金屬學與熱處理（簡體書）

《金屬學與熱處理》是冶金和材料類各專業的重要的技術基礎課，并兼有一般基礎課性質。本教材內容分為三篇，即金屬學基本原理、固態相變原理及應用、金屬材料學。書中全面系統地介紹了金屬與合金的晶體結構，金屬與合金相圖與結晶，塑性變形與再結晶，擴散，金屬固態相變基本理論，改進材料性能的基本工藝方法，常用的金屬材料和新型金屬材料等知識。

第1篇 金屬學基本原理
第1章 金屬及合金的晶體結構
1.1材料的地位和分類
1.2決定金屬材料性能的基本因素
1.3金屬與合金
1.3.1基本概念
1.3.2原子結構
1.3.3原子間的鍵合
1.4金屬的晶體結構
1.4.1空間點陣、晶格、晶胞
1.4.2晶面指數和晶向指數
1.4.3純金屬的典型晶體結構
1.4.4各向異性和多晶型性
1.5實際金屬的晶體缺陷
1.5.1點缺陷
1.5.2線缺陷
1.5.3面缺陷
1.6合金的相結構
1.6.1合金系統、相及其分類
1.6.2固溶體
1.6.3中間相（金屬化合物）
復習思考題
第2章 金屬及合金的相圖
2.1二元合金相圖
2.1.1二元合金相圖的建立和表示方法
2.1.2相律和杠桿定律
2.1.3二元相圖的基本類型
2.2三元合金相圖
2.2.1三元相圖的成分表示方法
2.2.2三元勻晶相圖
2.2.3組元在固態完全互不溶解的
三元共晶相圖
2.2.4實際三元相圖舉例
復習思考題
第3章 金屬與合金的結晶
3.1結晶的基本規律
3.1.1結晶過程
3.1.2結晶熱力學條件
3.1.3形核
3.1.4晶核的長大
3.2固溶體的結晶和組織
3.2.1平衡結晶
3.2.2非平衡結晶
3.2.3組成過冷
3.2.4區域偏析
3.2.5組成過冷對晶體形狀和鑄錠組織的影響
3.3金屬鑄錠的組織和缺陷
3.3.1鑄錠的組織
3.3.2鑄錠的缺陷
復習思考題
第4章 鐵碳合金及FeFe３C相圖
4.1鐵碳合金中的基本相
4.1.1鐵(Fe)
4.1.2鐵與碳的化合物（FexCy）
4.2FeFe3C相圖分析
4.2.1FeFe3C平衡相圖
4.2.2鐵碳合金的平衡結晶過程及平衡組織
4.2.3碳含量對鐵碳合金平衡組織和性能的影響
復習思考題
第5章 金屬及合金的塑性變形
5.1應力與應變
5.1.1真應力真應變曲線
5.1.2工程應力應變曲線
5.2金屬及合金的彈性變形
5.2.1彈性變形的宏觀定律
5.2.2彈性應變能
5.2.3影響彈性形變的內在因素
5.3單晶體的塑性變形
5.3.1滑移
5.3.2孿生
5.4多晶體的塑性變形
5.4.1多晶體塑性變形的特點
5.4.2晶粒大小對塑性變形的影響
5.4.3上、下屈服點和呂德斯帶
5.5塑性變形對金屬組織和性能的影響
5.5.1塑性變形對金屬組織結構的影響
5.5.2塑性變形對金屬性能的影響
5.6金屬的斷裂
5.6.1斷裂的基本形式
5.6.2金屬的斷裂過程及斷口特征
5.6.3影響斷裂的基本因素
復習思考題
第6章 金屬及合金的回復與再結晶
6.1變形金屬與合金在加熱時的變化
6.1.1顯微組織的變化
6.1.2儲存能及內應力的變化
6.1.3力學性能的變化
6.1.4物理性能的變化
6.2回復
6.2.1回復動力學
6.2.2回復機制
6.3再結晶
6.3.1再結晶晶核的形成與長大
6.3.2影響再結晶的因素
6.4晶粒長大
6.4.1正常晶粒長大
6.4.2晶粒的異常長大
6.4.3再結晶退火后的組織
6.5金屬的熱加工
6.5.1動態回復
6.5.2動態再結晶
6.5.3熱加工后組織與性能
復習思考題
第7章 金屬及合金中的擴散
7.1擴散現象及定義
7.1.1擴散現象
7.1.2擴散的定義
7.2金屬中的擴散理論概要
7.2.1擴散定律
7.2.2擴散定律在固態相變中的應用
7.2.3原子的運動和擴散系數
7.2.4擴散機理
7.3原子遷移的熱力學分析
7.3.1擴散的驅動力
7.3.2原子熱激活躍遷
7.4實際金屬中的擴散
7.4.1純金屬中的自擴散
7.4.2金屬晶體結構對擴散系數的影響
7.5固態相變中原子的遷移
7.5.1溫度對擴散的影響
7.5.2體擴散和晶界擴散
7.5.3碳原子在鋼中的擴散
7.5.4合金元素的擴散
7.5.5鐵原子的自擴散
復習思考題

第2篇 固態相變原理及應用第8章金屬固態相變原理
8.1金屬固態相變概論
8.1.1固態相變的類型
8.1.2固態相變的特點
8.2鋼的加熱轉變
8.2.1奧氏體的組織結構
8.2.2奧氏體的形成
8.2.3奧氏體形成動力學
8.2.4奧氏體晶粒長大及控制
8.3鋼的冷卻轉變概述
8.3.1過冷奧氏體的等溫轉變圖（TTT圖）
8.3.2過冷奧氏體的連續冷卻轉變圖（CCT圖）
8.3.3影響冷卻轉變的因素
8.4共析分解與珠光體
8.4.1珠光體的組織結構和定義
8.4.2珠光體的組織形態
8.4.3共析分解過程
8.4.4粒狀珠光體的形成
8.4.5先共析相的析出
8.4.6影響珠光體轉變組織的內在因素
8.5馬氏體相變
8.5.1馬氏體相變的基本特征
8.5.2馬氏體相變及馬氏體的定義
8.5.3鋼中馬氏體的物理本質
8.5.4FeC合金馬氏體相變熱力學條件
8.5.5馬氏體的形核與長大
8.5.6奧氏體的熱穩定化和殘留奧氏體
8.5.7馬氏體的機械性能
8.6貝氏體相變
8.6.1貝氏體的組織形貌
8.6.2貝氏體相變的過渡性特征
8.6.3貝氏體的定義
8.6.4關于貝氏體相變機制
8.6.5鋼中貝氏體的機械性能
8.7淬火鋼的回火轉變
8.7.1碳素鋼馬氏體的脫溶
8.7.2回火時α相的變化
8.7.3殘余奧氏體的轉變
8.7.4回火硬度曲線和二次硬化
8.7.5淬火鋼回火組織的概念
8.7.6回火組織的力學性能
8.7.7回火脆性
復習思考題
第9章 金屬熱處理工藝
9.1加熱工藝
9.1.1加熱速度
9.1.2加熱溫度的選擇
9.1.3升溫、保溫時間
9.2鋼的退火與正火
9.2.1鋼的退火
9.2.2鋼的正火
9.3鋼的淬火和回火
9.3.1鋼的淬火
9.3.2鋼的回火
9.4鋼的形變熱處理
9.4.1高溫形變熱處理
9.4.2低溫形變熱處理
9.5鋼的表面淬火
9.5.1感應加熱原理
9.5.2感應加熱表面淬火的特點
9.6鋼的化學熱處理
9.6.1化學熱處理的基本原理和過程
9.6.2滲碳
9.6.3氮化
9.6.4碳氮共滲
復習思考題

第3篇 金屬材料學第10章工業用鋼總論
10.1鋼的分類及編號
10.1.1鋼的分類
10.1.2碳素鋼的編號
(GB/T 221—2000)
10.1.3合金鋼的編號
(GB/T 221—2000)
10.2合金相概述
10.2.1合金鋼是一個復雜系統
10.2.2合金元素在系統中的分布狀態
10.2.3合金元素與鐵的相互作用
10.2.4合金元素與碳的相互作用
10.2.5鋼中的金屬間化合物
10.2.6合金元素對FeC相圖的影響
10.2.7合金元素對加熱轉變的影響
10.2.8合金元素對過冷奧氏體轉變的影響
10.2.9合金元素對淬火鋼回火轉變的影響
10.3合金元素對鋼性能的影響
10.3.1力學性能與組織的關系
10.3.2合金元素對鋼強韌性的影響
復習思考題
第11章 工程構件用鋼
11.1工程構件用鋼的用途及特點
11.1.1工程構件用鋼的用途及性能要求
11.1.2工程構件用鋼的機械性能特點
11.1.3合金元素對構件用鋼性能的影響
11.2鋼的宏觀組織及雜質的作用
11.2.1鋼的物理不均勻性
11.2.2鋼的化學不均勻性
11.2.3碳和雜質元素對鋼組織和性能的影響
11.3工程構件用鋼鋼種
11.3.1普通碳素工程構件用鋼
11.3.2低合金工程構件用鋼
11.3.3微合金化鋼
11.3.4低碳貝氏體型鋼和鐵素體馬氏體雙相鋼
11.3.5低合金高強度鋼的發展趨勢
復習思考題
第12章 機械制造用結構鋼
12.1調質鋼
12.1.1調質鋼的工作條件及對性能的要求
12.1.2調質鋼的合金化
12.1.3常用調質鋼
12.1.4調質鋼的冶金質量
12.1.5調質鋼的熱處理特點
12.2滲碳鋼
12.2.1滲碳鋼的服役條件和對性能的要求
12.2.2滲碳鋼的合金化
12.2.3常用滲碳鋼
12.2.4滲碳鋼的熱處理特點
12.2.5貝氏體滲碳鋼
12.3彈簧鋼
12.3.1彈簧的服役條件和性能要求
12.3.2彈簧鋼的合金化
12.3.3典型彈簧鋼
12.3.4彈簧鋼的熱處理特點
12.4軸承鋼
12.4.1滾動軸承的服役條件及對性能的要求
12.4.2軸承鋼的合金化
12.4.3軸承鋼的熱處理特點
復習思考題
第13章 工模具用鋼
13.1刃具鋼
13.1.1刃具鋼的服役條件和性能要求
13.1.2碳素工具鋼
13.1.3低合金刃具鋼
13.2高速鋼
13.2.1高速鋼的服役條件和性能特點
13.2.2高速鋼的合金化
13.2.3高速鋼中的組成相和碳化物的不均勻性
13.2.4高速鋼的熱處理特點
13.2.5高速鋼的發展
13.3模具鋼
13.3.1冷作模具鋼
13.3.2熱作模具鋼
13.3.3塑料模具鋼
13.3.4軋制工具鋼
復習思考題
第14章 特殊性能鋼
14.1不銹耐酸鋼
14.1.1金屬的腐蝕
14.1.2不銹鋼的合金化
14.1.3不銹鋼的組織與分類
14.1.4馬氏體不銹鋼
14.1.5鐵素體不銹鋼
14.1.6奧氏體不銹鋼
14.1.7其它類型不銹鋼
14.2耐熱鋼
14.2.1耐熱鋼的熱穩定性和熱強性
14.2.2常用耐熱鋼及熱處理
14.3耐磨鋼
14.3.1鋼的耐磨性及其影響因素
14.3.2高錳鋼
14.3.3低合金耐磨鋼及石墨鋼
復習思考題
第15章 鑄鐵
15.1鑄鐵的石墨化及分類
15.1.1鐵碳合金雙重相圖
15.1.2鑄鐵的石墨化
15.1.3鑄鐵的分類
15.2工業常用鑄鐵
15.2.1灰口鑄鐵
15.2.2球墨鑄鐵
15.2.3蠕墨鑄鐵
15.2.4可鍛鑄鐵
15.2.5合金鑄鐵
復習思考題
第16章 有色金屬及合金
16.1有色金屬及合金概論
16.1.1有色金屬的分類及編號
16.1.2有色合金的分類及編號
16.1.3有色金屬及合金的用途
16.1.4有色金屬及合金的生產
16.1.5有色金屬的合金化
16.2銅及銅合金
16.2.1工業純銅
16.2.2黃銅
16.2.3青銅
16.3鋁及其合金
16.3.1工業純鋁
16.3.2鋁合金
16.4鈦及鈦合金
16.4.1純鈦
16.4.2鈦的合金化
16.4.3鈦合金的熱處理
復習思考題
第17章 新型金屬材料
17.1金屬功能材料
17.1.1電磁材料
17.1.2形狀記憶合金
17.1.3貯氫合金
17.2金屬亞穩材料
17.2.1納米材料
17.2.2非晶態材料
17.3有序金屬間化合物結構材料
17.3.1金屬間化合物的基本結構
17.3.2金屬間化合物材料的性能特點
17.3.3金屬間化合物工程
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