本书内容包括金属学、热处理原理和工艺以及金属材料三部分，比较全面系统地介绍了金属与合金的晶体结构、金属与合金的相图和结晶、塑性变形与再结晶、固态金属中的扩散和相变的基本理论、强化材料的基本工艺方法以及常用的金属材料。对于不同种类金属材料的合金化问题也分别进行了介绍，并指出了提高材料强韧性的途径。各章均附有一定量的习题和作业，并提供了进一步阅读的参考文献。
本书是热加工专业的技术基础课教材，主要对象是高等学校的材料成形及控制工程、焊接技术与工程、材料加工工程等专业的学生，也可供非材料专业（如机械制造、化工）的学生以及工程技术人员参考。
目录
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第一章金属的晶体结构
第一节金属
一、金属原子的结构特点
二、金属键
三、结合力与结合能
第二节金属的晶体结构
一、晶体的特性
二、晶体结构与空间点阵
三、三种典型的金属晶体结构
四、晶向指数和晶面指数
五、晶体的各向异性
六、多晶型性
第三节实际金属的晶体结构
一、点缺陷
二、线缺陷
三、面缺陷
习题
第二章纯金属的结晶
第一节金属结晶的现象
一、结晶过程的宏观现象
二、金属结晶的微观过程
第二节金属结晶的热力学条件
第三节金属结晶的结构条件
第四节晶核的形成
一、均匀形核
二、非均匀形核
第五节晶核长大
一、固液界面的微观结构
二、晶体长大机制
三、固液界面前沿液体中的温度梯度
四、晶体生长的界面形状——晶体形态
五、长大速度
六、晶粒大小的控制
第六节金属铸锭的宏观组织与缺陷
一、铸锭三晶区的形成
二、铸锭组织的控制
三、铸锭缺陷
习题
第三章二元合金的相结构与结晶
第一节合金中的相
第二节合金的相结构
一、固溶体
二、金属化合物
第三节二元合金相图的建立
一、二元相图的表示方法
二、二元合金相图的测定方法
三、相律及杠杆定律
第四节匀晶相图及固溶体的结晶
一、相图分析
二、固溶体合金的平衡结晶过程
三、固溶体的不平衡结晶
四、区域偏析和区域提纯
五、成分过冷及其对晶体成长形状和铸锭
组织的影响
第五节共晶相图及其合金的结晶
一、相图分析
二、典型合金的平衡结晶及其组织
三、不平衡结晶及其组织
四、比重偏析和区域偏析
第六节包晶相图及其合金的结晶
一、相图分析
二、典型合金的平衡结晶过程及其
组织
三、不平衡结晶及其组织
四、包晶转变的实际应用
第七节其他类型的二元合金相图
一、组元间形成化合物的相图
二、偏晶、熔晶和合晶相图
三、具有固态转变的二元合金相图
第八节二元相图的分析和使用
一、相图分析步骤
二、应用相图时要注意的问题
三、根据相图判断合金的性能
习题
第四章铁碳合金
第一节铁碳合金的组元及基本相
一、纯铁
二、渗碳体
第二节FeFe3C相图分析
一、相图中的点、线、区及其意义
二、包晶转变(水平线HJB)
三、共晶转变(水平线ECF)
四、共析转变(水平线PSK)
五、三条重要的特性曲线
第三节铁碳合金的平衡结晶过程及其
组织
一、wC=001%的工业纯铁
二、共析钢
三、亚共析钢
四、过共析钢
五、共晶白口铸铁
六、亚共晶白口铸铁
七、过共晶白口铸铁
第四节含碳量对铁碳合金平衡组织和
性能的影响
一、对平衡组织的影响
二、对力学性能的影响
三、对工艺性能的影响
第五节钢中的杂质元素及钢锭组织
一、钢中的杂质元素及其影响
二、钢锭的宏观组织及其缺陷
习题
第五章三元合金相图
第一节三元合金相图的表示方法
一、成分三角形
二、在成分三角形中具有特定意义的
直线
第二节三元系平衡相的定量法则
一、直线法则和杠杆定律
二、重心法则
第三节三元匀晶相图
一、相图分析
二、三元固溶体合金的结晶过程
三、等温截面(水平截面)
四、变温截面(垂直截面)
五、投影图
第四节三元共晶相图
一、组元在固态完全不溶的共晶相图
二、组元在固态有限溶解，具有共晶转变
的相图
第五节三元相图总结
一、三元系的两相平衡
二、三元系的三相平衡
三、三元系的四相平衡
四、相区接触法则
第六节三元合金相图应用举例
一、FeCSi三元系变温截面
二、FeCCr三元系等温截面
三、AlCuMg三元系液相面投影图
习题
第六章金属及合金的塑性变形与
断裂
第一节金属的变形特性
一、工程应力应变曲线
二、真应力真应变曲线
三、金属的弹性变形
第二节单晶体的塑性变形
一、滑移
二、孪生
第三节多晶体的塑性变形
一、多晶体的塑性变形过程
二、晶粒大小对塑性变形的影响
第四节合金的塑性变形
一、单相固溶体合金的塑性变形
二、多相合金的塑性变形
第五节塑性变形对金属组织和性能的
影响
一、塑性变形对组织结构的影响
二、塑性变形对金属性能的影响
三、残余应力
第六节金属的断裂
一、塑性断裂
二、脆性断裂
三、影响材料断裂的基本因素
四、断裂韧度及其应用
习题
第七章金属及合金的回复与再
结晶
第一节形变金属与合金在退火过程中的
变化
一、显微组织的变化
二、储存能及内应力的变化
三、力学性能的变化
四、其他性能的变化
五、亚晶粒尺寸
第二节回复
一、退火温度和时间对回复过程的
影响
二、回复机制
三、亚结构的变化
四、回复退火的应用
第三节再结晶
一、再结晶晶核的形成与长大
二、再结晶温度及其影响因素
三、再结晶晶粒大小的控制
第四节晶粒长大
一、晶粒的正常长大
二、晶粒的反常长大
三、再结晶退火后的组织
第五节金属的热加工
一、金属的热加工与冷加工
二、动态回复与动态再结晶
三、热加工后的组织与性能
习题
第八章扩散
第一节概述
一、扩散现象和本质
二、扩散机制
三、固态金属扩散的条件
四、固态扩散的分类
第二节扩散定律
一、菲克第一定律
二、菲克第二定律
三、扩散应用举例
第三节影响扩散的因素
一、温度
二、键能和晶体结构
三、固溶体类型
四、晶体缺陷
五、化学成分
习题
第九章钢的热处理原理
第一节概述
一、热处理的作用
二、热处理与相图
三、固态相变的特点
四、固态相变的类型
第二节钢在加热时的转变
一、共析钢奥氏体的形成过程
二、影响奥氏体形成速度的因素
三、奥氏体晶粒大小及其影响因素
第三节钢在冷却时的转变
一、概述
二、共析钢过冷奥氏体的等温转变图
三、影响过冷奥氏体等温转变的因素
四、珠光体转变
五、马氏体转变
六、贝氏体转变
七、过冷奥氏体连续冷却转变图及
其应用
第四节钢在回火时的转变
一、淬火钢的回火转变及其组织
二、淬火钢在回火时性能的变化
三、回火脆性
四、淬火后的回火产物与奥氏体直接分解
产物的性能比较
习题
第十章钢的热处理工艺
第一节钢的退火与正火
一、退火目的及工艺
二、正火目的及工艺
三、退火和正火的选用
第二节钢的淬火与回火
一、钢的淬火
二、钢的回火
三、淬火加热缺陷及其防止
第三节其他类型热处理
一、钢的形变热处理
二、钢的表面淬火
三、钢的化学热处理
习题
第十一章工业用钢
第一节钢的分类和编号
一、钢的分类
二、钢的编号
第二节合金元素在钢中的作用
一、合金元素在钢中的分布
二、合金元素与铁和碳的相互作用
三、合金元素对相变的影响
第三节工程结构用钢
一、概述
二、工程结构用钢的力学性能特点
三、合金元素对工程结构用钢性能的
影响
四、常用的工程结构用钢
五、铸钢
第四节机器零件用钢
一、概述
二、机器零件用钢的合金化特点
三、渗碳钢
四、调质钢
五、弹簧钢
六、滚动轴承钢
第五节工具钢
一、概述
二、刃具钢
三、模具钢
四、量具钢
第六节特殊性能钢
一、不锈钢
二、耐热钢
三、耐磨钢
习题
第十二章铸铁
第一节概述
一、铸铁组织的形成
二、石墨与基体对铸铁性能的影响
第二节常用铸铁
一、灰铸铁
二、可锻铸铁
三、球墨铸铁
四、蠕墨铸铁
第三节特殊性能铸铁
一、耐磨铸铁
二、耐热铸铁
三、耐蚀铸铁
习题
第十三章有色金属及合金
第一节铝及铝合金
一、铝及铝合金的性能特点及分类
编号
二、铝合金的强化
三、变形铝合金
四、铸造铝合金
第二节钛及钛合金
一、纯钛
二、钛的合金化
三、工业用钛合金
四、钛合金的热处理
第三节铜及铜合金
一、纯铜
二、黄铜
三、青铜
第四节轴承合金
一、轴承合金的性能要求
二、锡基轴承合金
三、铅基轴承合金
四、铝基轴承合金
习题
参考文献
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