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第1章 材料的力学性能1

1.1材料的静载力学性能1

1.1.1拉伸曲线与应力-应变曲线1

1.1.2刚度与强度2

1.1.3塑性4

1.1.4硬度4

1.2材料的动载力学性能8

1.2.1冲击韧性8

1.2.2疲劳强度9

1.3材料的断裂韧度10

1.4材料的高、低温力学性能12

1.4.1高温力学性能12

1.4.2低温力学性能12

第2章 金属的晶体结构与结晶15

2.1金属的晶体结构15

2.1.1晶体的基本概念15

2.1.2常见金属的晶体结构类型16

2.1.3同素异构转变18

2.1.4晶面及晶向指数19

2.1.5金属的实际结构和晶体缺陷20

2.2金属的结晶23

2.2.1结晶的基本概念23

2.2.2结晶过程24

2.2.3晶粒大小及控制25

第3章 合金的相结构与二元相图29

3.1合金的相结构29

3.1.1合金的基本概念29

3.1.2合金中的相29

3.1.3合金的相结构30

3.2二元合金相图33

3.2.1相图的相关概念33

3.2.2二元合金相图的建立34

3.2.3平衡相组成的分析35

3.2.4二元合金相图的基本类型分析36

3.2.5合金的性能与相图的关系43

第4章 铁碳合金46

4.1铁碳合金相图46

4.1.1铁碳合金中的基本相47

4.1.2铁碳合金相图分析48

4.2典型铁碳合金的平衡结晶过程50

4.2.1铁碳合金分类50

4.2.2典型铁碳合金平衡结晶过程分析51

4.2.3含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响60

4.2.4铁碳合金相图的应用62

4.3碳钢64

4.3.1钢中常存杂质元素对钢的性能的影响64

4.3.2钢锭的种类65

4.3.3碳钢的分类、编号和用途66

第5章 金属的塑性变形与再结晶78

5.1金属的塑性变形78

5.1.1单晶体金属的塑性变形78

5.1.2多晶体金属的塑性变形81

5.1.3塑性变形对金属组织和性能的影响82

5.2回复与再结晶84

5.2.1变形金属在加热时组织和性能的变化84

5.2.2再结晶温度86

5.2.3再结晶退火后的晶粒度87

5.3金属的热加工88

5.3.1热加工与冷加工的区别88

5.3.2热加工对金属组织和性能的影响89

第6章 钢的热处理92

6.1概述92

6.2钢在加热时的转变93

6.2.1钢的相变和相变临界点93

6.2.2奥氏体的形成94

6.2.3奥氏体晶粒大小及其影响因素95

6.3钢的冷却转变98

6.3.1相变温度对转变速度的影响98

6.3.2过冷奥氏体等温转变曲线99

6.3.3过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能101

6.3.4过冷奥氏体连续冷却转变曲线108

6.4钢的普通热处理110

6.4.1钢的退火与正火110

6.4.2钢的淬火113

6.4.3钢的回火118

6.5钢的表面热处理121

6.5.1钢的表面淬火121

6.5.2钢的化学热处理123

6.6热处理缺陷及防止方法127

6.6.1过热和过烧127

6.6.2氧化和脱碳127

第7章 合金钢134

7.1概述135

7.1.1合金钢的分类135

7.1.2合金钢的牌号135

7.2合金元素在钢中的作用136

7.2.1合金元素对钢中基本相的影响137

7.2.2合金元素对Fe-Fe3 C相图的影响137

7.2.3合金元素对钢的热处理的影响138

7.2.4合金元素对钢使用性能的影响140

7.3合金结构钢141

7.3.1低合金高强度钢141

7.3.2调质钢143

7.3.3渗碳钢147

7.3.4氮化钢148

7.3.5弹簧钢150

7.3.6滚动轴承钢153

7.3.7易切削钢156

7.3.8铸造合金钢157

7.4合金工具钢157

7.4.1刃具钢157

7.4.2模具钢163

7.4.3量具钢170

7.5特殊性能钢171

7.5.1不锈钢171

7.5.2耐热钢175

7.5.3耐磨钢179

第8章 铸铁187

8.1铸铁的石墨化187

8.1.1 Fe-Fe3 C和Fe-G双重相图187

8.1.2影响铸铁石墨化的因素188

8.2铸铁的分类和牌号189

8.2.1根据碳的存在形式分类189

8.2.2根据灰口铸铁中石墨的形态分类190

8.3灰铸铁191

8.3.1灰铸铁的成分和组织191

8.3.2灰铸铁的性能与应用191

8.3.3灰铸铁的孕育处理192

8.3.4灰铸铁的热处理193

8.4可锻铸铁193

8.4.1可锻铸铁的成分和组织193

8.4.2可锻铸铁的性能与应用194

8.4.3可锻铸铁的生产195

8.5球墨铸铁195

8.5.1球墨铸铁的成分和组织195

8.5.2球墨铸铁的性能和应用196

8.5.3球化处理196

8.5.4球墨铸铁的热处理197

8.6蠕墨铸铁198

8.6.1蠕墨铸铁的成分和组织198

8.6.2蠕墨铸铁的性能和应用198

8.6.3蠕墨铸铁的生产和热处理199

8.7特殊性能铸铁（合金铸铁）199

8.7.1耐磨铸铁200

8.7.2耐热铸铁200

8.7.3耐蚀铸铁201

第9章 有色金属及合金203

9.1铝及铝合金203

9.1.1铝及铝合金的性能特点203

9.1.2铝合金的分类204

9.1.3铝合金的热处理204

9.1.4铝及铝合金的牌号、化学成分及用途206

9.2铜及铜合金213

9.2.1铜及铜合金的性能特点213

9.2.2铜及铜合金的分类、牌号及用途213

9.3轴承合金219

9.3.1滑动轴承合金的工作条件及性能要求219

9.3.2轴承合金的分类及用途220

9.4钛及钛合金222

9.4.1纯钛222

9.4.2钛合金222

第10章 非金属材料227

10.1高分子材料227

10.1.1概述227

10.1.2高分子材料性能229

10.1.3高分子材料的合成230

10.2陶瓷材料231

10.2.1概述231

10.2.2陶瓷材料性能234

10.2.3陶瓷材料的制备235

10.3复合材料237

10.3.1概述237

10.3.2复合材料性能238

10.3.3复合材料的制备239

第11章 机械零件的选材及工艺分析243

11.1选材的基本原则243

11.1.1使用性能原则243

11.1.2工艺性能原则244

11.1.3经济性原则245

11.1.4选材的资源、能源和环保原则245

11.2热处理技术条件的标注245

11.3典型零部件选材及工艺分析247

11.3.1轴类零件的选材及工艺分析247

11.3.2齿轮类零件的选材及工艺分析250

11.3.3模具的选材及工艺分析253

11.3.4箱体类零件的选材及工艺分析256

11.4典型设备及装置的选材257

11.4.1化工设备的选材257

11.4.2热能设备的选材261

【思考与习题】参考答案265

附录289

参考文献295