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上篇 金属材料与热处理基础知识3

第1章 金属材料的性能3

1.1 金属材料的力学性能3

1.1.1 强度4

1.1.2 塑性7

1.1.3 硬度9

1.1.4 冲击韧性14

1.1.5 疲劳强度17

1.2 金属材料的物理性能与化学性能18

1.2.1 金属材料的物理性能18

1.2.2 金属材料的化学性能20

1.3 金属材料的工艺性能21

1.3.1 铸造性能21

1.3.2 锻造性能21

1.3.3 焊接性能22

1.3.4 热处理性能22

1.3.5 切削加工性能22

1.3.6 冲压性能22

练习题23

第2章 金属的晶体结构与结晶23

2.1 金属的晶体结构25

2.1.1 晶体结构的基本知识25

2.1.2 常见金属的晶格类型26

2.1.3 实际金属的晶体结构26

2.1.4 合金的组织结构30

2.2 金属的结晶32

2.2.1 金属结晶的条件32

2.2.2 纯金属的结晶过程33

2.2.3 细化晶粒的方法34

2.3 金属的塑性变形与再结晶35

2.3.1 金属的塑性变形35

2.3.2 冷塑性变形对金属性能与组织的影响38

2.3.3 塑性变形后的金属在加热时的组织和性能变化39

2.3.4 金属的热塑性变形41

练习题43

第3章 铁碳合金45

3.1 纯铁的同素异晶转变45

3.2 铁碳合金的基本组织46

3.3 铁碳合金相图48

3.3.1 Fe—Fe3C相图中的点和线的含义49

3.3.2 铁碳合金的分类50

3.3.3 典型铁碳合金的平衡结晶过程51

3.3.4 含碳量对钢组织和性能的影响54

3.3.5 铁碳合金相图的应用55

3.4 碳素钢57

3.4.1 常存元素对碳素钢性能的影响57

3.4.2 碳钢的分类58

3.4.3 碳素钢的编号和用途59

3.4.4 钢的火花鉴别63

练习题67

第4章 钢的热处理69

4.1 概述69

4.2 钢在加热和冷却时的组织转变70

4.2.1 钢在加热和冷却时的临界点70

4.2.2 钢在加热时的组织转变71

4.2.3 钢在冷却时的组织转变73

4.3 钢的退火和正火78

4.3.1 退火78

4.3.2 正火及其应用79

4.4 钢的淬火与回火80

4.4.1 淬火80

4.4.2 回火85

4.5 钢的表面热处理88

4.5.1 钢的表面淬火89

4.5.2 钢的化学热处理90

练习题93

第5章 铸铁96

5.1 概述96

5.1.1 铸铁的分类96

5.1.2 铸铁的石墨化及影响石墨化的因素97

5.2 灰铸铁98

5.2.1 灰铸铁的组织和性能特点98

5.2.2 灰铸铁的孕育处理99

5.2.3 灰铸铁的牌号和用途99

5.2.4 灰铸铁的热处理100

5.3 可锻铸铁101

5.3.1 可锻铸铁的组织和性能特点102

5.3.2 可锻铸铁的生产102

5.3.3 可锻铸铁的牌号和用途103

5.4 球墨铸铁104

5.4.1 球墨铸铁的组织和性能特点104

5.4.2 球墨铸铁的牌号和用途105

5.4.3 球墨铸铁的热处理106

5.5 蠕墨铸铁和新型合金铸铁107

5.5.1 蠕墨铸铁107

5.5.2 新型合金铸铁108

练习题109

第6章 合金钢110

6.1 合金元素在钢中的主要作用110

6.2 合金钢的分类与牌号112

6.2.1 合金钢的分类112

6.2.2 合金钢的牌号112

6.3 合金结构钢114

6.3.1 低合金高强度结构钢114

6.3.2 合金渗碳钢116

6.3.3 合金调质钢118

6.3.4 合金弹簧钢121

6.3.5 滚动轴承钢123

6.4 合金工具钢124

6.4.1 合金刃具钢125

6.4.2 模具钢128

6.4.3 量具钢131

6.5 特殊性能钢及硬质合金133

6.5.1 不锈钢133

6.5.2 耐热钢134

6.5.3 耐磨钢136

6.5.4 硬质合金136

练习题140

第7章 有色金属142

7.1 铜及铜合金142

7.1.1 工业纯铜142

7.1.2 黄铜143

7.1.3 青铜145

7.2 铝及铝合金148

7.2.1 纯铝148

7.2.2 铝合金的分类148

7.2.3 变形铝合金149

7.2.4 铸造铝合金151

7.3 钛及钛合金152

7.3.1 工业纯钛152

7.3.2 钛合金155

7.4 轴承合金156

7.4.1 概述156

7.4.2 常用巴氏合金157

7.4.3 铜基轴承合金159

7.4.4 铝基轴承合金160

练习题161

下篇 模具材料及热处理第8章 模具材料的选择161

8.1 模具及模具材料的分类165

8.1.1 模具的分类165

8.1.2 模具材料的分类166

8.2 模具材料的性能要求168

8.2.1 冷作模具钢的性能要求168

8.2.2 热作模具钢的性能要求170

8.2.3 塑料模具钢的性能要求171

8.3 模具材料的选择172

8.3.1 模具选材原则172

8.3.2 冷作模具的选材173

8.3.3 热作模具的选材174

8.3.4 塑料模具的选材175

练习题176

第9章 冷作模具用钢及热处理176

9.1 冷作模具用钢的性能和应用178

9.1.1 碳素冷作模具钢178

9.1.2 高碳低合金冷作模具钢179

9.1.3 高耐磨冷作模具钢180

9.1.4 耐冲击冷作模具钢184

9.1.5 冷作模具用硬质合金及钢结硬质合金186

9.2 冷作模具钢的热处理187

9.2.1 冷作模具制造工艺路线188

9.2.2 冷作模具钢的基本热处理工序188

9.2.3 碳素冷作模具钢的热处理189

9.2.4 高碳低合金冷作模具钢热处理195

9.2.5 高耐磨冷作模具钢的热处理198

9.2.6 耐冲击冷作模具钢的热处理210

9.2.7 钢结硬质合金的热处理214

9.3 新型冷作模具钢的发展和应用215

练习题217

第10章 热作模具用钢及热处理217

10.1 热作模具用钢的特性和应用219

10.1.1 低耐热高韧性热作模具钢219

10.1.2 中耐热韧性热作模具钢221

10.1.3 高耐热性热作模具钢222

10.1.4 特殊用途热作模具钢224

10.2 热作模具钢的热处理226

10.2.1 低耐热高韧性模具钢的热处理226

10.2.2 中耐热韧性模具钢的热处理232

10.2.3 高耐热性热作模具钢的热处理235

10.2.4 特殊用途热作模具钢的热处理239

练习题240

第11章 塑料模具用钢及热处理240

11.1 塑料模具用钢的特性和应用241

11.1.1 碳素塑料模具钢241

11.1.2 渗碳型塑料模具钢242

11.1.3 预硬化型塑料模具钢244

11.1.4 时效硬化型塑料模具钢247

11.1.5 耐腐蚀型塑料模具钢249

11.2 塑料模具钢的热处理250

11.2.1 碳素塑料模具钢的热处理251

11.2.2 渗碳型塑料模具钢的热处理254

11.2.3 预硬化型塑料模具钢的热处理256

11.2.4 时效硬化型塑料模具钢的热处理258

11.2.5 耐腐蚀型塑料模具钢的热处理259

练习题261

附录263

附录A 常用值对照、换算表及经验值表263

表A-1 压痕直径与布氏硬度对照表263

表A-2 黑色金属硬度及强度换算表265

表A-3 常用钢的临界点266

附录B 国内进口模具钢材的钢号、特性及应用268

表B-1 国内市场销售的美国冷作模具钢简介268

表B-2 国内市场销售的美国热作模具钢简介269

表B-3 国内市场销售的美国塑料模具钢简介269

表B-4 国内市场销售的日本冷作模具钢简介269

表B-5 国内市场销售的日本热作模具钢简介271

表B-6 国内市场销售的日本塑料模具钢简介272

表B-7 国内市场销售的德国冷作模具钢简介273

表B-8 国内市场销售的德国热作模具钢简介274

表B-9 国内市场销售的德国塑料模具钢简介274

表B-10 国内市场销售的奥地利冷作模具钢简介276

表B-11 国内市场销售的奥地利热作模具钢简介276

表B-12 国内市场销售的奥地利塑料模具钢简介277