金屬材料及熱處理（第5版）

第5版前言

第4版前言

第3版前言

第2版前言

材料性能名稱、符號(hào)新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

緒論1

一、材料的發(fā)展與應(yīng)用1

二、本課程的內(nèi)容、學(xué)習(xí)目的和方法2

第一章金屬材料的性能3

第一節(jié)金屬材料的力學(xué)性能3

一、強(qiáng)度指標(biāo)3

二、剛度指標(biāo)6

三、塑性指標(biāo)7

四、韌性指標(biāo)8

五、硬度指標(biāo)10

第二節(jié)金屬材料的物理和化學(xué)性能13

一、金屬材料的物理性能13

二、金屬材料的化學(xué)性能14

思考題和習(xí)題14

第二章常見金屬的晶體結(jié)構(gòu)與

結(jié)晶16

第一節(jié)常見金屬的晶體結(jié)構(gòu)16

一、晶體的結(jié)構(gòu)16

二、常見金屬的晶格類型17

三、金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)19

第二節(jié)實(shí)際金屬的結(jié)晶22

一、結(jié)晶的一般規(guī)律22

二、晶粒大小對(duì)金屬力學(xué)性能的

影響24

三、影響晶粒大小的因素及晶粒大小的

控制24

四、定向結(jié)晶與單晶25

思考題和習(xí)題25

第三章金屬的塑性變形與再結(jié)晶26

第一節(jié)金屬材料的塑性變形26

一、彈性變形、塑性變形與斷裂26

二、單晶體的塑性變形27

三、多晶體的塑性變形29

四、合金的塑性變形30

第二節(jié)冷塑性變形對(duì)金屬的組織和性能

的影響31

一、冷塑性變形后金屬組織結(jié)構(gòu)的

變化31

二、冷塑性變形對(duì)金屬性能的影響32

三、冷塑性變形與內(nèi)應(yīng)力34

第三節(jié)回復(fù)與再結(jié)晶34

一、冷塑性變形的金屬加熱時(shí)組織和性能

的變化34

二、再結(jié)晶溫度36

三、影響再結(jié)晶晶粒大小的因素37

四、工業(yè)中常見的冷塑性變形工藝38

第四節(jié)金屬材料的熱變形38

一、熱變形的特點(diǎn)38

二、熱變形對(duì)金屬組織和性能的

影響38

思考題和習(xí)題40

第四章合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶41

第一節(jié)合金的相結(jié)構(gòu)及二元合金相圖41

一、合金的相結(jié)構(gòu)41

二、合金的組織結(jié)構(gòu)43

三、二元合金相圖43

第二節(jié)合金的性能與相圖的關(guān)系47

一、力學(xué)性能與相圖的關(guān)系47

二、鑄造性與相圖的關(guān)系47

思考題和習(xí)題48

第五章鐵碳合金相圖和碳鋼49

第一節(jié)純鐵、鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)及其

性能49

一、純鐵及其同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變49

二、FeFe3C合金的相結(jié)構(gòu)及其性能50

第二節(jié)FeFe3C相圖分析51

一、FeFe3C相圖的特性點(diǎn)與特性線51

二、碳鋼的組織轉(zhuǎn)變過程53

三、白口鑄鐵的結(jié)晶過程56

四、FeFe3C相圖的應(yīng)用57

第三節(jié)碳鋼58

一、含碳量對(duì)鋼組織和力學(xué)性能的

影響59

二、常見雜質(zhì)元素對(duì)鋼性能的影響59

三、碳鋼的分類60

四、碳鋼的牌號(hào)、主要性能及用途62

思考題和習(xí)題66

第六章鋼的熱處理68

第一節(jié)鋼的熱處理原理68

一、鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變68

二、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變71

第二節(jié)鋼常用的熱處理工藝79

一、鋼的退火和正火79

二、鋼的淬火和回火82

三、鋼的冷處理92

四、時(shí)效處理93

五、表面熱處理94

第三節(jié)其他熱處理103

一、可控氣氛熱處理103

二、真空熱處理103

三、形變熱處理104

四、強(qiáng)韌化處理105

五、循環(huán)熱處理105

思考題和習(xí)題106

第七章合金結(jié)構(gòu)鋼108

第一節(jié)概述108

第二節(jié)合金元素在鋼中的作用108

一、合金元素對(duì)鋼中基本相的影響109

二、合金元素對(duì)FeFe3C相圖的

影響109

三、合金元素對(duì)鋼熱處理的影響110

第三節(jié)低合金結(jié)構(gòu)鋼113

一、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼113

二、低合金耐候鋼115

三、低合金專業(yè)用鋼115

第四節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼116

一、合金滲碳鋼116

二、合金調(diào)質(zhì)鋼與非調(diào)質(zhì)鋼118

三、合金彈簧鋼120

四、滾動(dòng)軸承鋼122

五、易切削鋼124

六、超高強(qiáng)度鋼125

思考題和習(xí)題126

〖1〗Ⅸ第八章特殊性能鋼127

第一節(jié)不銹鋼127

一、金屬材料的腐蝕與防護(hù)127

二、常用不銹鋼的類型130

第二節(jié)耐熱鋼與高溫合金133

一、耐熱鋼133

二、高溫合金136

第三節(jié)耐磨鋼137

一、耐磨鋼的成分特點(diǎn)137

二、耐磨鋼的熱處理137

思考題和習(xí)題138

第九章工具鋼139

第一節(jié)工具鋼的分類及編號(hào)139

一、工具鋼的分類139

二、工具鋼的編號(hào)139

第二節(jié)刃具鋼139

一、刃具鋼的性能要求139

二、碳素刃具鋼140

三、低合金刃具鋼141

四、高速工具鋼143

第三節(jié)模具鋼146

一、冷作模具鋼146

二、熱作模具鋼148

第四節(jié)量具鋼150

一、量具鋼的性能要求150

二、常用量具用鋼150

三、量具鋼的熱處理特點(diǎn)150

思考題和習(xí)題151

第十章粉末冶金與硬質(zhì)合金152

第一節(jié)粉末冶金152

一、粉末冶金的生產(chǎn)工藝152

二、常用粉末冶金材料153

第二節(jié)硬質(zhì)合金154

一、硬質(zhì)合金的特性155

二、常用硬質(zhì)合金155

三、鋼結(jié)硬質(zhì)合金157

思考題和習(xí)題158

第十一章鑄鐵159

第一節(jié)概述159

一、鑄鐵的石墨化159

二、鑄鐵的組織及其性能159

第二節(jié)鑄鐵的分類160

一、按碳存在的形式分類160

二、按石墨的形態(tài)分類160

三、按化學(xué)成分分類160

第三節(jié)普通灰鑄鐵160

一、灰鑄鐵的化學(xué)成分、組織、性能及

用途161

二、灰鑄鐵的孕育處理163

三、灰鑄鐵的熱處理163

第四節(jié)球墨鑄鐵165

一、球墨鑄鐵的化學(xué)成分、組織和

性能165

二、球墨鑄鐵的熱處理166

第五節(jié)可鍛鑄鐵及蠕墨鑄鐵167

一、可鍛鑄鐵167

二、蠕墨鑄鐵168

第六節(jié)合金鑄鐵170

一、耐熱鑄鐵170

二、耐磨鑄鐵171

三、耐蝕鑄鐵171

思考題和習(xí)題171

第十二章非鐵金屬172

第一節(jié)鋁及其合金172

一、工業(yè)純鋁172

二、鋁合金173

三、變形鋁合金175

四、鑄造鋁合金176

第二節(jié)銅及其合金180

一、工業(yè)純銅180

二、銅合金180

第三節(jié)鈦及其合金184

一、純鈦184

二、鈦合金185

三、鈦合金的熱處理185

第四節(jié)滑動(dòng)軸承合金185

一、滑動(dòng)軸承對(duì)合金性能的要求186

二、常用滑動(dòng)軸承合金186

思考題和習(xí)題188

〖1〗Ⅹ金屬材料及熱處理第5版第十三章非金屬材料189

第一節(jié)高分子材料189

一、概述189

二、常用高分子合成材料195

第二節(jié)陶瓷材料204

一、陶瓷材料的類型和特點(diǎn)205

二、常用陶瓷材料205

三、常用陶瓷材料的性能、特點(diǎn)及

用途205

第三節(jié)復(fù)合材料207

一、復(fù)合材料的類型和特點(diǎn)207

二、復(fù)合材料的制造方法208

三、常用復(fù)合材料209

思考題和習(xí)題211

第十四章納米材料212

第一節(jié)納米材料的特殊性能213

一、力學(xué)性質(zhì)213

二、磁學(xué)性質(zhì)213

三、熱學(xué)性質(zhì)214

四、光、電學(xué)性質(zhì)214

第二節(jié)納米材料的應(yīng)用前景214

一、醫(yī)藥與健康方面的應(yīng)用215

二、生物技術(shù)上的應(yīng)用215

三、在化工領(lǐng)域的應(yīng)用215

四、在光電領(lǐng)域的應(yīng)用215

第十五章機(jī)械零件的毛坯選擇與

質(zhì)量檢驗(yàn)216

第一節(jié)機(jī)械零件的失效216

一、機(jī)械零件工作中引起的失效216

二、加工工藝引起的失效218

第二節(jié)機(jī)械零件材料及毛坯選擇的

原則219

一、滿足使用性能要求219

二、滿足材料的工藝性能220

三、充分考慮經(jīng)濟(jì)性223

四、考慮零件外形和尺寸特點(diǎn)223

五、考慮生產(chǎn)批量224

第三節(jié)典型零件的材料選擇與制造

工藝224

一、齒輪類零件224

二、軸類零件225

三、箱體類零件226

第四節(jié)金屬材料的質(zhì)量檢驗(yàn)226

一、化學(xué)成分分析227

二、組織分析229

三、零件的無損檢測230

思考題和習(xí)題232

附錄金屬材料及熱處理實(shí)訓(xùn)

指導(dǎo)書233

實(shí)訓(xùn)一金相顯微鏡的使用及磨片的

制備233

實(shí)訓(xùn)二鐵碳合金平衡組織的顯微分析237

實(shí)訓(xùn)三鋼鐵熱處理操作及硬度測量238

參考文獻(xiàn)242

本書是為高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校和高等?？茖W(xué)校的材料、機(jī)制及相近專業(yè)編寫的教材。本書在編寫過程中充分突出了職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn)，在內(nèi)容安排上盡量選擇與職業(yè)崗位生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)的題材。本書主要講授金屬學(xué)、金屬材料及熱處理方面的基本知識(shí)，并介紹了機(jī)械工業(yè)常用非金屬材料。

本書是依據(jù)《國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)》中的部分職業(yè)對(duì)金屬材料及熱處理基本知識(shí)的要求，按照滿足崗位培訓(xùn)需要的原則編寫的。本書的主要內(nèi)容包括：金屬材料的性能、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、鐵碳合金相圖、鋼的熱處理、非合金鋼（碳素鋼）、低合金鋼與合金鋼、鑄鐵、非鐵金屬（有色金屬）、其他常用工程材料。本書每章章首均配有培訓(xùn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，章末均配有復(fù)習(xí)思考題，書末附有試題庫及答案，以便于培訓(xùn)、教學(xué)和讀者自查自測。

金屬材料及熱處理預(yù)備知識(shí)

學(xué)習(xí)該課程需要掌握材料力學(xué)、機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)。

金屬材料及熱處理學(xué)習(xí)資料

（注：表格內(nèi)容參考資料）

金屬材料及熱處理課程背景

隨著人類文明的演進(jìn)，金屬材料一直扮演著重要角色，沒有金屬材料就沒有21世紀(jì)的物質(zhì)文明，金屬是人類社會(huì)發(fā)展的見證者。種類繁多的金屬材料已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。金屬材料是國民經(jīng)濟(jì)、人民日常生活、國防工業(yè)、技術(shù)發(fā)展必不可少的基礎(chǔ)材料和重要的戰(zhàn)略物資。

金屬材料及熱處理課程定位

金屬材料及熱處理課程是一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，基本概念較多，與實(shí)際聯(lián)系較為密切。該課程是機(jī)械類和近機(jī)類各專業(yè)的一門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，對(duì)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)以及后續(xù)課程的學(xué)習(xí)等起到較為關(guān)鍵的作用。

金屬材料及熱處理適應(yīng)專業(yè)

金屬材料及熱處理課程適用于機(jī)械類和近機(jī)類各專業(yè)學(xué)習(xí)。