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第一篇 机械工程用钢1

第1章 碳素结构钢1

1 概述1

2 常用碳素结构钢1

2.1 普通碳素结构钢1

2.2 优质碳素结构钢6

附录 国内外碳素结构钢钢号对照20

第2章 普通合金结构钢22

1 概述22

2 常用普通合金结构钢22

2.1 普通合金结构钢钢号及化学成分22

2.2 普通合金结构钢力学性能指标23

3 普通合金结构钢的选用25

3.1 普通合金结构钢的用途25

3.2 专业用普通合金结构钢27

第3章 冷变形用钢34

1 概述34

2 常用轴承钢36

2.1 一般冲压用钢板36

2.2 深冲压用钢板39

2.3 汽车大梁用钢板40

2.4 冷镦用钢43

3 冷变形用钢的选用46

3.1 冷冲钢的选用46

3.2 冷镦钢的选用46

第4章 易切钢49

1 概述49

2 常用易切钢49

2.1 易切钢的化学成分、性能49

2.2 易切钢常用钢号的特点和用途49

3 易切钢的选用51

第5章 表面硬化钢53

1 概述53

2 常用表面硬化钢53

2.1 渗碳钢53

2.2 渗氮钢59

2.3 表面淬火钢68

第6章 调质钢、非调质钢和低碳马氏体钢68

1 概述71

2 常用调质钢72

2.1 调质用碳素钢72

2.2 调质用合金钢77

3 常用非调质钢81

4 常用低碳马氏体钢85

5 钢种选用86

5.1 调质钢的选用86

5.2 非调质钢的选用87

5.3 低碳马氏体钢的选用87

第7章 耐蚀钢90

1 概述90

2 常用耐蚀钢94

2.1 不锈钢94

2.2 耐蚀低合金钢112

3 耐蚀钢的选用123

3.1 选用耐蚀钢时应考虑的主要问题123

3.2 常见腐蚀介质环境中耐蚀钢的选用126

第8章 耐热钢和高温合金135

1 概述135

1.1 耐热钢和高温合金的分类135

1.2 我国耐热钢和高温合金标准情况136

2 常用耐热钢和高温合金136

2.1 锅炉用耐热钢136

2.2 汽轮机用耐热钢136

2.3 燃气轮机用钢和高温合金150

2.4 内燃机用耐热钢和高温合金166

2.5 石油化工高温炉管材料174

2.6 炉用耐热钢177

3 耐热钢和高温合金的选用原则185

3.1 抗高温氧化和环境腐蚀性能185

3.2 高温蠕变和持久强度性能186

3.3 高温长期使用条件下组织和性能稳定性187

附录 耐热钢和高温合金常用国标187

第9章 耐磨钢189

1 概述189

2 常用耐磨钢190

2.1 高锰钢190

2.2 碳钢、低合金耐磨钢197

2.3 石墨钢200

3 耐磨钢的选用203

3.1 耐磨钢的选用原则及方法203

3.2 典型耐磨件的选材205

附录 几个国家高锰钢及石墨钢的对照211

第10章 超高强度钢213

1 概述213

2 常用超高强度钢214

2.1 超高强度钢的化学成分和基本性能214

2.2 低合金超高强度钢216

2.3 中合金超高强度钢221

2.4 高合金超高强度钢223

3 超高强度钢的选用原则225

第11章 工具钢226

1 概述226

2 常用工具钢227

2.1 非合金工具钢227

2.2 合金工具钢230

2.3 高速工具钢243

3 工具钢的选用250

3.1 刃具用钢250

3.2 量具用钢254

3.3 模具用钢255

附录 国内外碳素工具钢、合金工具钢、高速钢钢号对照263

第12章 轴承钢268

1 概述268

2 常用轴承钢269

2.1 铬轴承钢269

2.2 渗碳轴承钢277

2.3 不锈轴承钢282

2.4 高温轴承钢282

2.5 中碳表面淬火轴承钢284

3 轴承钢的选用286

附录 我国常用轴承钢与国外主要工业国家钢号对照289

第13章 弹簧钢290

1 概述290

2 常用弹簧钢291

2.1 弹簧钢291

2.2 弹簧钢型材297

2.3 常用弹簧钢热处理工艺及用途300

3 弹簧钢的选用304

附录 我国常用弹簧钢与国外各主要工业国家钢号对照305

第14章 大型锻件用钢306

1 概述306

1.1 冶炼和铸锭306

1.2 锻造306

1.3 热处理工艺307

2 常用大型锻件用钢308

2.1 大锻件结构钢308

2.2 电站锻件用钢319

2.3 压力容器锻件用钢328

2.4 轧辊用钢329

3 大型锻件用钢的选材331

第二篇 机械工程用铸铁材料334

第15章 灰铸铁334

1 概述334

1.1 铸铁分类及牌号表示方法334

1.2 铁碳相图和铁碳硅相图335

1.3 铸铁中合金元素336

1.4 铸铁的组织336

1.5 灰铸铁牌号338

1.6 灰铸铁的显微组织和金相检验339

2 常用灰铸铁341

2.1 化学成分341

2.2 灰铸铁的力学性能342

2.3 灰铸铁的物理性能348

2.4 灰铸铁的工艺性能350

2.5 灰铸铁的热处理351

3 灰铸铁的选用355

3.1 通用机械上的应用355

3.2 各类机床上的应用356

3.3 轻工业和纺织机械上的应用356

3.4 重型机械上的应用356

3.5 电力机械上的应用356

3.6 石油化工机械上的应用357

3.7 汽车、拖拉机上的应用357

3.8 铁路机车和船舶机械上的应用357

3.9 其他方面应用358

附录1 相关曲线计算公式358

附录2 铸铁的结构图359

第16章 蠕墨铸铁360

1 概述360

1.1 蠕墨铸铁牌号360

1.2 蠕墨铸铁的显微组织和金相检验360

2 常用蠕墨铸铁361

2.1 化学成分361

2.2 蠕墨铸铁的力学性能362

2.3 蠕墨铸铁的物理性能366

2.4 蠕墨铸铁的工艺性能367

2.5 蠕墨铸铁的其他性能367

2.6 蠕墨铸铁的热处理367

3 蠕墨铸铁的应用369

第17章 球墨铸铁370

1 概述370

1.1 球墨铸铁的牌号370

1.2 蠕墨铸铁的显微组织和金相检验370

2 常用球墨铸铁371

2.1 化学成分371

2.2 球墨铸铁的力学性能374

2.3 球墨铸铁的物理性能378

2.4 球墨铸铁的工艺性能380

2.5 球墨铸铁的热处理380

3 球墨铸铁的选用383

3.1 QT400—18应用实例384

3.2 QT400—15应用实例385

3.3 QT450—10应用实例385

3.4 QT500—7应用实例385

3.5 QT600—3应用实例385

3.6 QT700—2,QT800—2和QT900—2应用实例386

第18章 可锻铸铁388

1 概述388

1.1 可锻铸铁牌号388

1.2 可锻铸铁显微组织和金相检验389

2 常用可锻铸铁391

2.1 化学成分391

2.2 可锻铸铁的力学性能391

2.3 可锻铸铁的物理性能396

2.4 可锻铸铁的工艺性能396

2.5 可锻铸铁的热处理397

3 可锻铸铁的选用398

第19章 特殊性能铸铁399

1 减摩和抗磨铸铁399

1.1 减摩（耐磨）铸铁及其应用399

1.2 冷硬铸铁及其应用405

1.3 抗磨白口铸铁及其应用408

1.4 中锰抗磨球墨铸铁412

2 耐热铸铁412

2.1 铬系耐热铸铁413

2.2 硅系耐热铸铁415

2.3 铝系耐热铸铁415

3 耐蚀铸铁415

3.1 高硅耐蚀铸铁415

3.2 镍合金铸铁417

4 奥氏体铸铁417

4.1 化学成分419

4.2 奥氏体铸铁的力学性能419

4.3 奥氏体铸铁的物理性能419

4.4 奥氏体铸铁的特点和典型用途421

5 特殊性能铸铁应用实例423

第三篇 机械工程用有色金属材料423

第20章 有色金属概论423

1 有色金属的分类425

1.1 轻金属425

1.2 重金属425

1.3 贵金属425

1.4 半金属425

1.5 稀有金属425

2 有色金属及其合金产品的牌号和代号的表示方法425

3 常用有色金属的特性429

3.1 物理性能429

3.2 力学性能430

3.3 耐腐蚀性能430

3.4 可切削性能432

第21章 铝合金433

1 概述433

1.1 铝合金的分类433

1.2 铝合金的标记434

2 常用铝合金434

2.1 铝合金的化学成分434

2.2 铝合金的相组成434

2.3 铝合金的基金性能445

2.4 压铸铝合金和铝基轴承合金457

3 铝合金的主要特征和选用458

附录1 铝合金产品的有关国家标准461

附录2 变形铝合金新旧牌号对照462

附录3 变形铝合金新旧状态对照463

第22章 铜及其合金463

1 概述463

2 铜及其常用合金463

2.1 变形铜及其合金463

2.2 铸造铜合金472

2.3 铜及其合金的加工与连接476

2.4 铜及其合金的腐蚀与保护479

3 铜及其合金的选用481

第23章 镁合金490

1 概述490

1.1 变形镁合金490

1.2 铸造镁合金490

2 常用镁合金490

2.1 镁合金的化学成分490

2.2 镁合金的相组成491

2.3 镁合金的基本性能492

3 镁合金的基本特征和选用492

附录1 压铸镁合金的化学成分和力学性能496

附录2 铸造镁合金的室温保证力学性能496

附录3 镁合金的部分国家标准496

第24章 钛及钛合金497

1 概述497

1.1 材料分类497

1.2 钛材制造方法499

1.3 技术标准和产品规格499

2 常用钛及其合金500

2.1 列入国标的钛材牌号及化学成分500

2.2 发展中的钛材500

2.3 钛材性能503

3 钛及其合金的选用517

第25章 镍、钴基精密合金及高、低温合金517

1 概述518

2 常用镍、钴基合金519

2.1 精密合金519

2.2 镍、钴基高、低温合金536

2.3 加工工艺与保护539

第26章 锌、锡、铅及其合金542

1 概述542

1.1 锌的基本特性542

1.2 锡的基本性能542

1.3 铅的基本特性543

2 常用锌、锡、铅合金544

2.1 锌合金544

2.2 锡合金548

2.3 铅合金556

3 锌、锡、铅合金材料的选用559

3.1 锡基轴承合金代号、特点及用途559

3.2 铅基轴承合金代号、特点及用途560

3.3 锡铅焊料的用途560

第27章 钨、钼、钽、铌及其合金560

1 概述561

1.1 物理化学性能561

1.2 力学性能569

2 常用钨、钼、钽、铌材料572

2.1 材料牌号和化学成分572

2.2 材料的物理性能和力学性能578

3 材料的生产586

3.1 坯料的生产586

3.2 冷、热压力加工586

3.3 热处理特点586

3.4 机械加工与焊接587

4 钨、钼、钽、铌材料的应用587

第28章 贵金属及其合金588

1 概述588

1.1 物理性能588

1.2 超导性能589

1.3 光学性能589

1.4 力学性能589

1.5 贵金属与气体的作用589

1.6 贵金属的腐蚀590

1.7 催化性能590

2 贵金属及其合金材料590

2.1 接触材料590

2.2 电阻材料594

2.3 测温材料596

2.4 钎焊材料598

2.5 氢气净化材料602

2.6 贵金属粉末602

2.7 厚膜浆料603

2.8 贵金属复合材料604

2.9 贵金属磁性和弹性材料605

3 贵金属的加工606

3.1 贵金属及合金熔铸606

3.2 贵金属及合金的压力加工607

3.3 贵金属及合金的切削加工607

3.4 贵金属的焊接607

第四篇 机械工程用高分子材料及复合材料607

第29章 工程塑料607

1 概述609

1.1 基本概念609

1.2 工程塑料分类609

2 常用工程塑料610

2.1 聚酰胺（尼龙）（PA）610

2.2 聚甲醛（POM）621

2.3 聚碳酸酯（PC）625

2.4 改性聚苯醚（MPPO）629

2.5 聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）632

2.6 氟塑料634

2.7 聚砜（PSF）637

2.8 聚醚砜（PES）638

2.9 聚苯硫醚（PPS）638

2.10 聚芳酯（PAR）638

2.11 聚醚醚酮（PEEK）639

2.12 聚酰亚胺（PI）640

第30章 橡胶材料641

1 概述641

2 常用胶种641

2.1 天然橡胶641

2.2 合成橡胶642

3 胶种的选用647

3.1 选用原则647

3.2 硫化胶性能647

第31章 功能高分子材料655

1 概述655

1.1 功能高分子材料的分类655

1.2 功能高分子材料的特点及作用655

1.3 功能高分子材料的发展656

2 常用功能高分子材料656

2.1 电功能高分子材料656

2.2 光功能高分子材料661

2.3 形状记忆高分子材料663

第32章 胶粘剂665

1 概述665

2 常用胶粘剂666

2.1 酚醛树脂胶粘剂666

2.2 环氧树脂胶粘剂668

2.3 聚氨酯胶粘剂671

2.4 丙烯酸脂胶粘剂672

2.5 橡胶型胶粘剂673

2.6 脲醛树脂胶粘剂676

2.7 不饱和聚酯胶粘剂676

2.8 溶液胶粘剂677

2.9 无机胶粘剂679

2.10 特种胶粘剂679

2.11 热熔胶粘剂682

2.12 压敏胶粘剂682

2.13 天然胶粘剂683

3 胶粘剂的选用683

第33章 有机纤维684

1 概述684

1.1 按组成分类684

1.2 按原料分类684

1.3 按纤维制造方法（纺丝方法）分类684

2 通用型有机合成纤维及特种合成纤维684

2.1 通用型合成纤维685

2.2 特种合成纤维687

3 有机纤维的选用690

3.1 用于运输带、传动带等领域690

3.2 用于轮胎子午线、车用地毯、等布等领域690

3.3 工业滤材690

3.4 土工布及建材增强691

3.5 其他691

第34章 玻璃纤维增强树脂基复合材料691

1 概述692

2 常用玻璃纤维增强塑料692

2.1 玻璃纤维增强酚醛树脂基复合材料692

2.2 玻璃纤维增强环氧树脂复合材料704

2.3 玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂713

第35章 碳纤维增强树脂基复合材料713

1 概述733

2 树脂基复合材料用碳纤维733

2.1 国产碳纤维733

2.2 国外碳纤维734

2.3 碳纤维增强酚醛树脂基复合材料735

2.4 碳纤维增强环氧树脂复合材料735

2.5 碳纤维增强尼龙66复合材料737

2.6 碳纤维增强聚酰亚胺复合材料737

2.7 碳纤维增强聚苯硫醚复合材料738

2.8 碳纤维增强聚砜复合材料739

2.9 碳纤维增强聚醚醚酮复合材料740

第36章 芳纶纤维增强树脂基复合材料740

1 概述740

2 常用芳纶纤维增强树脂基复合材料741

2.1 Kevlar 49纤维增强复合材料741

2.2 Kevlar 49增强环氧树脂基复合材料743

2.3 Kevlar纤维增强不饱和聚酯复合材料745

2.4 Kevlar纤维增强其他树脂复合材料746

第37章 超高分子量聚乙烯纤维增强树脂基复合材料746

1 概述748

2 超高分子量聚乙烯纤维增强树脂基复合材料748

2.1 增强织物的制备748

2.2 复合材料的制备748

2.3 性能748

2.4 用途749

第38章 热塑性树脂基复合材料749

1 概述749

2 常用热塑性树脂基复合材料750

2.1 玻璃纤维增强尼龙复合材料750

2.2 玻璃纤维增强聚苯硫醚（PPS）751

2.3 纤维增强聚芳醚酮复合材料752

第五篇 机械工程用粉末冶金材料752

第39章 粉末冶金技术概论752

1 概述754

2 金属粉末生产方法754

3 金属粉末的固结方法759

3.1 金属粉末的成形759

3.2 烧结762

4 制品的后处理方法763

5 粉末冶金材料765

第40章 金属粉末767

1 粉末性能和用途767

1.1 铁粉767

1.2 低合金钢粉、不锈钢粉和高速钢粉768

1.3 其他合金钢粉771

1.4 铜粉772

1.5 铝和铝合金粉772

1.6 镍和镍合金粉773

1.7 其他低熔点金属粉末776

1.8 难熔金属粉末776

1.9 难熔金属化合物粉778

1.10 稀土金属及其合金和化合物粉末779

1.11 贵金属及其合金和化合物粉末779

1.12 快速凝固粉末779

1.13 硬面材料粉末782

1.14 金属陶瓷粉末782

1.15 粉末冶金用的碳黑和石墨粉787

2 粉末性能测试787

2.1 化学成分测定787

2.2 金属粉末物理性能788

2.3 金属粉末工艺性能791

第41章 粉末冶金铁基结构材料792

1 概述792

2 常用粉末冶金铁基结构材料792

2.1 粉末冶金铁基结构材料的成分和典型性能792

2.2 材料成分、加工工艺与性能的关系792

3 粉末冶金铁基结构零件的设计799

3.1 材料选择799

3.2 零件形状和尺寸800

3.3 零件的精度及粗糙度800

第42章 粉末冶金轴承材料801

1 概述801

2 含油轴承801

2.1 含油轴承的制造工艺和特点801

2.2 含油轴承的化学成分和性能801

2.3 含油轴承的设计和选用804

2.4 含油轴承的应用807

3 镶嵌固体润滑剂轴承809

3.1 镶嵌固体润滑剂轴承的制造工艺和特点809

3.2 镶嵌固体润滑剂轴承的材料和性能809

3.3 镶嵌固体润滑剂轴承的应用810

4 粉末冶金塑料轴承811

4.1 粉末冶金塑料轴承的制造工艺和性能811

4.2 粉末冶金塑料轴承的应用812

5 粉末冶金双金属轴承材料814

附录 粉末冶金轴承极限pv值的测定方法816

第43章 粉末冶金多孔材料817

1 概述817

2 粉末冶金多孔材料817

2.1 金属粉末多孔材料的制造和特点817

2.2 金属纤维多孔材料的制造817

2.3 多孔材料的机械加工817

2.4 粉末冶金多孔材料的性能和测试818

3 粉末冶金多孔材料的应用822

3.1 粉末冶金过滤材料822

3.2 粉末冶金多孔功能材料825

第44章 粉末冶金摩擦材料826

1 概述826

2 粉末冶金摩擦材料827

2.1 粉末冶金摩擦材料的组成827

2.2 粉末冶金摩擦材料制备工艺827

2.3 粉末冶金摩擦材料的物理力学性能828

2.4 粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能828

2.5 国产粉末冶金摩擦材料性能及应用828

2.6 改善摩擦磨损性能的途径829

3 粉末冶金摩擦材料性能测试832

3.1 测试项目及测试方法832

3.2 摩擦—磨损试验方法833

4 粉末冶金摩擦材料的典型应用834

4.1 摩擦片的设计834

4.2 刹车制动片834

4.3 离合器片834

5 粉末冶金摩擦材料的发展835

第45章 粉末烧结磁性材料835

1 概述835

1.1 粉末磁性材料835

1.2 粉末磁性材料的基本原理835

1.3 粉末磁性材料的特征836

1.4 粉末磁性材料的分类836

1.5 常用粉末磁性材料的有关标准837

2 常用粉末磁性材料837

2.1 粉末软磁材料837

2.2 粉末永磁合金838

3 粉末磁性材料的应用839

3.1 软磁粉末应用839

3.2 粉末永磁的应用839

第46章 粉末冶金电工材料846

1 概述846

2 粉末冶金电触头材料的成分、生产工艺和电性能846

2.1 银镍（AgNi）846

2.2 银石墨（AgC）848

2.3 银氧化镉（AgCdO）849

2.4 银铁（AgFe）849

2.5 银氧化锡（AgSnO2）849

2.6 银钨（AgW）849

2.7 铜钨（CuW）850

3 电触头材料的应用850

第47章 粉末冶金高速钢851

1 概述851

2 粉末高速钢的成分和性能851

3 粉末高速钢的应用854

第48章 钢结硬质合金856

1 概述856

2 常用钢结硬质合金856

2.1 国内外钢结硬质合金的成分、性能和应用856

2.2 钢结硬质合金的常规加工工艺856

3 钢结硬质合金的选用859

第49章 硬质合金861

1 概述861

2 硬质合金的成分、性能和应用861

2.1 刀具用硬质合金861

2.2 模具用硬质合金866

2.3 矿用和机械零件用硬质合金869

3 硬质合金的热处理870

第50章 金属陶瓷871

1 概述871

2 制造工艺872

3 材料成分、组织、性能和应用873

3.1 氧化物金属陶瓷873

3.2 碳化物和碳氮化物金属陶瓷875

3.3 硼化物金属陶瓷877

3.4 其他难熔金属陶瓷878

第51章 陶瓷材料879

1 概述879

2 工程陶瓷材料基本性能880

2.1 氧化物陶瓷882

2.2 非氧化物陶瓷888

3 工程陶瓷材料的选用895

3.1 陶瓷刀具897

3.2 陶瓷机械密封901

3.3 陶瓷轴承903

3.4 陶瓷发动机部件906

第52章 粉末的直接应用906

1 无损探伤用粉末906

2 复印机用粉末907

3 涂料或颜料用粉末908

4 燃料推进剂、烟火及炸药用粉末909

5 表面硬化用粉末911

6 其他应用的金属粉末911

第53章 无机纤维材料917

1 概述917

2 纤维的性能918

3 无机纤维的用途918

3.1 无机纤维增强金属920

3.2 无机纤维增强陶瓷925

3.3 无机纤维增强涂料925

3.4 无机纤维在塑料方面的应用926

第六篇 材料力学性能和物理性能测试926

第54章 静强度926

1 金属材料在静载荷下的强度和变形927

1.1 静载荷作用下变形的三个基本阶段927

1.2 静拉伸试验的主要指标及影响因素927

1.3 材料的真实应力—应变曲线928

1.4 材料静强度的统计概念928

2 金属材料的硬度933

2.1 硬度的定义和分类933

2.2 布氏硬度的定义和测试933

2.3 维氏硬度的定义和测试934

2.4 洛氏硬度的定义和测试934

2.5 其他的硬度试验方法935

3 金属的弯曲和扭转性能935

3.1 金属在静弯曲下的力学性能935

3.2 扭转强度指标及其测定936

第55章 金属的断裂韧性937

1 断裂力学和材料的断裂韧性937

1.1 断裂力学概述937

1.2 材料的断裂韧性938

2 平面应变断裂韧性KIC及其影响因素939

2.1 断裂韧性和材料内部组织的关系939

2.2 外在条件对断裂韧性的影响941

3 疲劳裂纹的萌生与扩展942

3.1 疲劳裂纹的萌生942

3.2 疲劳裂纹的扩展942

3.3 影响疲劳裂纹扩展速率da/dN的因素943

第56章 冲击强度944

1 金属在冲击载荷下的性能944

1.1 加载速率和变形速率944

1.2 冲击载荷下金属变形和断裂的特点944

1.3 材料的冲击韧性944

2 金属的冲击韧性试验及其应用945

2.1 冲击试验的分类945

2.2 夏比冲击试验原理945

2.3 夏比冲击试验方法945

2.4 转变温度FATT的测定方法946

2.5 冲击试验的应用947

3 多次冲击试验947

3.1 多次冲击的概念及试验方法947

3.2 材料多次冲击抗力的变化规律948

3.3 多次冲击抗力规律的应用949

第57章 疲劳强度950

1 疲劳的定义和分类950

2 疲劳的符号和术语950

2.1 疲劳试验术语950

2.2 疲劳数据统计分析术语951

3 高周疲劳试验方法952

3.1 单点试验法953

3.2 成组试验法954

4 升降法测定疲劳极限954

4.1 试验的原理和方法954

4.2 实例和讨论955

5 疲劳试验结果的统计处理方法955

5.1 对数正态分布下P-N曲线的作法955

5.2 威布尔分布下P-N曲线的作法957

5.3 P-S-N曲线的作法959

6 影响材料高周疲劳强度的因素961

6.1 外在因素的影响961

6.2 内在因素的影响961

7 金属的低周疲劳961

7.1 低周疲劳的基本概念961

7.2 低周疲劳性能的测定963

第58章 高温强度966

1 蠕变现象和蠕变曲线966

2 变动温度下的蠕变和持久强度试验967

2.1 变动温度控制方法967

2.2 等效温度方法967

3 交变载荷下的蠕变和断裂967

3.1 周期加载方法968

3.2 等效应力方法968

3.3 结果的评定968

4 高温低周疲劳968

4.1 概述968

4.2 高温低周疲劳试验方法969

4.3 高温低周疲劳的寿命估算方法969

5 高温断裂力学972

5.1 概述972

5.2 蠕变条件下的裂纹开裂和扩展972

5.3 高温疲劳裂纹扩展974

第59章 低温强度974

1 金属材料在低温下的强度和断裂974

1.1 概述974

1.2 低温脆性破坏的特点974

1.3 低温脆断的机制975

2 低温脆断试验方法及相应的抗断设计975

2.1 夏比V形冲击试验975

2.2 落锤试验（DWT）976

2.3 落锤撕裂试验（DWTT）和动态撕裂试验（DT）977

2.4 罗伯逊止裂试验978

2.5 宽板试验979

2.6 双重拉伸试验979

3 影响金属低温脆性转变的因素980

第60章 残余应力981

1 残余应力的产生及分类981

1.1 残余应力的产生981

1.2 残余应力的分类982

2 残余应力的测试方法982

2.1 环形圆板残余应力的测试方法982

2.2 其他机械测定法984

3 残余应力对材料力学性能的影响984

3.1 对静强度的影响984

3.2 对疲劳强度的影响985

3.3 对应力腐蚀开裂的影响986

第61章 可靠性在材料强度研究中的应用986

1 概述986

1.1 可靠性的定义986

1.2 描述产品可靠性的统计指标987

1.3 可靠性指标间的关系988

1.4 可靠性学科的建立989

2 可靠性在材料强度研究中的应用989

2.1 拉杆强度的可靠性分析989

2.2 可靠性在材料（工艺）选择中的应用990

2.3 可靠性在疲劳强度研究和疲劳寿命估算中的应用991

2.4 可靠性在含裂纹零部件中的应用992

2.5 可靠性在失效分析中的应用994

第62章 光学金相分析994

1 宏观检验994

1.1 钢的宏观检验方法994

1.2 钢的宏观缺陷996

1.3 铜及铜合金的宏观检验998

1.4 铝及铝合金的宏观检验998

2 金相显微镜检查999

2.1 金相试样的制备999

2.2 金相显微镜1003

3 常用金属材料的组织鉴别及评定1003

3.1 钢1003

3.2 铸铁1006

3.3 常用非铁合金1007

3.4 粉末冶金材料1009

4 表面渗层组织检验和评定1009

5 晶粒度测定1009

5.1 钢的晶粒度测定1009

5.2 铜的晶粒度测定1009

6 钢中非金属夹杂物检验1009

6.1 各种常见夹杂物1009

6.2 非金属夹杂物试样的制备1010

6.3 非金属夹杂物检测标准1011

第63章 X射线衍射分析1011

1 概述1011

2 X射线的性质1011

2.1 X射线谱1011

2.2 X射线与物质的相互作用1011

3 X射线衍射基本原理1013

3.1 衍射线的方向1013

3.2 衍射线的强度1015

4 X射线衍射分析方法1015

4.1 照相法1015

4.2 衍射仪法1016

5 X射线衍射技术在材料分析中的应用1017

5.1 材料物相的定性分析1017

5.2 材料物相的定量分析1018

5.3 点阵常数的精确测定1019

5.4 宏观残余应力的测定1020

5.5 多晶体织构的X射线衍射分析1021

5.6 亚晶尺寸和微观应力的测定1023

5.7 固溶体有序度的测定1024

5.8 单晶定向1024

5.9 非晶态物质结构的分析1024

第64章 电子显微分析1025

1 透射电子显微镜1025

1.1 概述1025

1.2 透射电子显微镜的基本原理1026

1.3 电子衍射基本公式及相机常数1028

1.4 单晶电子衍射花样的分析1029

1.5 衍射衬度成像原理及应用1033

2 扫描电子显微镜1037

2.1 概述1037

2.2 扫描电子显微镜的信号1038

2.3 扫描电子显微镜的工作原理1039

2.4 扫描电子显微镜的像衬度原理及应用1040

2.5 原子序数衬度原理及应用1042

3 电子探针X射线显微分析1044

3.1 概述1044

3.2 电子探针的分析原理1044

3.3 电子探针的分析方法及应用1048

第65章 材料的耐腐蚀性能及测试1050

1 概述1050

1.1 腐蚀与防护1050

1.2 腐蚀试验的目的1053

1.3 腐蚀试验的分类1053

2 全面（均匀）腐蚀试验方法1055

3 晶间腐蚀试验方法1056

3.1 不锈钢晶间腐蚀试验方法1056

3.2 镍基合金晶间腐蚀试验方法1058

4 点腐蚀试验方法1058

4.1 点蚀试验的电化学方法1058

4.2 化学浸泡法点蚀试验1060

5 缝隙腐蚀试验方法1061

5.1 三氯化铁化学浸泡法缝隙腐蚀试验1061

5.2 缝隙腐蚀试验的电化学方法1062

6 应力腐蚀试验方法1063

6.1 恒变形法1063

6.2 恒载荷法1065

6.3 慢应变速率法1065

6.4 断裂力学方法1065

6.5 各种试验方法的比较1066

第66章 失效分析1068

1 失效与失效分析1068

1.1 失效及失效分析定义1068

1.2 机械产品的失效分类1068

2 失效分析的基本程序和思路1069

2.1 失效分析的实施步骤和程序1069

2.2 失效分析思路1071

3 失效分析的基本方法1073

3.1 金相分析1073

3.2 力学性能分析1073

3.3 成分分析和电子探针微区分析1073

3.4 应力分析1073

3.5 X射线分析1073

3.6 无损检测1073

4 断裂失效分析1074

4.1 静载断裂失效分析1074

4.2 疲劳断裂失效分析1076

4.3 氢脆和应力腐蚀开裂失效分析1077

5 表面损伤失效分析1078

5.1 磨损的特征和判断1078

5.2 金属的腐蚀失效1080

第67章 无损检测1083

1 概述1083

1.1 无损检测技术的特点与分类1083

1.2 无损检测技术在材料检验中的应用1084

2 射线检测1084

2.1 射线检测原理1084

2.2 射线检测技术1086

2.3 射线照相工艺1089

2.4 影响射线照相质量的主要因素1091

2.5 射线照相质量评定1093

2.6 底片上缺陷显示的评定1094

2.7 辐射防护1094

3 超声检测1094

3.1 超声检测物理基础1094

3.2 超声检测技术1098

3.3 超声检测的缺陷定位1099

3.4 超声检测的缺陷定量1101

3.5 超声检测的缺陷定性1102

3.6 超声测厚技术1102

4 磁粉检测1103

4.1 磁粉检测物理基础1103

4.2 磁粉检测原理与工艺1104

4.3 磁粉检测技术1106

5 渗透检测1107

5.1 渗透检测物理基础1107

5.2 渗透检测方法1107

5.3 渗透检测工艺1108

5.4 渗透探伤剂1110

6 涡流检测技术1110

6.1 涡流检测物理基础1110

6.2 涡流检测原理——线圈阻抗分析1112

6.3 涡流检测仪器1112

7 无损检测新技术1113

7.1 激光全息照相1113

7.2 声振检测1114

7.3 红外检测1116

7.4 声发射检测1118

7.5 微波检测1119