包邮金属材料学

前言 第1章 绪论 1 参考文献 3 第2章 钢的合金化基础 4 2.1 钢中的合金元素及其分类 5 2.2 钢中合金元素与铁碳和层错能的相互作用 7 2.2.1 合金元素与铁的相互作用 7 2.2.2 合金元素与碳的相互作用 9 2.2.3 合金元素对奥氏体层错能的影响 11 2.3 合金元素对钢强韧化的影响 12 2.3.1 钢的强化机制 12 2.3.2 改善钢韧机制 15 2.4 合金元素对钢相变的影响 16 2.4.1 合金元素对钢相变基本因素的影响 16 2.4.2 合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 20 2.5 合金元素对钢加工工艺的影响 22 2.6 微量元素在钢中的作用 24 2.6.1 微量元素的种类 24 2.6.2 微量元素的有益作用 24 2.6.3 微量及痕量元素的有害作用 26 2.7 钢的编号方式 26 2.7.1 合金钢的编号原则 26 2.7.2 结构钢编号方法 27 2.8 本章小结 29 参考文献 30 第3章 钢的热处理 31 3.1 钢的加热转变 32 3.1.1 奥氏体形成的热力学条件 32 3.1.2 奥氏体形成的机理 33 3.1.3 合金元素对钢加热时奥氏体形成过程的影响 34 3.2 钢的冷却转变 35 3.2.1 奥氏体等温转变动力学 35 3.2.2 钢的连续过冷奥氏体转变 39 3.3 钢的热处理工艺 42 3.3.1 钢的退火和正火 42 3.3.2 钢的淬火与回火 45 3.4 合金元素对热处理工艺能的影响 52 3.4.1 淬透 52 3.4.2 淬硬 55 3.4.3 变形开裂倾向 56 3.4.4 过热敏感和氧化脱碳倾向 58 3.4.5 回火稳定 58 3.4.6 回火脆 59 3.5 本章小结 61 参考文献 61 第4章 工程结构钢 62 4.1 碳素工程结构钢 62 4.1.1 碳素工程结构钢的分类、成分和能 62 4.1.2 常用碳素工程结构钢 64 4.2 低合金高强度结构钢的合金化 65 4.2.1 固溶强化 65 4.2.2 细晶强化 66 4.2.3 沉淀强化 68 4.3 合金元素对焊接和耐大气腐蚀的影响 68 4.3.1 工程结构钢的焊接 68 4.3.2 铁素体-珠光体组织的冷脆 69 4.3.3 工程结构钢的耐大气腐蚀能 70 4.4 铁素体-珠光体钢 71 4.4.1 碳素工程结构钢 71 4.4.2 常用低合金高强度结构钢 71 4.5 微合金钢 74 4.5.1 强化机理 74 4.5.2 微合金元素的作用 75 4.5.3 控制冷却 76 4.5.4 控制轧制 77 4.6 工程结构钢*新发展 79 4.6.1 无间隙原子钢 79 4.6.2 双相低合金高强度钢 80 4.6.3 低合金TRIP钢 83 4.6.4 管线钢 85 4.6.5 钢与超细晶粒钢 87 4.7 本章小结 88 参考文献 89 第5章 机械制造结构钢 90 5.1 结构钢的强度与脆 90 5.2 结构钢的淬透 92 5.3 调质钢 94 5.4 非调质零件用钢 99 5.5 马氏体时效钢 103 5.5.1 马氏体时效钢中合金元素的作用 103 5.5.2 马氏体时效钢的热处理和能 105 5.6 弹簧钢 106 5.6.1 弹簧的服役条件及能要求 106 5.6.2 弹簧钢的合金化特点 107 5.6.3 弹簧钢的成形及强化特点 109 5.7 轴承钢 110 5.7.1 滚动轴承钢的服役条件及能要求 110 5.7.2 轴承钢的化学成分特点 112 5.7.3 轴承钢的冶金质量 113 5.7.4 高碳铬轴承钢的热加工与热处理 115 5.8 渗碳钢和氮化钢 118 5.8.1 渗碳钢 118 5.8.2 氮化钢 124 5.9 其他机械制造结构钢 126 5.9.1 低淬透钢 126 5.9.2 易切削钢 128 5.9.3 高锰耐磨钢 129 5.10 机械零件选择材料的基本原则和方法 131 5.10.1 选择材料的基本原则 131 5.10.2 典型零件选择材料的基本方法及实例 133 5.11 本章小结 136 参考文献 137 第6章 工具钢 138 6.1 碳素及低合金工具钢 138 6.2 高速工具钢 141 6.2.1 高速钢的分类 141 6.2.2 高速钢中合金元素的作用 143 6.2.3 高速钢中的相组成和碳化物 145 6.2.4 高速钢的热处理 148 6.3 冷作模具钢 154 6.3.1 高铬和中铬模具钢 155 6.3.2 基体钢 158 6.3.3 硬质合金 159 6.4 热作模具钢 160 6.4.1 热锤锻模具钢 161 6.4.2 热挤压模具钢 162 6.4.3 压铸模具钢 164 6.4.4 塑料模具钢 164 6.5 量具钢 165 6.6 本章小结 166 参考文献 167 第7章 不锈钢 168 7.1 不锈钢概述 168 7.1.1 不锈钢的“不锈” 168 7.1.2 金属腐蚀的基本类型 169 7.1.3 不锈钢的能要求 169 7.1.4 不锈钢的合金化原理 170 7.1.5 不锈钢的分类 171 7.1.6 不锈钢的牌号 172 7.2 合金元素对不锈钢组织和能的影响 173 7.2.1 合金元素对不锈钢组织的影响 173 7.2.2 合金元素对不锈钢能的影响 174 7.3 马氏体不锈钢 179 7.3.1 马氏体不锈钢组织能特点 179 7.3.2 马氏体不锈钢的热处理 180 7.4 铁素体不锈钢 182 7.4.1 铁素体不锈钢的种类、化学成分及组织 182 7.4.2 铁素体不锈钢的组织和能 184 7.4.3 铁素体不锈钢的压力加工及热处理 185 7.5 奥氏体不锈钢 186 7.5.1 铬镍奥氏体不锈钢 187 7.5.2 铬-锰、铬-锰-氮、铬-锰-镍-氮奥氏体不锈钢 190 7.5.3 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀、应力腐蚀及点蚀 191 7.6 铁素体-奥氏体双相不锈钢 195 7.7 沉淀硬化不锈钢（度钢） 196 7.7.1 奥氏体-马氏体沉淀硬化不锈钢 196 7.7.2 马氏体沉淀硬化不锈钢 197 7.8 本章小结 197 参考文献 198 第8章 耐热钢 199 8.1 耐热钢的工作条件及能特点 199 8.1.1 耐热钢的工作条件和能要求 199 8.1.2 耐热钢的及途径 200 8.1.3 耐热钢的热强能 202 8.2 钢 204 8.2.1 铁素体型钢 205 8.2.2 奥氏体型钢 205 8.3 珠光体耐热钢 206 8.3.1 低碳珠光体耐热钢（锅炉管子用钢） 207 8.3.2 中碳珠光体耐热钢（紧固件及汽轮机转子用钢） 209 8.4 马氏体耐热钢 210 8.4.1 叶片用钢 211 8.4.2 排气阀用钢 211 8.5 奥氏体耐热钢 211 8.5.1 固溶强化型 213 8.5.2 碳化物沉淀强化型 213 8.5.3 金属间化合物沉淀强化型 213 8.6 本章小结 214 参考文献 214 第9章 铸铁 215 9.1 铸铁的石墨化影响因素 215 9.1.1 铸铁的组织特点、分类及牌号表示方法 215 9.1.2 铁碳合金双重相图 216 9.1.3 铸铁的石墨化过程 218 9.1.4 铸铁石墨化的控制 219 9.2 常用的铸铁能及热处理 221 9.2.1 灰铸铁 222 9.2.2 球墨铸铁 226 9.2.3 蠕墨铸铁 231 9.2.4 可锻铸铁 233 9.3 特殊能铸铁 235 9.3.1 耐磨合金铸铁 235 9.3.2 耐热合金铸铁 236 9.3.3 耐蚀合金铸铁 237 9.4 本章小结 237 参考文献 238 第10章 铝及铝合金 239 10.1 铝的合金化 239 10.1.1 纯铝 239 10.1.2 铝的合金化元素 240 10.1.3 铝合金的分类 241 10.2 铝合金的强化机制 243 10.2.1 加工硬化 243 10.2.2 固溶强化 244 10.2.3 过剩相强化 244 10.2.4 沉淀强化 245 10.2.5 晶界强化 245 10.3 铝合金的热处理 246 10.3.1 铝合金均匀化退火 246 10.3.2 铝合金热处理的分类 247 10.3.3 再结晶退火 248 10.3.4 铝合金的固溶处理 249 10.3.5 铝合金的时效处理 250 10.3.6 典型工业用铝合金的时效强化 255 10.4 变形铝合金 257 10.4.1 防锈铝合金 259 10.4.2 硬铝合金 259 10.4.3 锻铝合金 261 10.4.4 超硬铝合金 261 10.4.5 铝锂合金 262 10.5 铸造铝合金 263 10.5.1 铸造铝合号、种类及化学成分 263 10.5.2 Al-Si铸造合金 265 10.5.3 Al-Cu铸造合金 267 10.5.4 Al-Mg铸造合金 268 10.5.5 Al-Zn铸造合金 269 10.6 本章小结 270 参考文献 271 第11章 镁合金 272 11.1 镁合金中的合金元素 272 11.1.1 镁合金的分类 272 11.1.2 镁的合金化 275 11.1.3 镁合金的强韧化 279 11.2 常见镁合金 280 11.2.1 铸造镁合金 281 11.2.2 变形镁合金 284 11.3 本章小结 287 参考文献 288 第12章 铜合金 289 12.1 铜合金的强化方法 290 12.2 铜合金的退火处理 291 12.3 工业纯铜 292 12.3.1 工业纯铜的质 292 12.3.2 工业纯铜的应用 293 12.4 黄铜 293 12.4.1 锌当量 295 12.4.2 普通黄铜 296 12.4.3 铝黄铜 298 12.4.4 锡黄铜 299 12.4.5 锰黄铜 299 12.4.6 铅黄铜 299 12.4.7 复杂耐磨黄铜 300 12.5 青铜 301 12.5.1 锡磷青铜 301 12.5.1锡磷青铜 12.5.2铝青铜 12.5.3铍青铜 12.5.4其他青铜 12.6白铜 12.6.1普通白铜 12.6.2锰白铜 12.7本章小结 参考文献 …… 第13章钛合金 第14章金属间化合物结构材料 第15章金属基复合材料 第16章高熵合金 附录关于金属材料部分力学能符号的说明