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绪论1

第一章　金属材料的性能3

学习目标3

第一节　金属材料的物理性能和化学性能3

一、金属材料的物理性能3

二、金属材料的化学性能4

第二节　金属材料的力学性能5

一、强度6

二、塑性8

三、硬度8

四、冲击韧性10

五、疲劳强度12

六、蠕变与松弛13

第三节　金属的工艺性能13

一、热加工工艺性能14

二、冷加工工艺性能14

习题15

第二章　金属与合金结构及铁碳合金相图16

学习目标16

第一节　金属的晶体结构16

一、纯金属的晶体结构及常见类型16

二、纯金属的结晶18

三、纯铁的同素异构转变21

第二节　合金组织22

一、合金的基本概念22

二、合金的组织23

三、铁碳合金的组织24

第三节　铁碳合金相图26

一、铁碳合金相图分析26

二、铁碳合金的分类28

三、典型铁碳合金的结晶过程及其组织28

四、铁碳合金的成分、组织与性能的关系31

五、铁碳合金相图的应用31

习题32

阅读材料　合金相图的建立33

第三章　钢的热处理与表面改性34

学习目标34

第一节　钢在加热时的组织转变35

一、钢的奥氏体化35

二、奥氏体晶粒的长大36

三、影响奥氏体晶粒长大的因素36

第二节　钢在冷却时的转变37

一、过冷奥氏体的等温转变38

二、过冷奥氏体在连续冷却时的转变40

三、过冷奥氏体等温转变图的应用41

第三节　钢的退火与正火42

一、退火42

二、正火43

第四节　钢的淬火和回火44

一、钢的淬火44

二、钢的回火47

第五节　钢的表面改性处理49

一、钢的表面淬火49

二、化学热处理50

三、钢的其他表面处理简介52

习题53

阅读材料　热处理新工艺简介54

第四章　碳素钢55

学习目标55

第一节　常存元素对钢性能的影响55

一、硅55

二、锰55

三、硫55

四、磷56

五、氢56

第二节　碳素钢的分类56

一、按冶炼方法分类56

二、按脱氧程度分类56

三、按化学成分分类56

四、按钢的用途分类56

五、按品质分类57

第三节　碳素钢的牌号及用途57

一、碳素结构钢57

二、优质碳素结构钢57

三、碳素工具钢59

四、铸造碳钢60

习题61

阅读材料　钢材的品种介绍61

第五章　合金钢63

学习目标63

第一节　概述63

一、合金钢的分类63

二、合金钢的牌号表示方法63

三、合金元素对钢性能的影响64

第二节　合金结构钢与合金工具钢65

一、合金结构钢65

二、合金工具钢69

第三节　特殊性能钢70

一、不锈钢70

二、耐热钢73

三、高锰钢（耐磨钢）73

习题73

阅读材料　钢材的火花鉴别74

第六章　铸铁76

学习目标76

第一节　铸铁分类及铸铁的石墨化76

一、铸铁的分类76

二、铸铁的石墨化及其影响因素77

第二节　灰铸铁78

一、灰铸铁的组织与性能78

二、灰铸铁的孕育处理79

三、灰铸铁的牌号及用途79

四、灰铸铁的热处理80

第三节　可锻铸铁与球墨铸铁80

一、可锻铸铁80

二、球墨铸铁81

习题82

阅读材料　合金铸铁83

第七章　有色金属84

学习目标84

第一节　铜与铜合金84

一、纯铜及应用84

二、铜合金及应用85

第二节　铝与铝合金87

一、纯铝87

二、铝合金及应用87

第三节　钛与钛合金88

一、纯钛89

二、钛合金89

第四节　滑动轴承合金90

一、轴承合金的性能要求及组织特征90

二、锡基和铅基轴承合金（巴氏合金）91

三、铜基轴承合金92

四、铝基轴承合金92

第五节　其他有色金属及含油轴承93

一、镍及镍合金93

二、锌及锌合金93

三、含油轴承94

习题94

阅读材料　金属材料的储运管理94

第八章　非金属材料96

学习目标96

第一节　高分子材料96

一、橡胶及其制品96

二、塑料及其制品97

三、胶黏剂98

第二节　陶瓷材料99

一、陶瓷的基本知识99

二、陶瓷的性能特点及应用100

第三节　复合材料101

一、复合材料的分类101

二、复合材料的性能特点101

三、树脂基复合材料（玻璃钢）102

四、金属基复合材料（MMC）103

五、陶瓷基复合材料103

六、复合材料的主要应用领域103

习题104

阅读材料　新材料简介104

第九章　材料的选用和热处理工艺分析105

学习目标105

第一节　选材的原则与方法105

一、选材的一般原则105

二、选材的一般步骤和应注意的问题107

第二节　热处理的应用107

一、热处理与切削加工性的关系108

二、零件热处理的工序位置108

三、热处理技术条件的标注108

四、热处理零件的变形和开裂109

第三节　典型零件的选材及热处理举例分析109

一、齿轮类零件109

二、轴类零件110

三、压力容器111

习题112

附录Ⅰ 金属热处理工艺分类及代号113

附录Ⅱ 黑色金属硬度与强度换算表（BG/T 1172—1999）116

附录Ⅲ 钢材的涂色标记117

参考文献118