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上篇 钢铁材料 1

第一章 钢铁材料的基本知识 1

一、钢铁材料的分类 1

1．钢铁材料的总体分类 1

2．铸铁的分类 1

3．钢的分类 3

4．钢材的分类 12

二、金属材料的主要性能指标及含义 12

1．物理性能 12

2．力学性能 13

3．化学性能 18

4．工艺性能 20

三、合金元素在钢铁材料中的影响和作用 35

1．常见元素对铸铁性能的影响 35

2．常见合金元素对钢性能的影响 35

3．常见合金元素在钢铁材料中的作用 45

四、钢铁材料的热处理 52

1．钢铁材料的基本组织 52

2．钢铁材料的热处理工艺及应用 53

3．钢的热处理缺陷及防止方法 64

五、钢铁产品有关术语 64

1．钢及合金术语 64

2．钢材产品缺陷术语 67

3．铸铁件、铸钢件的缺陷术语 71

六、常用钢铁材料的基本性能数据 73

1．常用钢材的线胀系数 73

2．结构钢的线胀系数 73

3．不锈钢和轴承钢的线胀系数 73

4．常用钢铁材料的熔点、热导率及比热容 74

5．常用钢铁材料的摩擦因数 74

6．常用钢铁材料的滚动摩擦因数 75

7．常用钢铁材料的弹性模量与泊松比 76

8．钢铁材料的强度与硬度换算 76

七、机械零件常见失效形式和失效原因 79

1．机械零件失效的形式 79

2．机械零件失效的原因 80

3．几种典型机械零件的工作条件和失效形式 80

八、金属材料的选用 80

1．金属材料的选用原则 80

2．汽车用钢铁材料的选用 82

3．非铁金属在汽车上的应用 83

4．常用钢材的用途举例 84

第二章 铸铁 87

一、铸铁的基本知识 87

1．铸铁的分类 87

2．铸铁的成分范围 88

3．铸铁的性能 88

4．化学元素对铸铁组织和性能的影响 90

5．铸铁件热处理状态的名称、代号和定义 90

二、灰铸铁 92

1．灰铸铁件 92

2．气缸体和气缸盖用合金灰铸铁的选用 105

三、球墨铸铁 106

1．球墨铸铁件 106

2．球墨铸铁曲轴的选用 121

3．球墨铸铁齿轮的选用 122

四、蠕墨铸铁 123

五、可锻铸铁 127

六、耐磨铸铁和抗磨铸铁 134

1．耐磨铸铁 134

2．冷硬铸铁 140

3．抗磨白口铸铁 145

七、耐热铸铁 151

八、耐蚀铸铁 156

1．耐蚀铸铁的类型 156

2．高硅耐蚀铸铁件 157

3．耐蚀铸铁的选用 158

第三章 铸钢 160

一、铸钢的基本知识 160

1．铸钢的分类 160

2．铸钢中常见杂质元素和夹杂物 161

3．铸钢件的热处理 162

4．铸钢件的主要缺陷 164

二、铸造碳钢 166

1．一般工程用铸造碳钢件 166

2．焊接结构用铸造碳钢件 167

三、铸造合金钢 168

1．低合金铸钢件 168

2．大型低合金钢铸件 168

3．电渣熔铸合金工具钢模块 171

四、高锰铸钢 172

五、耐热铸钢 173

1．大型耐热钢铸件 174

2．炉用耐热钢构件的选用 177

六、耐蚀铸钢 179

第四章 碳素结构钢和低合金钢 190

一、碳素结构钢 190

1．碳素结构钢的成分和性能 190

2．优质碳素结构钢 193

3．低淬透性含钛优质碳素结构钢 211

4．冷镦和冷挤压用钢 212

5．紧固件材料的选用 219

6．紧固件的失效形式 221

7．易切削结构钢 222

二、低合金钢 227

1．低合金高强度结构钢 227

2．低合金结构钢 232

3．耐候结构钢 234

4．非调质机械结构钢 236

5．耐低温普通合金结构钢 238

6．低合金耐磨钢 240

7．一般容器用钢 241

8．耐氢蚀容器用钢 245

9．一般大锻件用钢 248

第五章 合金结构钢、弹簧钢和轴承钢 253

一、合金结构钢 253

1．合金结构钢的性能和用途 253

2．保证淬透性结构钢 286

3．机床零件用钢 290

4．齿轮材料的选用 310

5．机械制造中典型齿轮零件的热处理规范 315

6．齿轮的失效形式 316

7．轴用材料的选用 318

8．典型轴类零件的热处理规范 327

9．汽车曲轴用调质钢棒 328

10．轴类零件的失效形式 329

二、弹簧钢 330

1．弹簧钢的成分和性能 330

2．弹簧钢的选用 335

3．常用弹簧材料的特性和用途 337

4．螺旋弹簧材料的选用 338

5．弹簧的失效形式 342

三、轴承钢 342

1．高碳铬轴承钢 342

2．高碳铬不锈轴承钢 344

3．渗碳轴承钢 346

第六章 工具钢、硬质合金和模具钢 350

一、工具钢 350

1．碳素工具钢 350

2．合金工具钢 355

3．高速工具钢 375

二、硬质合金 381

1．常用硬质合金 381

2．切削加工用硬质合金的分类 383

3．切削加工用硬质合金的牌号 384

4．耐磨零件用硬质合金 387

三、工具材料的选用 388

1．刀具材料的选用 388

2．量具材料的选用 397

四、冷作模具钢 400

1．冷作模具钢的成分和性能 400

2．优质合金模具钢 417

3．冷作模具钢的选用 419

4．冷作模具的失效形式 430

5．模具的失效分析 430

五、热作模具钢 432

1．热作模具钢的成分和性能 432

2．热作模具钢的选用 447

3．热作模具的失效形式 451

六、塑料模具钢 451

1．塑料模具钢的成分和性能 452

2．塑料模具用扁钢 482

3．塑料模具钢的选用 485

第七章 特殊钢和合金 488

一、不锈钢 488

1．不锈钢的成分和性能 489

2．含铜抗菌不锈钢 529

3．不锈钢热轧钢板和钢带 530

4．不锈钢冷轧钢板和钢带 534

5．不锈、耐酸、耐热钢锻件 538

6．建筑行业使用的不锈钢 541

7．不锈钢的选用 541

8．不锈钢应用举例 545

二、耐蚀合金 558

三、耐热钢 564

1．耐热钢的成分和性能 565

2．耐热钢板和钢带 584

3．锅炉用耐热钢管 585

4．汽轮机和燃气轮机用耐热钢 589

5．气阀用耐热钢 599

6．炼油和化工设备用耐热钢 601

7．炉用耐热钢 603

四、高温合金 605

五、精密合金 623

下篇 非铁金属材料 628

第八章 非铁金属材料的基本知识 628

一、非铁金属材料的分类和应用 628

1．非铁金属材料的分类 628

2．工业上常用的非铁金属材料 631

二、非铁金属材料的基本性能 632

1．常用非铁金属材料的主要特性 632

2．常用非铁纯金属材料的物理性能 632

3．常用非铁纯金属材料的力学性能 633

4．常用非铁金属材料的力学性能 634

5．与常用金属材料的力学性能比较 635

6．主要非铁金属材料与钢铁材料的车削数据对比 635

7．主要非铁金属材料与钢铁材料的耐蚀性对比 636

8．主要非铁金属材料与钢铁材料的硬度对比 636

9．常用非铁金属材料的弹性模量与泊松比 636

10．常用非铁金属材料的摩擦因数 636

11．常用非铁金属材料的线胀系数 637

三、化学元素对非铁金属材料性能的影响 638

1．化学元素对铜及铜合金性能的影响 638

2．化学元素对铝及铝合金性能的影响 639

3．化学元素对镍及镍合金性能的影响 640

4．化学元素对锌及锌合金性能的影响 641

四、非铁金属材料的热处理 641

1．非铁金属材料的常用热处理规范 641

2．铜合金的热处理规范 642

3．变形铝合金的热处理规范 643

4．铸造铝合金的热处理规范 644

五、非铁金属产品的有关术语 644

1．非铁金属产品术语 644

2．非铁金属加工产品的缺陷术语 648

第九章 铜及铜合金 653

一、加工铜及铜合金 653

1．加工铜 654

2．加工黄铜 660

3．加工青铜 675

4．加工白铜 696

5．齿轮用铜合金 704

二、铸造铜合金 708

1．铸造铜合金的成分和性能 708

2．压铸铜合金 716

三、铜及铜合金的热处理工艺参数 717

1．铜及铜合金的退火工艺参数 717

2．铜合金的淬火及时效工艺参数 718

四、铜及铜合金产品的常见缺陷 718

1．铜及铜合金铸造产品的常见缺陷 718

2．铜及铜合金板、带、箔材产品的常见缺陷 719

3．铜及铜合金管、棒、线材产品的常见缺陷 723

五、铜及铜合金的选用 724

1．选用的基本原则 724

2．仪表齿轮的选材 725

3．仪表弹簧的选材 725

4．蜗杆的选材 725

第十章 铝及铝合金 727

一、变形铝及铝合金 728

二、铸造铝合金 785

三、压铸铝合金 805

四、变形铝及铝合金产品的缺陷 806

1．变形铝及铝合金铸锭的常见缺陷 806

2．变形铝及铝合金板、带材产品的常见缺陷 809

3．变形铝及铝合金管、棒、线材产品的常见缺陷 811

五、铝及铝合金的选用 812

1．选用的基本原则 812

2．纯铝的选用 813

3．变形铝合金的选用 813

4．铸造铝合金的选用 813

第十一章 其他非铁金属材料 815

一、钛及钛合金 815

1．加工钛及钛合金 817

2．铸造钛及钛合金 832

3．钛及钛合金的选用 834

二、镍及镍合金 834

三、镁及镁合金 846

1．变形镁及镁合金 846

2．铸造镁合金 854

四、锌及锌合金 858

1．加工锌及锌合金 859

2．铸造锌合金 860

3．压铸锌合金 862

五、铅及铅合金 863

六、轴承合金 867

1．铅基轴承合金 868

2．锡基轴承合金 870

3．铜基轴承合金 872

附录 875

附录A 金属材料常用量的符号 875

附录B 金属材料常用性能名称和符号新旧标准对照 876

附录C 不锈钢和耐热钢新旧标准牌号对照 876

参考文献 881