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绪论 1

第一章　金属的性能 3

第一节　金属的力学性能 3

一、强度 3

二、塑性 5

三、硬度 6

四、韧性 9

五、疲劳强度 10

第二节　金属的物理性能与化学性能 11

一、金属的物理性能 11

二、金属的化学性能 13

小结 13

复习与思考题 14

第二章　金属学基础知识 16

第一节　金属的晶体结构 16

一、晶体与非晶体 16

二、晶体结构的基本知识 16

三、金属的实际晶体结构 18

第二节　纯金属的结晶 19

一、纯金属的冷却曲线与过冷度 19

二、金属的结晶过程 20

三、金属结晶后的晶粒大小 20

四、金属的同素异构转变 21

第三节　合金的晶体结构与结晶 22

一、合金的基本概念 22

二、合金的相结构 23

第四节　铁碳合金的基本组织 24

一、铁素体 25

二、奥氏体 25

三、渗碳体 25

四、珠光体 25

五、莱氏体 26

第五节　铁碳合金相图 26

一、Fe-Fe3C相图的主要点、线、区 26

二、铁碳合金的分类 28

三、典型铁碳合金的结晶过程分析 29

四、铁碳合金相图的应用 31

小结 33

复习与思考题 34

第三章　非合金钢（碳钢） 36

第一节 常存杂质元素对非合金钢性能的影响 36

一、锰的影响 36

二、硅的影响 36

三、硫的影响 36

四、磷的影响 37

第二节　非合金钢的分类 37

一、按钢中含碳量分类 37

二、按钢的质量分类 37

三、按用途分类 37

第三节　非合金钢的牌号、性能及用途 37

一、碳素结构钢 37

二、优质碳素结构钢 38

三、碳素工具钢 40

四、铸钢 41

小结 42

复习与思考题 42

第四章　钢的热处理 44

第一节　钢在加热时的组织转变 44

一、钢在加热和冷却时的相变温度 44

二、加热时奥氏体的形成 45

三、奥氏体晶粒的长大及影响因素 46

第二节　钢在冷却时的组织转变 46

一、过冷奥氏体等温转变曲线 47

二、过冷奥氏体等温转变产物的组织及性能 47

三、过冷奥氏体的连续冷却转变 48

第三节　钢的退火与正火 51

一、钢的退火 51

二、钢的正火 52

第四节　钢的淬火 53

一、钢的淬火工艺 53

二、钢的淬透性和淬硬性 55

三、淬火缺陷 56

第五节　钢的回火 57

一、淬火钢在回火时组织与性能的变化 57

二、回火的种类及应用 58

三、回火脆性 59

第六节　钢的表面热处理与化学热处理 59

一、表面热处理 59

二、化学热处理 61

三、表面热处理与化学热处理的区别 62

小结 63

复习与思考题 63

第五章　低合金钢与合金钢 66

第一节　合金元素在钢中的作用 66

一、合金元素在钢中的存在形式及作用 66

二、合金元素对钢的热处理和力学性能的影响 67

第二节　低合金钢的分类与编号 69

一、低合金钢的分类 69

二、低合金高强度结构钢的编号 69

三、常用低合金高强度结构钢 70

第三节　合金钢的分类与编号 71

一、合金钢的分类 71

二、合金钢牌号表示方法 72

第四节　合金结构钢 72

一、合金渗碳钢 72

二、合金调质钢 74

三、合金弹簧钢 74

四、滚动轴承钢 76

第五节　合金工具钢 78

一、合金刃具钢 78

二、合金模具钢 80

三、合金量具钢 82

第六节　特殊性能钢 82

一、不锈钢 82

二、耐热钢 84

三、耐磨钢 87

小结 87

复习与思考题 88

第六章　铸铁 90

第一节　铸铁概述 90

一、铸铁的特点和分类 90

二、铸铁的石墨化及影响因素 90

第二节　常用铸铁 91

一、灰铸铁 91

二、球墨铸铁 93

三、蠕墨铸铁 95

四、可锻铸铁 96

第三节　合金铸铁 98

一、耐磨铸铁 98

二、耐热铸铁 98

三、耐蚀铸铁 98

小结 99

复习与思考题 99

第七章　非铁金属材料与粉末冶金材料 101

第一节　铝及铝合金 101

一、工业纯铝 101

二、铝合金的分类与编号 101

三、铝合金的热处理 102

四、变形铝合金 102

五、铸造铝合金 104

第二节　铜及铜合金 106

一、工业纯铜 106

二、铜合金 106

第三节　滑动轴承合金 109

一、对轴承合金的性能要求 109

二、轴承合金的组织 110

三、常用轴承合金 110

第四节　粉末冶金材料 112

一、粉末冶金工艺 112

二、硬质合金 112

三、其他粉末冶金材料 115

小结 116

复习与思考题 116

第八章　非金属材料 119

第一节　高分子材料 119

一、塑料 119

二、橡胶 120

三、胶粘剂 121

第二节　陶瓷材料 122

一、陶瓷的分类 122

二、陶瓷的性能 122

三、常用工程结构陶瓷的种类、性能和用途 122

第三节　复合材料 123

一、复合结构材料的组成和分类 123

二、复合材料的性能特点 123

三、常用复合材料的种类及应用 124

小结 124

复习与思考题 125

第九章　金属表面处理技术简介 126

第一节　金属表面强化处理 126

一、金属表面的覆盖层强化 126

二、金属的表面热处理强化 126

三、金属的表面冶金强化 126

四、金属的表面形变强化 127

五、金属的表面复合强化 127

第二节　金属表面防腐处理 127

一、金属的腐蚀 127

二、金属腐蚀的防护方法 127

第三节　金属表面装饰处理 128

一、表面抛光 128

二、表面着色 128

三、光亮镀层 129

四、美术装饰漆膜 129

第四节　金属表面处理新技术 129

一、金属材料表面的非晶态处理 129

二、陶瓷涂层的应用 129

三、金刚石薄膜的应用 129

四、激光冲击硬化 129

小结 130

复习与思考题 130

第十章　零件材料的选用及热处理 131

第一节　零件的失效分析 131

一、失效的概念 131

二、零件的失效形式 131

三、零件失效原因 132

第二节　工程材料的选用原则及方法步骤 132

一、选材的原则 132

二、选材的方法与步骤 134

第三节 热处理技术条件的标注及工序位置 135

一、热处理的技术条件 135

二、热处理的工序位置 136

第四节　典型零件的选材及热处理工艺分析 137

一、轴类零件的选材 137

二、齿轮类零件的选材 139

三、箱座类零件的选材 141

小结 142

复习与思考题 142

实验指导 143

实验一　拉伸、硬度及冲击试验 143

实验二 铁碳合金平衡组织观察实验 149

实验三 钢的热处理及其硬度测定 151

附录 154

参考文献 160