內容簡介
本書著重介紹了金屬材料及熱處理的知識，也介紹了一些常用的非金屬材料和新型材料，同時介紹了當前工程材料的新工藝、新進展。全書共分3篇12章。第1篇講述了金屬的熱處理，簡要介紹了金屬材料基礎知識，重點介紹了鋼的熱處理原理與工藝。第2篇講述了金屬材料，在介紹鋼合金化原理的基礎上，分別介紹了常用金屬材料的性能、成分、熱處理及用途，包括結構鋼、工具鋼、不鏽鋼與耐熱鋼、鑄鐵和有色金屬及合金。第3篇講述了其它材料，簡要介紹了高分子材料、陶瓷材料、複合材料以及新型材料。
本書適用於材料成型與控制工程專業、冶金工程專業及表面工程專業方向的本科教學，也可供相關專業的工程技術人員參考。
目錄
第1篇金屬的熱處理
第1章金屬材料基礎知識1
1.1金屬材料的性能1
1.1.1金屬材料的力學性能1
1.1.2金屬材料的物理性能3
1.1.3金屬材料的化學性能3
1.2金屬材料的晶體結構4
1.2.1晶體與非晶體4
1.2.2金屬的實際晶體結構5
1.2.3合金的相結構6
1.3鐵碳合金的基本組織與鐵碳相圖7
1.3.1純鐵的同素異構轉變7
1.3.2鐵碳合金的基本相7
1.3.3鐵碳合金相圖8
思考題10
第2章鋼的熱處理原理11
2.1概述11
2.1.1熱處理的作用11
2.1.2鋼的臨界溫度11
2.2鋼在加熱時的轉變12
2.2.1奧氏體形成的熱力學條件12
2.2.2奧氏體的形成過程12
2.2.3影響奧氏體形成速度的因素14
2.2.4奧氏體的晶粒度及其影響因素16
2.3鋼在冷卻時的轉變18
2.3.1過冷奧氏體的等溫轉變曲線19
2.3.2珠光體轉變21
2.3.3馬氏體轉變26
2.3.4貝氏體轉變30
2.3.5過冷奧氏體的連續冷卻轉變
曲線34
2.4鋼的回火轉變37
2.4.1淬火鋼在回火時的組織轉變37
2.4.2淬火鋼回火時力學性能的變化38
2.4.3回火脆性40
思考題41
第3章鋼的熱處理工藝42
3.1鋼的退火與正火42
3.1.1鋼的退火42
3.1.2鋼的正火45
3.1.3退火和正火的選用45
3.2鋼的淬火45
3.2.1淬火及其目的45
3.2.2淬火工藝46
3.2.3淬火方法48
3.2.4鋼的淬透性50
3.2.5淬火缺陷及其防止53
3.3鋼的回火58
3.3.1回火溫度59
3.3.2回火保溫時間60
3.3.3回火後的冷卻60
3.4鋼的表面熱處理60
3.4.1表面淬火60
3.4.2化學熱處理62
3.5熱處理與表面處理新技術68
3.5.1可控氣氛熱處理68
3.5.2真空熱處理69
3.5.3形變熱處理70
3.5.4表面技術72
思考題75
第4章有色金屬及合金的熱處理76
4.1固溶處理76
4.1.1基本概念76
4.1.2合金固溶處理後的性能變化77
4.2合金的時效77
4.2.1時效過程中的組織變化78
4.2.2時效過程中的性能變化79
4.2.3時效方式80
思考題81
第2篇金 屬 材 料
第5章鋼的合金化基礎82
5.1合金元素與鐵和碳的相互作用82
5.1.1合金元素及其在鋼中的分布82
5.1.2合金元素與鐵的相互作用82
5.1.3合金元素與碳的相互作用84
5.1.4合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響85
5.2合金元素對鋼的熱處理的影響86
5.2.1合金元素對鋼加熱時奧氏體形成
過程的影響86
5.2.2合金元素對鋼的過冷奧氏體分解
轉變的影響87
5.2.3合金元素對淬火鋼的回火的
影響88
5.3合金元素與鋼的強韌化89
5.3.1合金元素對鋼的強度的影響89
5.3.2提高鋼韌性的途徑90
5.4鋼的分類及編號91
5.4.1碳鋼的分類91
5.4.2碳鋼的編號92
5.4.3合金鋼的分類92
5.4.4合金鋼的編號93
思考題94
第6章結構鋼95
6.1工程結構鋼95
6.1.1工程結構鋼的性能要求95
6.1.2工程結構鋼的化學成分特點95
6.1.3碳素結構鋼96
6.1.4低合金結構鋼96
6.1.5提高低合金結構鋼性能的途徑99
6.2滲碳鋼99
6.2.1滲碳鋼的性能要求99
6.2.2滲碳鋼的化學成分特點100
6.2.3典型滲碳鋼及其套用100
6.2.4滲碳鋼的熱處理特點100
6.3調質鋼102
6.3.1調質鋼的性能要求102
6.3.2調質鋼的化學成分特點103
6.3.3典型調質鋼及其套用103
6.3.4調質鋼的熱處理特點103
6.4彈簧鋼105
6.4.1彈簧鋼的性能要求105
6.4.2彈簧鋼的化學成分特點106
6.4.3典型彈簧鋼及套用106
6.4.4彈簧鋼的熱處理特點106
6.5滾動軸承鋼108
6.5.1滾動軸承鋼的性能要求108
6.5.2滾動軸承鋼的化學成分特點108
6.5.3典型滾動軸承鋼及套用109
6.5.4滾動軸承鋼的熱處理特點110
思考題110
第7章工具鋼112
7.1刃具鋼112
7.1.1刃具鋼的基本性能112
7.1.2碳素刃具鋼112
7.1.3低合金刃具鋼114
7.1.4高速鋼116
7.2模具鋼122
7.2.1冷作模具鋼122
7.2.2熱作模具鋼127
7.2.3塑膠模具用鋼130
7.3量具鋼132
7.3.1量具用鋼應具有的基本性能132
7.3.2量具鋼的選擇133
7.3.3量具鋼的熱處理133
思考題134
第8章不鏽鋼與耐熱鋼135
8.1不鏽鋼135
8.1.1金屬腐蝕的概念135
8.1.2不鏽鋼的化學成分特點136
8.1.3常用不鏽鋼136
8.2耐熱鋼140
8.2.1耐熱鋼的一般概念140
8.2.2常用的耐熱鋼141
思考題144
第9章鑄鐵146
9.1鑄鐵的分類及石墨化146
9.1.1鑄鐵的分類146
9.1.2Fe-Fe3C和Fe-C雙重相圖147
9.1.3鑄鐵的石墨化147
9.2灰鑄鐵148
9.2.1灰鑄鐵的成分、牌號及組織149
9.2.2灰鑄鐵的性能150
9.2.3灰鑄鐵的熱處理151
9.3可鍛鑄鐵151
9.3.1可鍛鑄鐵的成分、牌號及用途151
9.3.2可鍛鑄鐵的石墨化退火153
9.4球墨鑄鐵154
9.4.1球墨鑄鐵的成分、牌號及用途154
9.4.2球墨鑄鐵的熱處理155
9.5蠕墨鑄鐵156
9.6合金鑄鐵157
9.6.1耐磨鑄鐵157
9.6.2耐熱鑄鐵158
9.6.3耐蝕鑄鐵158
思考題158
第10章有色金屬及合金159
10.1鋁及鋁合金159
10.1.1純鋁159
10.1.2鋁合金分類及熱處理159
10.1.3變形鋁合金161
10.1.4鑄造鋁合金163
10.2鎂及鎂合金165
10.2.1純鎂的性質165
10.2.2鎂的合金化及熱處理165
10.2.3常用鎂合金166
10.3鈦及鈦合金167
10.3.1純鈦168
10.3.2鈦的合金化及鈦合金的分類168
10.3.3常用鈦合金169
10.3.4鈦合金的熱處理170
10.4銅及銅合金171
10.4.1純銅171
10.4.2黃銅171
10.4.3青銅173
10.4.4白銅175
思考題176
第3篇其它材料簡介
第11章非金屬材料177
11.1高分子材料177
11.1.1高分子材料基礎知識177
11.1.2塑膠178
11.1.3橡膠180
11.1.4纖維182
11.1.5膠黏劑183
11.1.6塗料184
11.2陶瓷材料185
11.2.1陶瓷的概念與分類185
11.2.2陶瓷材料的特點185
11.2.3傳統陶瓷186
11.2.4特種陶瓷186
11.3複合材料189
11.3.1複合材料的概念189
11.3.2複合材料的特點189
11.3.3常用複合材料的分類191
11.3.4常用纖維增強複合材料簡介191
思考題192
第12章新型材料簡介193
12.1形狀記憶合金193
12.1.1形狀記憶效應的機理193
12.1.2形狀記憶合金194
12.1.3形狀記憶合金的套用194
12.2非晶態合金196
12.2.1非晶態金屬的結構特點197
12.2.2非晶態金屬性能特點及套用198
12.3超導材料200
12.3.1超導現象及超導材料的基本
性質200
12.3.2超導材料的分類及性能201
12.3.3超導材料的套用202
12.4貯氫合金203
12.4.1金屬氫化物貯氫技術原理203
12.4.2金屬氫化物貯氫材料應具備的
條件204
12.4.3貯氫合金分類及開發現狀204
12.4.4儲氫合金的套用205
12.5納米材料207
12.5.1納米粒子的特性207
12.5.2納米材料分類209
12.5.3納米材料的性能及套用210
思考題211
參考文獻212
