金屬材料與熱處理

《金屬材料與熱處理》是根據教育部頒佈的“工程材料與機械製造基礎課程教學基本要求”編寫的。編寫過程中，認真總結和充分吸取了各校近年來的教改經驗與成果。

《金屬材料與熱處理》共9章，內容包括金屬材料的性能、金屬的晶體結構與結晶、金屬的塑性變形與再結晶、鋼的熱處理、工業用鋼、鑄鐵、有色金屬及粉末冶金材料、高分子材料、陶瓷材料與複合材料、機械零件盼選材，此外，還有與教材內容配套的實驗部分。

《金屬材料與熱處理》可作為高等職業院校機械、機電類專業的教學用書，也可供其他相關工程技術人員自學參考。

緒論

0.1 材料的發展

0.2 機械工程材料的分類

0.3 本課程的教學目的和基本要求

第1章 金屬材料的性能

1.1 金屬材料的力學性能

1.1.1 強度

1.1.2 塑性

1.1.3 硬度

1.1.4 韌性

1.1.5 疲勞強度

1.2 金屬材料的物理和化學性能

1.2.1 金屬材料的物理性能

1.2.2 金屬材料的化學性能

1.3 金屬材料的工藝性能

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

1.3.5 熱處理工藝性能

本章小結

思考與練習

第2章 金屬的晶體結構與結晶

2.1 金屬的晶體結構

2.1.1 晶體結構的基本概念

2.1.2 常見金屬的晶體結構

2.1.3 金屬晶體的各向異性

2.1.4 實際金屬中的晶體缺陷

2.2 金屬的結晶

2.2.1 金屬的結晶條件

2.2.2 金屬的結晶過程

2.2.3 晶粒的大小及控制

2.2.4 同素異構轉變

2.2.5 鑄錠的結構

2.3 合金的晶體結構

2.3.1 合金的基本概念

2.3.2 合金的相結構

2.4 二元合金相圖

2.4.1 二元合金相圖的基本類型

2.4.2 鐵碳合金相圖

本章小結

思考與練習

第3章 金屬的塑性變形與再結晶

3.1 金屬的塑性變形

3.1.1 單晶體的塑性變形

3.1.2 多晶體的塑性變形

3.2 塑性變形對金屬組織和性能的影響

3.2.1 形成纖維組織，性能趨向各向異性

3.2.2 產生加工硬化

3.2.3 形成形變織構

3.2.4 產生殘餘內應力

3.3 金屬的再結晶

3.3.1 回覆

3.3.2 再結晶

3.3.3 晶粒長大

3.4 金屬的熱變形加工

本章小結

思考與練習

第4章 鋼的熱處理

4.1 鋼在加熱和冷卻時的組織轉變

4.1.1 鋼在加熱時的組織轉變

4.1.2 鋼在冷卻時的組織轉變

4.2 鋼的整體熱處理

4.2.1 鋼的退火

4.2.2 鋼的正火

4.2.3 鋼的淬火

4.2.4 鋼的回火

4.3 鋼的表面熱處理

4.3.1 感應加熱表面淬火

4.3.2 火焰加熱表面淬火

4.3.3 激光加熱表面淬火

4.4 鋼的化學熱處理

4.4.1 滲碳

4.4.2 滲氮

4.4.3 碳氮共滲和氮碳共滲

4.5 其他熱處理技術

4.5 ，1 形變熱處理

4.5.2 真空熱處理

4.5.3 可控氣氛熱處理

4.6 熱處理零件的結構工藝性

4.7 熱處理技術條件的標註及工序位置的安排

4.7.1 熱處理技術條件的標註

4.7.2 熱處理工序位置的安排

本章小結

思考與練習

第5章 工業用鋼

5.1 鋼的分類與牌號

5.1.1 鑰的分類

5.1.2 鋼鐵材料編號的表示方法

5.1.3 鋼鐵牌號統一數字代號體系

5.2 鋼中的常存雜質與合金元素

5.2.1 常存雜質元素對鋼質量的影響

5.2.2 合金元素在鋼中的作用

5.3 非合金鋼

5.3.1 碳素結構鋼

5.3.2 優質碳素結構鋼

5.3.3 碳素工具鋼

5.3.4 鑄鋼

5.4 合金鋼

5.4.1 合金結構鋼

5.4.2 合金工具鋼

5.4.3 特殊性能鋼

本章小結

思考與練習

第6章 鑄鐵

6.1 概述

6.1.1 鑄鐵的石墨化過程川

6.1.2 鑄鐵的分類

6.1.3 鑄鐵的組織和性能特點

6.2 常用鑄鐵

6.2.1 灰鑄鐵

6.2.2 可鍛鑄鐵

6.2.3 球墨鑄鐵

6.2.4 蠕墨鑄鐵

6.2.5 合金鑄鐵

本章小結

思考與練習

第7章 有色金屬及粉末冶金材料

7.1 鋁及鋁合金

7.1.1 工業純鋁

7.1.2 鋁合金

7.2 銅及銅合金

7.2.1 工業純銅

7.2.2 銅合金

7.3 鈦及鈦合金

7.3.1 純鈦

7.3.2 鈦合金

7.4 鎂及鎂合金

7.4.1 純鎂

7.4.2 鎂合金

7.5 軸承合金

7.5.1 軸承合金的性能要求

7.5.2 軸承合金的組織特點

7.5.3 常用軸承合金

7.6 粉末冶金材料

7.6.1 硬質合金的分類、成分、牌號

7.6.2 硬質合金的性能

7.6.3 硬質合金的應用

7.6.4 切削加工用硬質合金的分類和分組代號

本章小結

思考與練習

第8章 高分子材料、陶瓷材料與複合材料

8.1 高分子材料

8.1.1 高分子材料的結構

8.1.2 常用高分子材料

8.2 陶瓷材料

8.2.1 陶瓷材料的結構

8.2.2 陶瓷材料的分類

8.2.3 陶瓷材料的性能特點

8.2.4 常用工業陶瓷

8.3 複合材料

8.3.1 複合材料的分類

8.3.2 複合材料的性能特點

8.3.3 常用複合材料

8.4 新型材料簡介

8.4.1 納米材料

8.4.2 形狀記憶材料

8.4.3 儲氫材料

8.4.4 超導材料

8.4.5 非晶合金

本章小結

思考與練習

第9章 機械零件的選材

9.1 零件的失效

9.1.1 失效的形式

9.1.2 失效的原因

9.2 選材的原則、方法和步驟

9.2.1 選材的原則

9.2.2 選材的方法

9.2.3 選材的步驟

9.3 典型零件的選材

9.3.1 軸類零件的選材

9.3.2 齒輪類零件的選材

9.3.3 刃具的選材

9.3.4 箱座類零件的選材

本章小結

思考與練習

實驗部分

實驗一 拉伸實驗

實驗二 硬度實驗

實驗三 衝擊實驗

實驗四 鐵碳合金平衡組織觀察

實驗五 碳素鋼熱處理實驗

附錄

參考文獻