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目录1

绪论1

第一章金属与合金的晶体结构1

§1-1金属的晶体结构1

一、金属特性与金属键1

二、金属的晶体结构2

§1-2合金的晶体结构4

一、组元及相的概念5

二、固态合金的相结构5

§1-3 实际金属的组织结构7

一、多晶体8

二、晶体的缺陷8

三、合金的相组成及组织12

第二章金属的塑性变形和机械性能14

§2-1金属的塑性变形与再结晶14

一、金属的塑性变形14

二、塑性变形金属在加热时的变化21

三、金属的热加工24

§2-2金属的断裂25

一、断裂的基本类型25

二、金属断裂的过程26

三、影响脆断的基本因素27

§2-3金属材料的机械性能28

一、静拉伸试验——强度和塑性28

二、冲击韧性31

三、断裂韧性32

四、疲劳极限34

五、硬度35

第三章金属与合金的结晶38

§3-1金属的结晶38

一、结晶的概念38

二、结晶过程40

三、结晶后的晶粒大小及其影响因素42

四、铸锭的宏观组织与性能44

§3-2二元合金相图及合金的结晶45

一、相图的概念45

二、二元相图的建立45

三、匀晶相图47

四、共晶相图50

五、共析相图简介54

一、根据相图推断合金的机械性能55

§3-3根据相图推断合金的性能55

二、根据相图推断合金的工艺性能56

第四章铁碳合金相图和碳钢59

§4-1铁碳合金相图59

一、铁碳合金中的基本相59

二、铁碳合金相图分析61

三、含碳量与铁碳合金平衡组织和机械性能间的关系73

四、铁碳合金相图的应用74

§4-2碳钢76

一、碳钢中常存杂质对钢性能的影响76

二、碳钢的分类78

三、碳钢的编号及用途78

一、钢的临界点87

第五章钢的热处理原理87

§5-1钢在加热时的转变87

二、奥氏体的形成过程及影响因素88

三、奥氏体晶粒度概念及其影响因素91

§5-2钢在冷却时的转变94

一、奥氏体的等温转变曲线（S曲线）95

二、过冷奥氏体等温转变的类型及转变产物的组织与性能99

三、奥氏体的连续冷却转变曲线（CCT曲线）105

四、S曲线的实际应用108

§5-3钢在回火时的转变109

一、回火过程的组织变化110

二、回火转变产物的组织与性能111

三、回火脆性113

一、钢的淬火时效114

*§5-4钢的时效114

二、钢的应变时效116

第六章钢的热处理工艺121

§6-1钢的退火与正火121

一、退火122

二、正火124

三、退火与正火的选择125

§6-2钢的淬火与回火126

一、淬火126

二、回火130

§6-3钢的淬透性132

一、淬透性的概念132

二、影响淬透性的因素133

三、淬透性的测定134

四、淬透性的应用136

§6-4钢的表面淬火140

一、感应加热表面淬火（感应淬火）140

二、火焰加热表面淬火（火焰淬火）146

§6-5钢的化学热处理147

一、渗碳淬火回火148

二、渗氮152

三、碳氮共渗淬火回火和氮碳共渗155

§6-6零件热处理技术条件及结构设计工艺性157

一、零件热处理技术条件157

二、热处理零件结构工艺性161

一、真空热处理和可控气氛热处理166

*§6-7特种热处理工艺简介166

二、强韧化处理168

三、表面强化处理170

*第七章金属材料的强化176

§7-1概述176

§7-2 固溶强化177

一、固溶强化概念177

二、固溶强化机理概要178

三、固溶强化的表达式180

§7-3位错强化180

一、位错强化概念180

二、位错强化机理概要181

一、晶界强化概念182

§7-4 晶界强化182

三、位错强化的表达式182

二、晶界强化的表达式183

三、细晶强化的实际应用183

§7-5分散强化184

一、分散强化概念184

二、分散强化机理概要185

三、分散强化的应用186

§7-6其它强化简述186

一、两相合金的强化186

二、马氏体强化187

三、形变强化187

五、非晶态金属的强化188

四、晶须的强化188

六、纤维复合材料的强化189

§7-7各种强化类型的实际应用189

一、强度与塑性、韧性的关系189

二、强化的应用举例190

第八章合金钢193

§8-1合金钢概论193

一、合金钢的概念193

二、合金元素在钢中的作用194

三、合金钢的分类与编号201

§8-2合金结构钢202

一、调质钢203

二、渗碳钢207

三、弹簧钢211

四、滚动轴承钢214

五、其他结构钢217

§8-3合金工具钢220

一、刃具钢221

二、模具钢229

三、量具钢236

§8-4特殊性能钢237

一、不锈钢237

二、耐热钢242

三、高锰耐磨钢245

第九章铸铁251

§9-1铸铁的石墨化及其影响因素251

一、铸铁的石墨化过程252

二、影响石墨化的因素253

一、铸铁的分类256

§9-2铸铁的分类和牌号表示方法256

二、铸铁牌号的表示方法257

§9-3灰口铸铁258

一、灰口铸铁的成分、组织258

二、灰口铸铁的性能和用途260

三、灰口铸铁的孕育处理262

§9-4球墨铸铁及蠕墨铸铁263

一、球墨铸铁263

二、蠕墨铸铁266

§9-5其它铸铁267

一、可锻铸铁267

二、合金铸铁269

一、铸铁热处理的特点271

§9-6铸铁的热处理271

二、灰口铸铁的热处理272

三、球墨铸铁的热处理273

第十章有色金属及其合金277

§10-1 铝及其合金277

一、纯铝277

二、铝合金278

§10-2 铜及其合金287

一、纯铜290

二、铜合金290

§10-3轴承合金与粉末冶金材料298

一、轴承合金298

二、粉末冶金材料300

一、纯钛的性能及用途303

*§10-4钛及其合金303

二、钛合金的种类、性能及用途304

第十一章非金属材料简介308

§11-1 高分子材料的基础知识308

一、高分子化合物的概念308

二、高聚物的结构与性能309

三、高聚物的力学状态311

§11-2 工程塑料312

一、塑料的组成及分类312

二、工程塑料的特性313

三、常用工程塑料314

四、工程塑料的选用318

一、陶瓷的概念322

§11-3 工业陶瓷322

二、陶瓷的结构323

三、陶瓷的性能323

四、常用工业陶瓷324

§11-4 复合材料326

一、玻璃纤维增强树脂基复合材料326

二、层合复合材料328

第十二章机械零件的材料选用331

§12-1 选材的基本原则332

一、使用性原则332

二、工艺性原则335

三、经济性原则339

§12-2 失效形式与选材342

一、变形失效与选材343

二、静载荷、冲击载荷下的断裂失效与选材344

三、疲劳断裂失效与选材346

四、表面损伤失效与选材348

§12-3 典型机械及零件的选材352

一、典型机械的用材特点352

二、轴类零件的选材355

三、齿轮的选材359

附录1 金属材料硬度的测定366

一、布氏硬度366

二、洛氏硬度367

三、维氏硬度369

附录Ⅱ 热处理技术条件的符号及表示法（GC423-62）373