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目录 1

第一篇 金属材料基础 4

第一章 纯金属的晶体结构与组织 4

第一节 纯金属的晶体结构 4

一、纯金属的晶体结构 4

二、晶体缺陷 10

第二节 纯金属的结晶与组织 14

一、纯金属结晶的温度条件 14

二、纯金属的结晶过程 15

三、影响纯金属铸态组织的因素 18

第一节 合金的相结构 19

一、固溶体 19

第二章 二元合金的相结构与组织 19

二、金属间化合物 21

第二节 二元合金相图 22

第三节 二元合金相图的基本类型及相图分析 24

一、匀晶相图 24

二、共晶相图 26

三、包晶相图及其它相图 29

四、根据相图判断合金性能 30

第四节 铁碳合金相图 31

一、Fe-Fe3C相图分析 32

二、碳钢在平衡条件下的固态相变及组织 35

三、含碳量对钢性能的影响 38

一、金属的弹性变形 39

第一节 金属的变形过程 39

第三章 金属的塑性变形与再结晶 39

二、金属的塑性变形 40

第二节 塑性变形对金属组织与性能的影响 42

第三节 金属的回复与再结晶 45

第四节 金属的热加工 47

第五节 金属的断裂 49

第四章 评定金属材料在应力、介质作用下的性能指标 51

第一节 金属材料在静载荷作用下性能指标 51

第二节 金属材料在其它载荷作用下的性能指标 56

一、冲击载荷作用下的性能指标 56

二、交变载荷作用下的性能指标 57

一、金属的缺口效应 59

第三节 金属的缺口效应与断裂韧性 59

二、断裂韧性 60

第四节 金属的磨损与接触疲劳 61

一、金属的磨损 61

二、接触疲劳 62

第五节 应力腐蚀与氢脆 64

一、应力腐蚀断裂 64

二、氢脆 66

第二篇 工业用钢 68

第五章 改善钢的组织与性能的基本途径 68

第一节 冶金质量对钢性能的影响 68

一、杂质对钢材性能的影响 68

二、非金属夹杂物对钢材性能的影响 71

三、钢锭的宏观组织 72

四、钢的分类 74

第二节 碳钢的热处理 75

一、碳钢加热和冷却时的组织转变 77

二、碳钢过冷奥氏体转变图 86

三、钢的淬透性 91

四、碳钢在回火时的组织转变 93

第三节 钢的合金化 97

一、钢中的合金元素 97

二、合金元素在钢中存在的形式 97

三、合金元素对铁碳相图的影响 100

四、合金元素对热处理的影响 101

五、合金元素对钢机械性能的影响 104

第二节 低碳构件用钢的性能特点 106

一、低碳构件用钢的屈服现象 106

第一节 构件工作条件及性能要求 106

第六章 构件用钢 106

二、低碳构件用钢的冷脆现象 107

三、低碳构件用钢的应变时效、淬火时效及蓝脆 108

四、低碳构件用钢的冷变形性和可焊性 109

第三节 构件用钢 111

一、碳素构件用钢 111

二、普通低合金构件用钢 114

第七章 机器零件用钢 119

第一节 概述 119

第二节 轴类零件用钢 120

一、轴类零件的工作条件及性能要求 120

二、含碳量、回火温度对淬火钢机械性能的影响 121

三、轴类零件用钢 124

四、轴类零件加工工艺 126

第三节 齿轮用钢 130

一、齿轮的工作条件及性能要求 130

二、齿轮用钢与强化工艺 132

第四节 弹簧用钢 143

一、弹簧的工作条件与性能要求 143

二、弹簧用钢 144

三、弹簧的制造工艺 146

第五节 滚动轴承用钢 147

一、滚动轴承的工作条件及性能要求 147

二、滚动轴承用钢 148

三、铬轴承钢制滚动轴承的加工工艺 149

第六节 易削钢 151

第七节 典型零件选材及工艺分析 153

一、轴类 153

二、齿轮 155

第八章 工具材料 158

第一节 刃具钢 158

一、刃具的工作条件及性能要求 158

二、碳素刃具钢 159

三、低合金刃具钢 162

第二节 高速钢 163

一、高速钢中合金元素的作用 163

二、W18Cr4V钢的铸态组织 165

三、W18Cr4V钢加工工艺特点 166

一、冷作模具钢 169

四、高速钢的类型 169

第三节 模具钢 169

二、热作模具钢 175

第四节 量具钢 178

第五节 硬质合金 179

一、金属陶瓷硬质合金 179

二、钢结硬质合金 180

第九章 特殊钢 181

第一节 不锈钢 181

一、金属腐蚀失效形式及过程 181

二、提高金属耐腐蚀性的途径 182

三、不锈钢的种类及特点 183

二、热强钢 188

一、耐热不起皮钢 188

第二节 耐热钢及耐热合金 188

三、耐热合金 194

第三节 耐磨钢 196

第三篇 铸钢与铸铁 200

第十章 铸钢 200

第一节 铸造碳钢 200

第二节 铸造合金钢 201

第十一章 铸铁 206

第一节 灰口铸铁 206

一、灰口铸铁的石墨化过程 206

二、影响灰口铸铁组织的因素 208

三、灰口铸铁的性能 208

六、灰口铸铁的热处理 209

四、灰口铸铁的牌号和用途 209

五、灰口铸铁的变质处理 209

第二节 可锻铸铁 211

第三节 球墨铸铁 212

一、球铁的化学成分、组织与性能 212

二、球铁的牌号及用途 213

三、球铁的热处理 213

第四节 特殊性能铸铁 216

第一节 铝及铝合金 218

一、纯铝 218

二、铝合金 218

第十二章 铝、钛及其合金 218

第四篇 有色金属材料 218

第二节 钛及钛合金 225

一、纯钛 225

二、钛合金 226

三、钛合金的热处理 227

第十三章 铜及轴承合金 230

第一节 铜及其合金 230

一、纯铜 230

二、铜合金 231

第二节 轴承合金 237

一、轴承合金的工作条件及性能要求 237

二、锡基轴承合金 237

四、铜基轴承合金 239

五、锌基轴承合金 239

三、铅基轴承合金 239

第十四章 提高机械产品质量的基本途径 241

第一节 机械产品的失效分析 241

第二节 提高机械产品质量的基本途径 243

一、机械产品的合理结构与尺寸设计 244

二、合理的选材 245

三、严格执行和合理编制零件的加工工艺 246

第五篇 非金属材料 249

第十五章 高分子材料 249

第一节 高分子材料的基本知识 249

一、高分子化合物的分类 249

二、高分子化合物的合成方法 250

三、高分子化合物的成型加工方法 250

一、高分子链结构 251

第二节 高分子的结构 251

二、高聚物的聚集态结构 253

第三节 高分子性能 254

一、无定形高聚物的三种状态和两种转变 254

二、结晶高聚物的力学状态转变 254

三、高聚物的高弹性、粘流性和粘弹性 255

四、高聚物的机械性能 256

五、高聚物的热性能 257

六、高聚物的其它性能 257

第四节 常用高分子材料 258

一、塑料 258

二、橡胶 259

四、合成胶粘剂 261

三、合成纤维 261

第一节 概述 264

第二节 陶瓷的组成与结构 264

第十六章 陶瓷材料 264

一、晶体相 265

二、玻璃相 267

三、气相 268

第三节 陶瓷的性能 268

一、机械性能 268

二、化学性能 269

第四节 常用陶瓷材料及其应用 270

一、陶瓷作为结构材料 270

四、其它性能 270

三、热性能 270

二、利用电、磁性能的陶瓷 271

三、化学化工用陶瓷 272

四、尖端工业用陶瓷 272

五、光学、医学用陶瓷 272

第十七章 复合材料 273

第一节 概述 273

一、复合材料命名和分类 273

二、复合材料的组成 274

第二节 复合理论简介 275

第三节 复合材料的性能 277

第四节 复合材料的应用 279

参考文献 282