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第一篇　金属学及热处理第一章 金属材料的性能 3

第一节　金属的力学性能 3

一、强度 3

二、塑性 4

三、硬度 5

四、韧性 7

五、疲劳强度 8

第二节　金属的工艺性能 10

一、铸造性能 10

二、锻造性能 10

三、焊接性能 10

四、切削加工性能 10

复习思考题 10

第二章　金属与合金的结构与结晶 12

第一节　金属的晶体结构 12

一、金属的特性 12

二、晶体结构的基本概念 12

三、三种常见的晶格类型 14

第二节　实际金属的晶体结构 15

一、多晶体结构 15

二、实际金属中的晶体缺陷 15

第三节　金属的结晶 17

一、理论结晶温度与过冷度 17

二、结晶过程 18

三、晶粒大小 18

四、金属的同素异晶转变 19

第四节　合金中的相 20

一、相的概念 21

二、固溶体 21

三、金属化合物 22

第五节　二元合金状态图 23

一、状态图基本概念 23

二、匀晶状态图 25

三、共晶状态图 26

四、共析状态图 28

复习思考题 28

第三章　金属的塑性变形与再结晶 30

第一节　金属的塑性变形 30

一、金属塑性变形的基本形式 30

二、实际金属的塑性变形 32

第二节　塑性变形对金属组织和性能的影响 33

一、塑性变形对金属组织结构的影响 33

二、加工硬化 33

三、回复与再结晶 34

四、再结晶温度与晶粒度 35

第三节　金属的热加工 36

一、热加工的概念 36

二、热加工时组织和性能的变化 36

复习思考题 37

第四章　铁碳合金状态图 38

第一节　铁碳合金的基本相 39

一、铁素体 39

二、奥氏体 39

三、渗碳体 39

第二节　铁碳合金状态图的分析 39

一、铁碳合金状态图中的共晶反应和共析反应 39

二、钢中典型铁碳合金的平衡结晶过程 41

第三节　铁碳合金的性能与组织、成分间的关系及其状态图的应用 44

一、碳对平衡组织的影响 44

二、碳对力学性能的影响 45

三、铁碳合金状态图的应用 45

复习思考题 46

第五章　钢的热处理 48

第一节　钢在加热时的转变 48

一、奥氏体的形成过程 49

二、奥氏体晶粒的长大及其控制 50

第二节　钢在冷却时的转变 51

一、过冷奥氏体的等温冷却转变 52

二、过冷奥氏体连续冷却转变 56

第三节　钢的退火与正火 58

一、钢的退火 58

二、钢的正火 60

第四节　钢的淬火 61

一、淬火工艺 61

二、淬火的方法 63

三、淬火缺陷及防止方法 64

第五节　钢的回火 65

一、钢在回火时的组织转变 65

二、回火钢的性能 66

三、回火的种类和应用 67

四、回火脆性 68

五、淬火-回火得到的组织与过冷奥氏体直接得到组织的比较 69

第六节　钢的淬透性 69

一、淬透性的概念 69

二、影响淬透性的因素 70

三、淬透性的表示方法 70

四、钢的淬透性在零件选材与设计中的应用 71

第七节　钢的表面淬火 72

一、感应加热表面淬火 72

二、火焰加热表面淬火 74

第八节　钢的化学热处理 74

一、化学热处理的三个基本过程 74

二、钢的渗碳 75

三、钢的渗氮 78

四、其他化学热处理简介 78

复习思考题 79

第二篇　工程材料 85

第六章　碳钢及合金钢 85

第一节　钢的分类和编号 85

一、钢的分类 85

二、钢的编号 86

第二节　碳、杂质及合金元素在钢中的作用 88

一、碳及常存杂质对钢性能的影响 88

二、合金元素在钢中的作用 89

第三节　结构钢 93

一、工程构件用钢 94

二、机器零件用钢 96

第四节　工具钢 108

一、刃具钢 108

二、模具钢 113

三、量具用钢 115

第五节　特殊性能钢 116

一、不锈钢 116

二、耐热钢 119

三、耐磨钢 122

复习思考题 123

第七章　铸铁 125

第一节　铸铁的分类与铸铁的石墨化 125

一、铸铁的分类 125

二、铸铁的石墨化及其影响因素 125

第二节　常用铸铁 127

一、灰铸铁 127

二、球墨铸铁 130

三、蠕墨铸铁 133

四、可锻铸铁 133

第三节　合金铸铁简介 135

一、耐磨铸铁 136

二、耐热铸铁 136

三、耐蚀铸铁 136

复习思考题 137

第八章　非铁金属及其合金 139

第一节　铝及其合金 139

一、纯铝 139

二、铝合金的分类和时效 140

三、变形铝合金 142

四、铸造铝合金 144

第二节　铜及其合金 147

一、工业纯铜 147

二、铜合金 147

第三节　钛合金 153

一、工业纯钛 153

二、钛合金 153

第四节　滑动轴承合金 154

一、锡基轴承合金（锡巴氏合金） 155

二、铅基轴承合金（铅巴氏合金） 155

三、铝基轴承合金 156

第五节　粉末冶金与硬质合金 156

一、粉末冶金 157

二、粉末冶金的特点与应用 157

三、硬质合金分类、牌号、主要性能与应用 158

第六节　高分子材料 161

一、高分子材料 161

二、高分子材料的分类和命名 162

三、工程塑料 163

四、橡胶 168

五、胶粘剂 170

第七节　陶瓷 172

一、陶瓷的概念与特点 172

二、陶瓷的分类 172

三、组成陶瓷的基本相 173

四、陶瓷的性能 173

五、工程陶瓷简介 175

第八节　复合材料 175

一、复合材料的分类 176

二、复合材料的性能 176

三、常用复合材料简介 177

复习思考题 178

第九章　典型零件的选材及热处理工艺的应用 179

第一节　概述 179

一、材料的使用性能 179

二、材料的工艺性能 180

三、材料的经济性 181

四、选用金属材料的基本步骤 181

第二节　零件的失效分析简介 182

一、零件失效的原因 182

二、零件失效方式的分类 183

三、失效分析的一般方法 185

第三节　热处理技术条件标注和工序位置 186

一、热处理技术条件标注 186

二、热处理工序位置的安排 188

第四节　制定热处理工艺的原则及热处理结构工艺性 189

一、制定热处理工艺的原则 189

二、热处理零件的结构工艺性 189

第五节　典型零件（或工具）的选材及热处理 191

一、齿轮 191

二、轴类 194

三、手工用丝锥 195

四、冷变形模具（或称冷作模具） 196

复习思考题 199

第三篇　热加工基础 203

第十章　铸造 203

第一节　砂型铸造 203

一、模型和芯盒 204

二、造型材料 204

三、造型 204

四、制芯 207

五、铸型的烘干和合箱 207

六、合金的熔炼 207

七、浇注及清理 209

八、铸件质量和常见缺陷 209

第二节　常用合金的铸造性能 212

一、合金的铸造性能 212

二、铸造合金的铸造特点 216

第三节　铸件的结构工艺性 217

一、合金铸造性能对铸件结构的要求 217

二、铸造工艺过程对铸件结构的要求 219

三、组合铸件的应用 221

第四节　特种铸造 221

一、金属型铸造 222

二、压力铸造 223

三、熔模铸造 225

四、离心铸造 226

五、各种铸造方法的比较 227

复习思考题 228

第十一章　锻压 230

第一节　概述 230

一、锻压的特点、分类及应用 230

二、锻造的基本知识 231

第二节 自由锻 232

一、自由锻设备 232

二、自由锻基本工序 233

三、自由锻件的结构工艺性 234

四、锻件的加热和冷却 235

第三节　模锻 236

一、锤上模锻 236

二、胎模锻 237

第四节　板料冲压 239

一、冲压设备 239

二、冲压基本工序 240

三、冲压模具 241

第五节　压力加工先进工艺简介 243

一、精密模锻 243

二、高速锤锻 243

三、液态模锻 243

四、超塑性成形 243

复习思考题 244

第十二章　焊接 245

第一节　熔化焊 246

一、手工电弧焊 246

二、埋弧自动焊 249

三、气体保护电弧焊 250

四、气焊与气割 251

五、其他熔化焊简介 252

第二节　其他焊接方法 254

一、电阻焊 254

二、摩擦焊 255

三、钎焊 255

第三节　常用金属材料的焊接 256

一、金属材料的焊接性 256

二、焊接接头组织与性能 257

三、常用金属的焊接 258

第四节　焊件质量分析 259

一、焊接应力与变形 259

二、焊接接头的缺陷 261

三、焊接接头质量检查方法 262

第五节　焊接件的结构工艺性 263

一、焊接结构设计的工艺原则 263

二、焊件材料的选择 264

三、焊接方法选择 264

四、焊缝布置 264

第六节　课堂讨论简单焊接件的结构工艺性、焊接工艺分析 265

一、目的 265

二、讨论题 266

复习思考题 266

第十三章　材料和毛坯的选择 268

第一节　材料的选择 268

一、选材的基本原则 268

二、典型零件的选材 270

第二节　毛坯的选择 271

一、毛坯的类型 271

二、毛坯选择的原则 272

三、典型零件的毛坯选用 272

复习思考题 272

参考文献 274