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前言 1

编者的话 1

第一章金属的晶体结构 1

第一节 金属 1

一、金属的特性 1

二、金属的原子结构特点 1

目 录 1

三、金属原子间的结合方式（金属键） 2

第二节金属的晶体结构 2

一、晶体的基本概念 2

二、金属的典型品格 4

三、典型晶格的其他参数 5

四、不同晶面和晶向原子排列的差异 8

五、晶体的各向异性 9

一、点缺陷 10

第三节金属的实际晶体结构 10

二、线缺陷 11

三、面缺陷 13

思考题与练习题 14

第二章纯金属的结晶 15

第一节金属结晶的现象 15

一、金属结晶的过冷现象 15

二、纯金属的结晶过程 16

第二节金属结晶的条件 16

一、金属结晶的能量条件 16

二、金属结晶的结构条件 17

第三节形核的规律 18

一、自发形核（均质形核） 18

一、晶核长大的机理 20

第四节 晶核长大的规律 20

二、非自发形核（异质形核） 20

二、晶核长大的方式 21

第五节 晶粒大小的控制 23

一、晶粒大小对性能的影响 23

二、影响晶粒大小的因素 23

三、控制晶粒大小的方法 24

思考题与练习题 24

第三章二元合金的相结构与结晶 26

第一节基本概念 26

第二节合金的相结构 27

一、固溶体 27

二、金属化合物 30

三、机械混合物 31

第三节二元合金相图的建立 31

二、二元合金相图的测定方法 32

一、二元合金相图的表示方法 32

第四节二元匀晶相图 33

一、相图分析 33

二、固溶体的平衡结晶及其组织 34

三、杠杆定律的应用 35

四、固溶体的不平衡结晶及其组织 36

五、固溶体合金的性能和相图的关系 38

第五节共晶相图 39

一、相图分析 39

二、典型合金的平衡结晶及其组织 40

三、初晶和共晶组织的形态 42

四、共晶合金性能与成分的关系 43

第六节包晶相图 45

一、相图分析 45

二、典型合金的平衡结晶及其组织 46

第七节其他类型的相图 48

一、形成金属间化合物的相图 48

二、具有固态相变的相图 49

第八节二元合金相图的分析法 50

一、二元合金相图的分析方法 50

二、复杂二元合金相图的分析举例 51

思考题与练习题 52

第四章铁碳合金 53

第一节 铁碳合金的组元及其基 53

本相 53

一、金属的同素异构转变 53

二、铁碳合金的基本相 54

第二节 Fe—Fe3C合金相图分析 56

一、铁碳合金相图中的特性点 57

二、铁碳合金相图中的特性线 58

三、铁碳合金相图中的相区 59

第三节典型合金的结晶过程及 60

其组织 60

一、工业纯铁的结晶过程及组织转变 60

二、共析钢的结晶过程及组织转变 61

三、亚共析钢的结晶过程及组织转 62

变 62

四、过共析钢的结晶过程及组织转 64

变 64

五、共晶白口铸铁的结晶过程及组 64

织转变 64

六、亚共晶白口铸铁的结晶过程及 65

组织转变 65

组织转变 66

七、过共晶白口铸铁的结晶过程及 66

第四节含碳量对铁碳合金平衡 67

组织和性能的影响 67

一、含碳量对平衡组织的影响 67

二、含碳量对性能的影响 68

第五节铁—碳合金相图的应用 69

一、在选材方面的应用 69

二、在铸造生产方面的应用 69

三、在压力加工工艺方面的应用 69

四、在热处理方面的应用 70

五、在焊接工艺方面的应用 70

第六节碳素钢 70

一、钢中杂质元素对钢性能的影响 70

二、碳素钢的分类 72

原则 73

三、我国钢铁产品牌号表示方法及 73

四、碳素钢的牌号、性能和用途 74

思考题与练习题 80

第五章三元合金相图 82

第一节三元合金相图基础 82

第二节三元匀晶相图 84

一、相图分析 84

二、等温截面图 84

三、变温截面图 84

第三节三元共晶相图 85

一、相图分析 86

二、等温截面图 87

三、变温截面图 87

思考题与练习题 89

第一节金属的塑性变形 90

第六章 金属塑性变形与再结晶 90

一、单晶体的塑性变形 91

二、多晶体的塑性变形 94

三、合金的塑性变形 96

四、塑性变形对金属组织和性能的 97

影响 97

第二节 冷变形金属在加热时的 99

变化 99

一、回复 99

二、再结晶 100

三、晶粒长大 101

第三节热变形加工特点及组织 102

和性能的变化 102

一、压力加工时变形的分类 102

二、热变形加工及其优缺点 102

三、热变形加工时组织和性能的变化 103

思考题与练习题 104

第七章钢的热处理 105

第一节钢在加热时的转变（奥氏 105

体化） 105

一、奥氏体的形成过程 106

二、奥氏体晶粒的长大及其影响因素 106

第二节 钢在冷却时的转变 108

一、过冷奥氏体的等温冷却转变 108

二、过冷奥氏体的连续冷却转变 111

三、连续冷却转变图与等温冷却转 113

变图的比较和应用 113

第三节钢的普通热处理 113

一、钢的退火 113

三、钢的淬火 115

二、钢的正火 115

四、钢的淬透性 118

五、钢的回火 119

第四节 钢的表面淬火与化学热 120

处理 120

一、钢的表面淬火 121

二、钢的化学热处理 122

第五节热处理新技术简介 123

第六节热处理与其他冷、热加 124

工工艺的关系 124

一、热处理的技术条件 125

二、热处理工序位置的确定 126

三、常见热处理缺陷及其预防 127

四、热处理零件结构的工艺性 128

思考题与练习题 129

第八章合金钢 130

第一节 合金元素在钢中的作用 130

一、合金钢的分类 130

二、合金元素在钢中的作用 131

第二节合金结构钢 137

一、低合金高强度结构钢 137

二、合金结构钢 140

三、高耐候性结构钢和焊接结构用 143

耐候钢 143

四、易切削结构钢 144

五、表面硬化钢 146

六、弹簧钢 148

七、滚动轴承钢 149

一、刃具钢 150

第三节合金工具钢 150

二、模具钢 153

三、量具钢 155

第四节特殊钢 156

一、不锈钢 156

二、耐热钢及耐热合金 160

三、耐磨钢 163

思考题与练习题 163

第九章铸铁 165

第一节铸铁的石墨化过程 165

一、铁—碳合金双重相图及石墨化过程 165

二、铸铁的分类 167

第二节灰铸铁 168

一、灰铸铁的化学成分、组织和性能 168

二、影响灰铸铁组织与性能的因素 171

三、灰铸铁的孕育处理 173

四、灰铸铁的热处理 173

第三节球墨铸铁 174

一、球墨铸铁的化学成分、组织、性能及用途 174

三、球墨铸铁的热处理 176

第四节蠕墨铸铁 178

一、蠕墨铸铁的金相组织特点 178

二、蠕墨铸铁的性能特点 179

第五节可锻铸铁 180

一、可锻铸铁的成分、组织 180

二、可锻铸铁的性能及用途 181

第六节特殊性能铸铁 182

一、耐磨铸铁 182

二、耐热铸铁 183

三、耐蚀铸铁 184

思考题与练习题 185

第十章非铁合金 186

第一节铝及其合金 186

一、工业纯铝 186

二、铝合金概述 186

第二节铜及其合金 192

一、工业纯铜 192

二、黄铜 192

三、青铜 194

第三节滑动轴承合金 197

一、轴承合金的工作条件及要求 197

二、常用的轴承合金 198

第四节其他非铁合金 199

一、钛及其合金 199

三、锌及其合金 200

二、镁及其合金 200

第五节新材料介绍 201

一、新型结构材料 201

二、新型功能材料 202

三、材料科学技术的若干热点 203

思考题与练习题 204

实验指导书 205

实验一盐类结晶过程的观察 205

实验二显微试样的制备 207

实验三 铁—碳合金平衡组织的观察 215

实验四钢的热处理 220

实验五钢的不平衡组织观察 224

实验六 铸铁及非铁合金组织观察 227

参考文献 233