金屬材料與熱處理

本書着重介紹了金屬材料及熱處理的知識，也介紹了一些常用的非金屬材料和新型材料，同時介紹了當前工程材料的新工藝、新進展。

全書共分3篇12章。第1篇講述了金屬的熱處理，簡要介紹了金屬材料基礎知識，重點介紹了鋼的熱處理原理與工藝。第2篇講述了金屬材料，在介紹鋼合金化原理的基礎上，分別介紹了常用金屬材料的性能、成分、熱處理及用途，包括結構鋼、工具鋼、不鏽鋼與耐熱鋼、鑄鐵和有色金屬及合金。第3篇講述了其它材料，簡要介紹了高分子材料、陶瓷材料、複合材料以及新型材料。

本書適用於材料成型與控制工程專業、冶金工程專業及表面工程專業方向的本科教學，也可供相關專業的工程技術人員參考。 ^[1] 

第1篇金屬的熱處理

第1章金屬材料基礎知識1

11金屬材料的性能1

111金屬材料的力學性能1

112金屬材料的物理性能3

113金屬材料的化學性能4

12金屬材料的晶體結構4

121晶體與非晶體4

122金屬的實際晶體結構5

123合金的相結構6

13鐵碳合金的基本組織與鐵碳相圖7

131純鐵的同素異構轉變7

132鐵碳合金的基本相7

133鐵碳合金相圖8

第2章鋼的熱處理原理11

21概述11

211熱處理的作用11

212鋼的臨界温度11

22鋼在加熱時的轉變12

221奧氏體形成的熱力學條件12

222奧氏體的形成過程12

223影響奧氏體形成速度的因素14

224奧氏體的晶粒度及其影響因素16

23鋼在冷卻時的轉變18

231過冷奧氏體的等温轉變曲線19

232珠光體轉變21

233馬氏體轉變26

234貝氏體轉變30

235過冷奧氏體的連續冷卻轉變

曲線34

24鋼的回火轉變37

241淬火鋼在回火時的組織轉變37

242淬火鋼回火時力學性能的變化38

243回火脆性40

第3章鋼的熱處理工藝42

31鋼的退火與正火42

311鋼的退火42

312鋼的正火45

313退火和正火的選用45

32鋼的淬火46

321淬火及其目的46

322淬火工藝46

323淬火方法48

324鋼的淬透性50

325淬火缺陷及其防止53

33鋼的回火59

331回火温度59

332回火保温時間60

333回火後的冷卻60

34鋼的表面熱處理61

341表面淬火61

342化學熱處理63

35熱處理與表面處理新技術68

351可控氣氛熱處理68

352真空熱處理69

353形變熱處理71

354表面技術72

第4章有色金屬及合金的熱處理76

41固溶處理76

411基本概念76

412合金固溶處理後的性能變化77

42合金的時效77

421時效過程中的組織變化78

422時效過程中的性能變化79

423時效方式80

第2篇金 屬 材 料第5章鋼的合金化基礎82

51合金元素與鐵和碳的相互作用82

511合金元素及其在鋼中的分佈82

512合金元素與鐵的相互作用82

513合金元素與碳的相互作用84

514合金元素對FeFe3C相圖的

影響85

52合金元素對鋼的熱處理的影響86

521合金元素對鋼加熱時奧氏體形成過程的影響86

522合金元素對鋼的過冷奧氏體分解轉變的影響87

523合金元素對淬火鋼的回火的

影響88

53合金元素與鋼的強韌化89

531合金元素對鋼的強度的影響89 ^[1] 

532提高鋼韌性的途徑90

54鋼的分類及編號91

541碳鋼的分類91

542碳鋼的編號92

543合金鋼的分類92

544合金鋼的編號93

第6章結構鋼95

61工程結構鋼95

611工程結構鋼的性能要求95

612工程結構鋼的化學成分特點95

613碳素結構鋼96

614低合金結構鋼96

615提高低合金結構鋼性能的途徑98

62滲碳鋼98

621滲碳鋼的性能要求98

622滲碳鋼的化學成分特點99

623典型滲碳鋼及其應用99

624滲碳鋼的熱處理特點99

63調質鋼102

631調質鋼的性能要求102

632調質鋼的化學成分特點103

633典型調質鋼及其應用103

634調質鋼的熱處理特點103

64彈簧鋼106

641彈簧鋼的性能要求106

642彈簧鋼的化學成分特點107

643典型彈簧鋼及應用107

644彈簧鋼的熱處理特點107

65滾動軸承鋼109

651滾動軸承鋼的性能要求109

652滾動軸承鋼的化學成分特點109

653典型滾動軸承鋼及應用110

654滾動軸承鋼的熱處理特點111

第7章工具鋼113

71刃具鋼113

711刃具鋼的基本性能113

712碳素刃具鋼113

713低合金刃具鋼115

714高速鋼117

72模具鋼123

721冷作模具鋼123

722熱作模具鋼128

73量具鋼131

731量具用鋼應具有的基本性能131

732量具鋼的選擇132

733量具鋼的熱處理132

第8章不鏽鋼與耐熱鋼133

81不鏽鋼133

811金屬腐蝕的概念133

812不鏽鋼的化學成分特點134

813常用不鏽鋼134

82耐熱鋼138

821耐熱鋼的一般概念138

822常用的耐熱鋼139

第9章鑄鐵142

91鑄鐵的分類及石墨化142

911鑄鐵的分類142

912FeFe3C和FeC雙重相圖143

913鑄鐵的石墨化143

92灰鑄鐵144

921灰鑄鐵的成分、牌號及組織145

922灰鑄鐵的性能146

923灰鑄鐵的熱處理146

93可鍛鑄鐵147

931可鍛鑄鐵的成分、牌號及用途147

932可鍛鑄鐵的石墨化退火148

94球墨鑄鐵148

941球墨鑄鐵的成分、牌號及用途149

942球墨鑄鐵的熱處理150

95蠕墨鑄鐵151

96合金鑄鐵151

961耐磨鑄鐵152

962耐熱鑄鐵152

963耐蝕鑄鐵152

第10章有色金屬及合金154

101鋁及鋁合金154

1011純鋁154

1012鋁合金分類及熱處理154

1013變形鋁合金156

1014鑄造鋁合金158

102鎂及鎂合金160

1021純鎂的性質160

1022鎂的合金化及熱處理160

1023常用鎂合金161

103鈦及鈦合金162

1031純鈦163

1032鈦的合金化及鈦合金的分類163

1033常用鈦合金164

1034鈦合金的熱處理165

104銅及銅合金166

1041純銅166

1042黃銅166

1043青銅168

1044白銅170

第3篇其它材料簡介

第11章非金屬材料171

111高分子材料171

1111高分子材料基礎知識171

1112塑料172

1113橡膠174

1114纖維176

1115膠黏劑177

1116塗料178

112陶瓷材料179

1121陶瓷的概念與分類179

1122陶瓷材料的特點179

1123傳統陶瓷180

1124特種陶瓷180

113複合材料183

1131複合材料的概念183

1132複合材料的特點184

1133常用複合材料的分類185

1134常用纖維增強複合材料簡介185

第12章新型材料簡介187

121形狀記憶合金187

1211形狀記憶效應的機理187

1212形狀記憶合金188

1213形狀記憶合金的應用189

122非晶態合金190

1221非晶態金屬的結構特點191

1222非晶態金屬性能特點及應用192

123超導材料194

1231超導現象及超導材料的基本

性質194

1232超導材料的分類及性能195

1233超導材料的應用196

124貯氫合金197

1241金屬氫化物貯氫技術原理198

1242金屬氫化物貯氫材料應具備的

條件198

1243貯氫合金分類及開發現狀199

1244儲氫合金的應用199

125納米材料201

1251納米粒子的特性201

1252納米材料分類203

1253納米材料的性能及應用204

參考文獻206 ^[1]