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绪论2

第1章 金属的性能4

1.1 金属的物理性能和化学性能5

1.1.1 金属的物理性能5

1.1.2 金属的化学性能8

1.2 金属的力学性能8

1.2.1 强度9

1.2.2 塑性12

1.2.3 硬度13

1.2.4 韧性16

1.2.5 疲劳强度18

1.3 金属的工艺性能20

本章小结22

习题22

第2章 纯金属与合金的晶体结构23

2.1 纯金属的晶体结构24

2.1.1 晶体结构24

2.1.2 常见的晶格类型25

2.1.3 金属晶体结构的缺陷25

2.2 合金的晶体结构27

2.2.1 合金的基本概念27

2.2.2 合金的结构27

本章小结29

习题29

第3章 纯金属与合金的结晶30

3.1 纯金属的结晶31

3.1.1 纯金属的冷却曲线及过冷度31

3.1.2 纯金属的结晶过程31

3.1.3 晶粒大小对金属力学性能的影响32

3.2 合金的结晶33

3.2.1 二元合金相图的建立33

3.2.2 铅锑二元合金相图分析34

本章小结36

习题36

第4章 金属的塑性变形与再结晶37

4.1 金属的塑性变形38

4.1.1 单晶体的塑性变形38

4.1.2 多晶体的塑性变形39

4.2 冷塑性变形对金属性能与组织的影响39

4.3 回复与再结晶41

4.3.1 回复41

4.3.2 再结晶42

4.3.3 晶粒长大42

4.4 金属的热塑性变形42

4.4.1 热加工与冷加工的区别42

4.4.2 热加工对金属组织和性能的影响43

本章小结44

习题44

第5章 铁碳合金相图与碳素钢46

5.1 铁碳合金的组织47

5.1.1 纯铁的同素异构转变47

5.1.2 铁碳合金的基本相47

5.2 铁碳合金相图49

5.2.1 Fe-Fe3C相图分析50

5.2.2 铁碳合金的分类51

5.2.3 典型铁碳合金的结晶过程52

5.2.4 含碳量对钢组织和性能的影响56

5.2.5 Fe-Fe3C相图的应用57

5.3 碳素钢58

5.3.1 常存元素对钢性能的影响58

5.3.2 碳素钢的分类59

5.3.3 碳素钢的牌号及用途59

本章小结64

习题64

第6章 钢的热处理65

6.1 概述65

6.2 钢在加热时的转变66

6.2.1 钢在加热时的组织转变66

6.2.2 奥氏体晶粒长大67

6.3 钢在冷却时的转变68

6.3.1 过冷奥氏体等温转变69

6.3.2 过冷奥氏体连续冷却与C曲线的关系70

6.3.3 过冷奥氏体冷却转变后的组织及性能71

6.4 退火与正火74

6.4.1 退火和正火的目的74

6.4.2 退火和正火工艺及应用75

6.5 淬火76

6.5.1 淬火加热温度的选择76

6.5.2 淬火冷却介质77

6.5.3 淬火方法78

6.5.4 淬硬性与淬透性79

6.5.5 淬火缺陷81

6.6 回火82

6.6.1 回火目的82

6.6.2 回火对钢性能的影响82

6.6.3 回火时钢的组织变化82

6.6.4 回火温度83

6.7 表面淬火84

6.7.1 火焰加热表面淬火84

6.7.2 感应加热表面淬火85

6.8 化学热处理86

6.8.1 渗碳86

6.8.2 渗氮（氮化）89

6.8.3 碳氮共渗90

6.8.4 其他化学热处理90

本章小结91

习题91

第7章 合金钢93

7.1 合金元素在钢中的主要作用93

7.2 合金钢的分类和牌号94

7.2.1 合金钢的分类94

7.2.2 合金钢的牌号95

7.3 合金结构钢96

7.3.1 低合金结构钢96

7.3.2 合金渗碳钢97

7.3.3 合金调质钢98

7.3.4 合金弹簧钢99

7.3.5 滚动轴承钢100

7.4 合金工具钢101

7.4.1 合金刃具钢101

7.4.2 合金模具钢103

7.4.3 合金量具钢104

7.5 特殊性能钢104

7.5.1 不锈钢104

7.5.2 耐热钢105

7.5.3 耐磨钢105

本章小结106

习题107

第8章 铸铁108

8.1 铸铁的石墨化109

8.1.1 化学成分的影响109

8.1.2 冷却速度的影响109

8.2 灰铸铁110

8.2.1 灰铸铁的组织与性能110

8.2.2 灰铸铁的孕育处理111

8.2.3 灰铸铁的牌号及应用111

8.2.4 灰铸铁的热处理112

8.3 可锻铸铁112

8.3.1 可锻铸铁的组织与性能112

8.3.2 可锻铸铁的牌号及用途113

8.4 球墨铸铁114

8.4.1 球墨铸铁的组织与性能114

8.4.2 球墨铸铁的牌号、性能特点及用途114

8.4.3 球墨铸铁的热处理115

8.5 其他铸铁116

8.5.1 蠕墨铸铁116

8.5.2 合金铸铁117

本章小结118

习题118

第9章 有色金属及硬质合金120

9.1 铜及其合金121

9.1.1 铜121

9.1.2 铜合金121

9.2 铝及其合金125

9.2.1 铝125

9.2.2 铝合金126

9.2.3 铝合金的热处理128

9.3 钛及钛合金129

9.3.1 钛129

9.3.2 钛合金129

9.4 轴承合金130

9.4.1 锡基轴承合金（锡基巴氏合金）131

9.4.2 铅基轴承合金（铅基巴氏合金）131

9.4.3 铝基轴承合金132

9.5 硬质合金133

9.5.1 硬质合金的性能特点133

9.5.2 常用的硬质合金133

本章小结135

习题135

第10章 金属材料的表面处理简介136

10.1 金属表面强化处理136

10.2 金属表面防腐处理137

10.2.1 金属的腐蚀137

10.2.2 金属腐蚀的防护方法138

10.3 金属表面装饰处理139

本章小结140

习题140

第11章 高分子材料及其他非金属材料141

11.1 高分子化合物的基本知识141

11.1.1 高分子化合物（高聚物）的含义141

11.1.2 高分子化合物的合成142

11.1.3 高分子化合物的分类142

11.1.4 高分子材料的老化与防老化143

11.2 高分子材料143

11.2.1 塑料144

11.2.2 橡胶146

11.2.3 纤维147

11.2.4 胶粘剂148

11.3 陶瓷材料149

11.3.1 陶瓷的分类与性能149

11.3.2 常用陶瓷的种类及应用150

11.4 复合材料150

11.4.1 复合材料的概念和性能特点150

11.4.2 复合材料的分类151

11.4.3 常用复合材料简介151

本章小结152

习题153

实验154

附录167

参考文献173