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第1章　钢铁材料基础知识1

1.1　钢的合金化1

1.1.1　铁碳合金相图1

1.1.2　钢中的合金元素5

1.1.3　合金元素与铁的相互作用7

1.1.4　合金元素与碳的相互作用9

1.1.5　合金元素对Fe-C（Fe3C）相图的影响11

1.1.6　合金元素对奥氏体层错能的影响12

1.1.7　常用合金元素的作用13

1.2　钢铁中的基本组织16

1.2.1　合金元素在钢中的存在形式16

1.2.2　固溶体类型组织17

1.2.3　化合物类型组织20

1.3　钢的力学性能23

1.3.1　金属的常规性能指标23

1.3.2　疲劳强度31

1.3.3　韧性33

1.3.4　高温力学性能36

1.4　钢的强韧化机制37

1.4.1　钢的强化机理38

1.4.2　钢的韧化途径39

1.5　钢中微量合金元素的作用41

1.5.1　钢中常见的微量元素41

1.5.2　微量元素对钢的有益作用41

1.5.3　微量元素对钢的有害影响43

1.6　钢的分类和编号方法44

1.6.1　钢的分类45

1.6.2　钢的编号方法46

第2章　工程构件用钢53

2.1　碳素结构钢54

2.1.1　碳素结构钢的分类54

2.1.2　低碳钢的时效56

2.2　低合金结构钢58

2.2.1　低合金结构钢的性能要求58

2.2.2　低合金高强度钢中合金元素的作用和影响58

2.2.3　低合金高强度钢的冶金问题64

2.2.4　我国的低合金高强度钢65

2.3　特殊性能低合金高强度钢69

2.3.1　耐候钢70

2.3.2　耐海水腐蚀钢72

2.3.3　表面处理钢材72

2.3.4　汽车冲压钢板74

2.3.5　石油、大然气管线钢79

2.3.6　工程机械用钢与可焊接高强度钢83

2.3.7　钢筋钢84

2.3.8　低温用钢86

2.3.9　钢轨钢87

2.4　国外低合金高强度钢简介88

2.5　工程构件用钢的发展趋势89

第3章　机器零件用钢93

3.1　调质钢93

3.1.1　调质钢的力学性能要求94

3.1.2　调质钢的合金化及组织特点94

3.1.3　常用的调质钢95

3.1.4　调质钢的冶金质量、热处理特点与组织、性能的关系99

3.2　渗碳钢、氮化钢及低淬透性钢102

3.2.1　渗碳钢的受力状态及对性能的要求102

3.2.2　渗碳钢的合金化104

3.2.3　常用的渗碳钢107

3.2.4　渗碳钢的热处理特点110

3.2.5　渗碳钢的应用111

3.2.6　汽车渗碳齿轮用钢114

3.2.7　氮化钢116

3.2.8　低淬透性钢121

3.3　低碳马氏体钢122

3.4　冷镦冷锻和冷挤压用钢126

3.5　易切削钢132

3.6　非调质钢与贝氏体钢135

3.6.1　非调质钢135

3.6.2　贝氏体钢137

3.7　弹簧钢141

3.7.1　弹簧的工作条件和性能要求141

3.7.2　热成形弹簧钢的成分、性能特点和应用范围142

3.7.3　冷成形弹簧钢丝147

3.8　轴承钢149

3.8.1　滚动轴承的工作条件及对轴承用钢的要求149

3.8.2　铬轴承钢的化学成分150

3.8.3　铬轴承钢的锻造与热处理152

3.8.4　特殊用途的轴承钢156

3.8.5　轴承材料的新进展159

3.9　特殊用途钢160

3.9.1　耐磨钢160

3.9.2　低温用钢164

3.9.3　大锻件用钢167

第4章　工模具用钢177

4.1 刃具钢177

4.1.1　刃具钢的工作条件和基本性能要求177

4.1.2　刃具用的碳素工具钢178

4.1.3　刃具用的低合金工具钢181

4.1.4　高速钢184

4.2　冷作模具钢198

4.2.1　冷作模具钢的性能要求198

4.2.2　碳素工具钢和低合金工具钢199

4.2.3　高碳高铬模具钢199

4.2.4　高碳中铬模具钢202

4.2.5　含Mn的空冷微变形钢203

4.2.6　高速钢冷作模具203

4.2.7　马氏体型冷作模具钢203

4.3　热作模具钢205

4.3.1　热作模具的性能要求205

4.3.2　锤锻模用钢207

4.3.3　热挤压模用钢208

4.3.4　压铸模用钢211

4.4　塑料模具钢212

4.4.1　塑料模具工作条件及基本要求212

4.4.2　塑料模具用钢213

4.5　基体钢216

4.5.1　概述216

4.5.2　几种基体钢及其特点217

4.6　模具材料的进展218

4.6.1　模具材料218

4.6.2　热处理工艺223

4.7　其他类型的工具钢227

4.7.1　量具钢227

4.7.2　耐冲击工具用钢228

第5章　不锈钢231

5.1　不锈钢的分类231

5.2　不锈钢的合金化原理与腐蚀232

5.2.1　不锈钢的合金化原理232

5.2.2　不锈钢的腐蚀233

5.3　铁素体不锈钢239

5.4　马氏体不锈钢244

5.4.1　马氏体不锈钢的成分和用途244

5.4.2　Cr13型马氏体不锈钢及其热处理246

5.4.3　马氏体-铁素体型不锈钢249

5.5　奥氏体不锈钢249

5.5.1　18-8型不锈钢252

5.5.2　Cr-Mn及Cr-Mn-Ni型不锈钢255

5.5.3　高Si和Mo奥氏体不锈钢256

5.6　奥氏体-铁素体不锈钢257

5.6.1　奥氏体-铁素体不锈钢的成分与特性257

5.6.2　奥氏体-铁素体不锈钢的耐蚀性258

5.6.3　奥氏体-铁素体不锈钢的相比例259

5.6.4　典型的奥氏体-铁素体不锈钢259

5.7　沉淀硬化型不锈钢260

5.7.1　沉淀硬化型不锈钢的类型与特点260

5.7.2　奥氏体-马氏体沉淀硬化型不锈钢262

5.7.3　马氏体沉淀硬化型不锈钢263

5.8　不锈钢的选用263

第6章　耐热钢269

6.1　概述269

6.1.1　耐热钢的工作条件及其对性能的要求269

6.1.2　耐热钢的失效273

6.2　抗氧化钢276

6.2.1　铁素体型抗氧化钢279

6.2.2　奥氏体型抗氧化钢279

6.3　珠光体（珠光体-铁素体）型热强钢281

6.3.1　低碳珠光体（铁素体）型热强钢281

6.3.2　中碳珠光体型热强钢288

6.4　马氏体型热强钢289

6.4.1　汽轮机叶片用钢293

6.4.2　内燃机排气阀用钢294

6.5　奥氏体型热强钢295

第7章　超高强度钢与TRIP钢298

7.1　超高强度钢298

7.1.1　低合金超高强度钢300

7.1.2　中合金超高强度钢302

7.1.3　高合金超高强度钢——马氏体时效钢302

7.1.4　HP9Ni-4Co钢304

7.1.5　含Co马氏体时效钢304

7.1.6　无Co马氏体时效钢305

7.2　TRIP钢306

7.2.1　Ni-Cr奥氏体TRIP钢307

7.2.2　Si-Mn系TRIP钢307

7.2.3　TRIP钢板及其在汽车工业的应用309

第8章　铸铁312

8.1　概述312

8.1.1　铸铁中石墨的形态和分类312

8.1.2　铁-石墨相图313

8.1.3　铸铁中合金元素的作用315

8.2　灰铸铁317

8.2.1　灰铸铁的牌号、成分及组织317

8.2.2　灰铸铁的性能318

8.2.3　灰铸铁的热处理319

8.2.4　灰铸铁的应用320

8.3　可锻铸铁322

8.3.1　可锻铸铁的成分和组织322

8.3.2　可锻铸铁的牌号及性能323

8.3.3　可锻铸铁的退火324

8.3.4　可锻铸铁的应用325

8.4　球墨铸铁325

8.4.1　球墨铸铁的组织与成分326

8.4.2　球墨铸铁的牌号和性能327

8.4.3　球墨铸铁的热处理329

8.4.4　球墨铸铁的应用332

8.5　蠕墨铸铁334

8.5.1　蠕墨铸铁的成分与组织334

8.5.2　蠕墨铸铁的牌号与性能335

8.5.3　蠕墨铸铁的热处理336

8.5.4　蠕墨铸铁的应用337

8.6　特种铸铁338

8.6.1　耐磨铸铁338

8.6.2　耐热铸铁343

8.6.3　耐蚀铸铁344

8.7　铸铁和铸造技术的发展346

8.7.1　铸铁和铸造技术现状346

8.7.2　铸铁和铸造技术发展方向348

第9章　铸钢350

9.1　概述350

9.1.1　铸钢件的优点350

9.1.2　铸钢件的应用351

9.1.3　铸钢的分类及牌号353

9.2　一般工程与结构用铸造碳钢和高强度铸钢354

9.2.1　铸造碳钢354

9.2.2　铸造碳钢的用途356

9.3　铸造中、低合金钢357

9.3.1　低合金结构铸钢357

9.3.2 中、低合金高强度铸钢358

9.3.3　微量合金化铸钢358

9.4　铸造不锈钢及耐热钢359

9.4.1　工程结构用中、高强度马氏体不锈钢359

9.4.2　耐腐蚀铸造不锈钢及镍基铸造合金360

9.4.3　铸造耐热钢364

9.5　铸造耐磨钢365

9.5.1　耐磨锰钢365

9.5.2　耐磨中铬钢366

9.5.3　耐磨低合金钢367

9.5.4　耐磨碳钢367

9.5.5　铸造石墨钢368

9.6　铸造特殊用钢及专业用钢368

9.6.1　铸造特殊用钢368

9.6.2　专业铸造用钢369

9.7　快速成形技术在铸造中的应用374

9.7.1　快速成形技术概述375

9.7.2　快速成形技术在铸造生产中的应用376

9.7.3　各种快速成形技术在铸造上应用的比较380

参考文献381