金屬材料及熱處理（簡體書）

基於高職高專發展的新形勢以及工學結合的課程改革需要，為了強化學生應用性和拓展性知識，編寫《高職高專“十二五”規劃教材：金屬材料及熱處理》。全書共八個項目。內容包括：金屬的性能，金屬的晶體結構與結晶，鋼的熱處理，金屬的塑性變形與再結晶，鋼，鑄鐵，有色金屬及粉末冶金材料，工程材料的選擇等。
《高職高專“十二五”規劃教材：金屬材料及熱處理》可供高職高專相關專業師生使用和參考，也可作為相關領域工程技術人員的參考用書。．

蔣軍虎（老蔣），國家考研英語閱卷組成員，考研輔導傳奇人物，考研英語（二）輔導第一人，京虎考研培訓學校名譽校長；2000-2008年任職於北京新東方學校並連續三年被評為優秀教師，2003-2009年兼任多家MBA、考研輔導機構副校長、股東；2010年創立老蔣英語培訓（京虎教育），開辦全國專業碩士（MBA、MPA、MPAcc等）英語（二）輔導，被廣大考生譽為考研英語高分學員的搖籃。短短兩年時間，讀蔣書，聽蔣課、 英語考研路，就找蔣軍虎在考生中廣為流傳！．

《高職高專"十二五"規劃教材:金屬材料及熱處理》可供高職高專相關專業師生使用和參考，也可作為相關領域工程技術人員的參考用書。

項目一 金屬的性能
任務1 金屬的力學性能
1．1．1 強度與塑性
1．1．2 硬度
1．1．3 衝擊韌性
1．1．4 疲勞強度
任務2 金屬的物理化學性能
1．2．1 金屬的物理性能
1．2．2 金屬的化學性能
任務3 金屬的工藝性能
1．3．1 鑄造性能
1．3．2 鍛造性能
1．3．3 焊接性能
1．3．4 切削加工性能
習題與思考題

項目二 金屬的晶體結構與結晶
任務1 純金屬與合金的晶體結構
2．1．1 純金屬的晶體結構
2．1．2 合金的晶體結構
任務2 金屬的結晶
2．2．1 純金屬的結晶
2．2．2 合金的結晶
任務3 鐵碳合金相圖
2．3．1 鐵碳合金的基本相
2．3．2 鐵碳合金相圖的分析
2．3．3 鐵碳合金的成分、組織和性能的關係
2．3．4 鐵碳合金相圖的應用
習題與思考題

項目三 鋼的熱處理
任務1 熱處理的基本原理
3．1．1 鋼在加熱時的組織轉變
3．1．2 鋼在冷卻時的組織轉變
任務2 鋼的熱處理工藝
3．2．1 鋼的退火
3．2．2 鋼的正火
3．2．3 鋼的淬火和回火
3．2．4 鋼的表面淬火與化學熱處理
任務3 零件的熱處理分析
3．3．1 熱處理的技術條件
3．3．2 熱處理的工序位置
習題與思考題

項目四 金屬的塑性變形與再結晶
任務1 金屬的塑性變形
4．1．1 單晶體的塑性變形
4．1．2 多晶體的塑性變形
任務2 金屬的冷塑性變形
4．2．1 冷塑性變形對金屬組織和性能的影響
4．2．2 回復與再結晶
任務3 金屬的熱塑性變形
4．3．1 熱加工與冷加工的區別
4．3．2 熱加工對金屬組織和性能的影響
習題與思考題

項目五 鋼
任務1 結構鋼
5．1．1 雜質元素和合金元素在鋼中的主要作用
5．1．2 碳素結構鋼
5．1．3 合金結構鋼
任務2 工具鋼
5．2．1 刃具鋼
5．2．2 量具用鋼
5．2．3 模具鋼
任務3 特殊性能鋼
5．3．1 不銹鋼
5．3．2 耐熱鋼
習題與思考題

項目六 鑄鐵
任務1 灰鑄鐵
6．1．1 鑄鐵的石墨化
6．1．2 灰鑄鐵
任務2 其他鑄鐵
6．2．1 球墨鑄鐵
6．2．2 蠕墨鑄鐵
6．2．3 可鍛鑄鐵
6．2．4 合金鑄鐵
習題與思考題

項目七 有色金屬及粉末冶金材料
項目八 工程材料的選擇
參考文獻．

熔點高的金屬稱為難熔金屬（如鎢、鉬、釩等），可用來制造耐高溫材料，如在火箭、導彈、燃氣輪機和噴氣機等方面得到廣泛應用。熔點低的金屬稱為易熔金屬（如錫、鉛等），用來制造印刷鉛字（鉛與銻的合金），保險絲（鉛、錫、鉍、鎘的合金）和防火安全閥等零件。
3.導熱性
材料的導熱性是指材料傳導熱量的能力，常用熱導率（也稱導熱系數）λ來表示。材料的λ越大，導熱性越好。純金屬的導熱性以銀最好，銅、鋁次之。一般金屬越純，其導熱能力越強，所以合金的導熱性比純金屬差，金屬和合金的導熱能力遠強于非金屬材料。
在制定焊接、鑄造、鍛造和熱處理工藝時，必須考慮材料的導熱性，防止金屬材料在加熱或冷卻過程中形成過大的應力，以免金屬材料變形或破壞。
導熱性好的金屬材料散熱性也好，因此。在制造散熱器、熱交換器與活塞等零件時，要選用導熱性好的金屬材料。導熱性差的金屬材料如高合金鋼，在鍛造或熱處理時，加熱和冷卻速度過快會引起零件表面和內部大的溫差，形成過大的熱應力，引起材料發生變形或開裂。
4.導電性
材料傳導電流的能力稱為導電性。常用電阻率ρ和電導率δ表示，ρ和δ互為倒數。金屬一般具有良好的導電性。導電性和導熱性一樣，是隨合金成分的復雜化而降低，因而純金屬的導電性優于合金。高分子材料都是絕緣體，但有些高分子復合材料也具有良好的導電性。陶瓷雖然也是良好的絕緣體，但某些特殊成分的陶瓷卻是有一定導電性的半導體。
導電性好的材料如純銅、純鋁，適于做導電材料。導電性差的金屬如康銅和鐵鉻鋁合金適于做電熱元件。
5.熱膨脹性
材料的熱膨脹性是指材料隨著溫度的變化產生膨脹、收縮的特性。在實際生產中考慮熱膨脹性的地方頗多。例如，鋪設鋼軌時，在兩根鋼軌銜接處應留有一定的空隙，以便鋼軌在長度方向有膨脹的余地；軸和軸瓦之間要根據膨脹系數來控制其間隙尺寸；在制定焊接、熱處理、鑄造等工藝時必須考慮材料的熱膨脹影響，以減小工件的變形和開裂；測量工件的尺寸時也要注意膨脹的因素，以減小測量誤差。
材料的熱膨脹性通常用線膨脹系數αL表征。陶瓷的熱膨脹系數最低，金屬次之，高分子材料最高。對精密儀器或機械零件，熱膨脹系數是一個非常重要的性能指標。
6.磁性
材料能被磁場吸引或被磁化的性能稱為磁性。具備顯著磁性的材料稱為磁性材料，目前生產中應用較多的磁性材料有金屬和陶瓷兩類。
金屬材料又可分為鐵磁材料、順磁材料和抗磁材料。鐵、鈷、鎳等金屬及合金為鐵磁性材料，它們在外磁場中能被強烈地磁化，主要用于制造變壓器、繼電器的鐵芯、電動機的轉子和定子等零部件；錳、鉻等材料在外磁場中呈現十分微弱的磁性，稱為順磁材料；銅、鋅等材料能抗拒或削弱外磁場的磁化作用，稱為抗磁材料。抗磁材料多應用于儀表殼等要求不易磁化或能避免電磁干擾的零件。