了得網工業技術_金屬材料與熱處理(葉宏)(第2版）

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、復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。

作者簡介

無

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.素與鐵和碳的相互作用82
5.1.素及其在鋼中的分布82
5.1.素與鐵的相互作用82
5.1.素與碳的相互作用84
5.1.素對Fe-Fe3C相圖的影響85
5.素對鋼的熱處理的影響86
5.2.素對鋼加熱時奧氏體形成
過程的影響86
5.2.素對鋼的過冷奧氏體分解
轉變的影響87
5.2.素對淬火鋼的回火的
影響88
5.素與鋼的強韌化89
5.3.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典型滲碳鋼及其應用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典型調質鋼及其應用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典型彈簧鋼及應用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典型滾動軸承鋼及應用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塑料模具用鋼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塑料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復合材料189
11.3.1復合材料的概念189
11.3.2復合材料的特點189
11.3.3常用復合材料的分類191
11.3.4常用纖維增強復合材料簡介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形狀記憶合金的應用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應用198
12.3超導材料200
12.3.1超導現像及超導材料的基本
性質200
12.3.2超導材料的分類及性能201
12.3.3超導材料的應用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儲氫合金的應用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納米材料的性能及應用210
思考題211
參考文獻212

前言

前言
《金屬材料與熱處理》自2009年1月出版以來，由於內容簡練、重點突出、理論聯繫實際，滿足了材料類專業的要求，受到了廣大使用者和讀者的歡迎和好評，已先後印刷4次。
本次修訂，保持第1版的教材體繫，力求結構更加合理，知識更趨於完善。同時，進一步簡練內容，突出重點，理論聯繫實際；增加了“塑料模具用鋼”內容，進一步深化了熱處理工藝的應用；規範了專業名詞術語；更新了金屬力學性能、耐熱鋼、不鏽鋼等有關國家標準；增加了各章節習題，更利於掌握知識重點和難點。
本書分為三篇，共12章。其中第5～9章由葉宏編寫；第2～4章由溝引寧編寫；第11～12章由張春艷編寫；第1章、第10章由闫忠琳編寫。全書由葉宏教授統稿。
本書修訂過程中，得到了重慶理工大學材料科學與工程學院及教務處的大力支持，在此也表示感謝。
由於新材料、新工藝及新技術的發展日新月異，加之編者水平有限，不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。

編者2015年4月

第1版前言
“金屬材料與熱處理”課程是材料科學與工程一級學科專業的一門專業技術課，是全面介紹金屬材料的成分、熱處理工藝、組織結構與性能之間關繫的一門課程，它對金屬材料的研究、應用和發展起著重要作用。隨著教學改革的不斷深入，本課程也進行了適當的調整，我們根據新的教學大綱和學時的要求，編寫了本教材。本書可作為高等院校材料類及相關專業的教材和主要參考書，也可供有關專業的工程技術人員自學與參考。
本書著重介紹了鋼的熱處理原理與工藝，在詳細介紹金屬合金化原理的基礎上，對鋼、鑄鐵、有色合金的成分、熱處理工藝、組織結構、性能及應用作了介紹。同時，簡要介紹了常用非金屬材料及新型材料。
本書在內容上精練和壓縮了傳統的熱處理和金屬材料方面的內容，力求內容簡練、重點突出、理論聯繫實際，同時又注意到新材料、新工藝的發展方向。
全書由重慶工學院葉宏擔任主編，溝引寧和張春艷擔任副主編。其中第5～9章由葉宏編寫；第2～4章由溝引寧編寫；第11章、第12章由張春艷編寫；第1章、第10章由闫忠琳編寫。全書由葉宏教授統稿。
在編寫過程中，本書參閱並引用了部分國內外相關教材、科技著作及論文內容，在此特向有關作者深表感謝！此外，本書在編寫過程中得到武漢理工大學孫智富教授的指導，並得到了重慶工學院材料科學與工程學院及教務處的大力支持，在此也表示感謝。
由於新材料、新工藝及新技術的發展日新月異，加之編者水平有限，錯誤及不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。

編者2008年9月

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