類79
6.2.2按石墨的形態(tài)分類80
6.2.3按化學成分分類80
6.3普通灰鑄鐵80
6.3.1灰鑄鐵的化學成分、顯微組織和性能80
6.3.2灰鑄鐵的孕育處理（變質(zhì)處理）81
6.3.3灰鑄鐵的牌號及用途81
6.3.4灰鑄鐵的熱處理82
6.4球墨鑄鐵83
6.4.1球墨鑄鐵的化學成分83
6.4.2球墨鑄鐵的組織和性能83
6.4.3球墨鑄鐵的牌號和用途84
6.4.4球墨鑄鐵的熱處理84
6.5可鍛鑄鐵及蠕墨鑄鐵85
6.5.1可鍛鑄鐵85
6.5.2蠕墨鑄鐵87
6.6合金鑄鐵88
6.6.1耐熱鑄鐵88
6.6.2耐磨鑄鐵88
6.6.3耐蝕鑄鐵88
小結(jié)89
習題89
第7章低合金鋼與合金鋼90
7.1概述90
7.2合金鋼的分類與牌號90
7.2.1合金鋼的分類90
7.2.2合金鋼牌號表示方法91
7.3合金元素在鋼中的作用91
7.3.1合金元素在鋼中的存在形式及作用91
7.3.2合金元素對鋼的熱處理和力學性能的影響92
7.4低合金鋼93
7.4.1低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼93
7.4.2易切削結(jié)構(gòu)鋼94
7.4.3低合金耐候鋼94
7.5機械合金結(jié)構(gòu)鋼94
7.5.1合金滲碳鋼94
7.5.2合金調(diào)質(zhì)鋼95
7.5.3合金彈簧鋼95
7.5.4超高強度鋼96
7.5.5滾動軸承鋼96
小結(jié)97
習題97
第8章工具鋼、硬質(zhì)合金及特殊性能鋼98
8.1工具鋼的分類及編號98
8.1.1工具鋼的分類98
8.1.2工具鋼的編號98
8.2刃具鋼98
8.2.1刃具鋼的性能要求99
8.2.2碳素刃具鋼99
8.2.3低合金刃具鋼100
8.2.4高速鋼100
8.3模具鋼101
8.3.1冷作模具鋼101
8.3.2熱作模具鋼103
8.4量具鋼104
8.4.1量具鋼的性能要求104
8.4.2常用量具用鋼104
8.4.3量具鋼的熱處理特點104
8.5硬質(zhì)合金105
8.5.1硬質(zhì)合金生產(chǎn)簡介105
8.5.2硬質(zhì)合金的性能特點105
8.5.3常用硬質(zhì)合金106
8.5.4鋼結(jié)硬質(zhì)合金106
8.6特殊性能鋼107
8.6.1不銹鋼107
8.6.2耐熱鋼108
小結(jié)108
習題109
第9章有色金屬材料110
9.1概述110
9.2鋁及其合金110
9.2.1純鋁111
9.2.2鋁合金111
9.2.3鋁合金的熱處理114
9.3銅及其合金114
9.3.1純銅114
9.3.2銅合金115
9.4鈦及其合金116
9.4.1純鈦116
9.4.2鈦合金116
9.4.3鈦合金的熱處理117
9.5滑動軸承合金117
9.5.1對軸承合金性能的要求117
9.5.2滑動軸承的性能和組織118
9.5.3常用滑動軸承合金118
小結(jié)119
習題119
第10章非金屬材料及復合材料121
10.1概述121
10.2塑料和橡膠121
10.2.1塑料121
10.2.2橡膠125
10.2.3膠黏劑126
10.3陶瓷材料128
10.3.1陶瓷材料的類型和特點129
10.3.2常用陶瓷材料129
10.3.3常用陶瓷材料的性能、特點及用途129
10.4復合材料131
10.4.1復合材料的概念131
10.4.2復合材料的特點131
10.4.3常用復合材料的種類133
10.4.4纖維增強復合材料133
小結(jié)134
習題134
第11章幾種新材料的發(fā)展簡介136
11.1概述136
11.2新型高溫材料136
11.2.1鐵基高溫合金136
11.2.2鎳基高溫合金137
11.2.3高溫陶瓷材料137
11.3超導材料138
11.3.1超導材料分類138
11.3.2超導材料的應用138
11.4納米材料139
11.4.1納米材料的定義及分類139
11.4.2納米材料的結(jié)構(gòu)與性能139
11.4.3納米材料的應用140
11.5其他新材料140
小結(jié)142
習題142
第12章機械零件的選材與工藝分析143
12.1選材的一般原則143
12.1.1材料的使用性能——選材的最主要依據(jù)143
12.1.2材料的工藝性能143
12.1.3材料的經(jīng)濟性能144
12.2零件的失效144
12.2.1機械零件失效的方式144
12.2.2機械零件失效的原因144
12.2.3零件失效分析的方法步驟145
12.3典型零件的選材及應用實例145
12.3.1機床零件的選材分析145
12.3.2拖拉機及汽車零件的選材分析146
12.3.3典型零件的選材實例146
小結(jié)148
習題148
參考文獻149