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第1章 金属材料的性能1

1.1 金属材料的力学性能1

1.1.1 强度1

1.1.2 塑性6

1.1.3 硬度7

1.1.4 冲击韧度10

1.1.5 疲劳强度11

1.2 金属材料的物理性能14

1.3 金属材料的化学性能15

1.4 金属材料的工艺性能15

复习思考题16

第2章 金属材料的基础知识17

2.1 金属材料的晶体结构17

2.1.1 晶体结构17

2.1.2 常见的3种晶格类型18

2.1.3 晶体结构的3种缺陷19

2.2 合金的基本结构21

2.2.1 合金的基本概念21

2.2.2 合金的相结构22

2.3 纯金属的结晶23

2.3.1 纯金属的冷却曲线及过冷现象24

2.3.2 纯金属的结晶过程25

2.3.3 晶粒大小对金属力学性能的影响26

2.3.4 细化晶粒的措施26

2.4 合金的结晶27

2.4.1 二元匀晶相图的建立27

2.4.2 二元共晶相图28

2.4.3 合金性能与相图的关系29

复习思考题31

第3章 金属的塑性变形与再结晶32

3.1 金属的塑性变形32

3.1.1 单晶体的塑性变形32

3.1.2 多晶体的塑性变形34

3.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响35

3.2.1 金属组织和结构的变化35

3.2.2 冷塑性变形引起的残余内应力37

3.3 冷变形金属在加热时组织与性能的变化38

3.3.1 回复38

3.3.2 再结晶39

3.3.3 晶粒长大40

3.3.4 影响再结晶退火后晶粒大小的因素40

3.4 金属的热塑性变形加工41

3.4.1 热加工的概念41

3.4.2 热加工对金属组织与性能的影响41

复习思考题43

第4章 铁碳合金44

4.1 纯铁的同素异构转变及铁碳合金的组织44

4.1.1 纯铁的同素异构转变44

4.1.2 铁素体46

4.1.3 奥氏体46

4.1.4 渗碳体47

4.1.5 珠光体47

4.1.6 莱氏体47

4.2 铁碳合金相图48

4.2.1 简化后的铁碳合金相图48

4.2.2 Fe-Fe3C相图中主要点的意义48

4.2.3 Fe-Fe3C相图中主要线的意义50

4.2.4 Fe-Fe3C相图中的相区51

4.3 典型铁碳合金的结晶过程及室温组织51

4.3.1 铁碳合金的分类51

4.3.2 共析钢的结晶过程52

4.3.3 亚共析钢的结晶过程52

4.3.4 过共析钢的结晶过程54

4.3.5 共晶白口铸铁的结晶过程55

4.3.6 亚共晶白口铸铁的结晶过程56

4.3.7 过共晶白口铸铁的结晶过程56

4.4 含碳量与铁碳合金组织及性能的关系58

4.4.1 铁碳合金碳质量分数与组织的关系58

4.4.2 碳质量分数对力学性能的影响58

4.4.3 铁碳合金相图的应用59

4.5 碳素钢60

4.5.1 钢中的杂质元素对钢性能的影响60

4.5.2 碳素钢的分类61

4.5.3 碳素钢的牌号及应用62

复习思考题68

第5章 钢的热处理70

5.1 钢在加热时的组织转变70

5.1.1 钢的临界温度70

5.1.2 奥氏体的形成71

5.1.3 影响奥氏体形成的因素72

5.1.4 奥氏体晶粒大小及影响因素72

5.2 钢在冷却时的组织转变74

5.2.1 过冷奥氏体的等温转变图75

5.2.2 过冷奥氏体等温转变过程、产物及性能77

5.2.3 影响C曲线的因素85

5.2.4 过冷奥氏体连续冷却曲线与C曲线的关系88

5.3 钢的退火与正火90

5.3.1 退火90

5.3.2 正火92

5.4 钢的淬火94

5.4.1 淬火的目的94

5.4.2 淬火的加热温度和保温时间95

5.4.3 淬火冷却介质96

5.4.4 常用的淬火方法97

5.4.5 钢的淬透性与淬硬性99

5.4.6 淬火缺陷103

5.5 钢的回火104

5.5.1 回火时组织和性能的变化104

5.5.2 回火的分类及应用107

5.5.3 钢的回火脆性108

5.6 钢的表面热处理108

5.6.1 感应加热表面淬火109

5.6.2 火焰加热表面淬火110

5.7 化学热处理110

5.7.1 化学热处理的概念及基本过程110

5.7.2 钢的渗碳111

5.7.3 钢的渗氮（氮化）114

5.7.4 钢的碳氮共渗116

5.7.5 渗硼117

5.7.6 渗金属118

5.8 热处理新技术简介120

5.8.1 可控气氛热处理120

5.8.2 真空热处理121

5.8.3 激光热处理121

5.8.4 离子注入121

5.9 热处理工艺的应用122

5.9.1 热处理的技术条件122

5.9.2 热处理的工序位置124

5.9.3 热处理零件的结构工艺性125

复习思考题126

第6章 合金钢128

6.1 合金元素在钢中的作用128

6.1.1 强化铁素体128

6.1.2 形成合金碳化物128

6.1.3 细化晶粒129

6.1.4 提高钢的淬透性130

6.1.5 提高钢的回火稳定性130

6.2 合金钢的分类及牌号131

6.2.1 合金钢的分类131

6.2.2 合金钢的牌号132

6.3 合金结构钢133

6.3.1 低合金结构钢133

6.3.2 合金渗碳钢136

6.3.3 合金调质钢137

6.3.4 合金弹簧钢141

6.3.5 滚动轴承钢142

6.4 合金工具钢146

6.4.1 合金刃具钢146

6.4.2 合金量具钢156

6.5 特殊性能钢157

6.5.1 不锈钢157

6.5.2 耐热钢162

6.5.3 耐磨钢165

复习思考题166

第7章 铸铁167

7.1 铸铁的分类167

7.2 铸铁的石墨化及影响因素168

7.2.1 成分的影响168

7.2.2 冷却速度的影响169

7.3 灰铸铁169

7.3.1 灰铸铁的组织与性能169

7.3.2 灰铸铁的孕育处理170

7.3.3 灰铸铁的牌号及用途171

7.3.4 灰铸铁的热处理171

7.4 可锻铸铁172

7.4.1 可锻铸铁的生产过程172

7.4.2 可锻铸铁的组织与性能172

7.4.3 可锻铸铁的牌号及用途173

7.5 球墨铸铁174

7.5.1 球墨铸铁的生产过程174

7.5.2 球墨铸铁的组织与性能174

7.5.3 球墨铸铁的牌号及用途175

7.5.4 球墨铸铁的热处理176

7.6 蠕墨铸铁177

7.7 合金铸铁177

7.7.1 耐磨铸铁177

7.7.2 耐热铸铁178

7.7.3 耐蚀铸铁179

复习思考题180

第8章 有色金属及其合金181

8.1 铜及其合金181

8.1.1 铜181

8.1.2 铜合金182

8.2 铝及其合金187

8.2.1 铝187

8.2.2 铝合金188

8.3 轴承合金193

8.3.1 锡基轴承合金（锡基巴氏合金）194

8.3.2 铅基轴承合金（铅基巴氏合金）195

8.3.3 铝基轴承合金196

8.4 硬质合金197

8.4.1 硬质合金的性能特点197

8.4.2 常用的硬质合金197

8.5 钛及钛合金199

8.5.1 钛199

8.5.2 钛合金200

复习思考题204

第9章 模具材料综述205

9.1 模具与模具材料的应用205

9.1.1 模具在工业生产中的作用与地位205

9.1.2 模具的特点206

9.1.3 模具材料的工艺要求与特点206

9.2 模具及模具材料的分类206

9.2.1 模具的分类207

9.2.2 模具材料的分类207

9.3 模具材料的性能要求207

9.3.1 模具材料的使用性能要求208

9.3.2 模具材料的工艺性能要求209

9.4 模具失效与模具使用寿命210

9.4.1 模具的失效形式210

9.4.2 模具的失效分析210

9.4.3 模具的失效机理形式分析212

9.4.4 影响模具寿命的基本因素214

复习思考题218

第10章 冷作模具材料219

10.1 冷作模具材料的工作条件与性能要求219

10.1.1 冲裁模219

10.1.2 变形模220

10.1.3 冷挤压模221

10.1.4 冷镦模222

10.2 冷作模具用钢222

10.2.1 低淬透性冷作模具钢223

10.2.2 低变形冷作模具钢224

10.2.3 高耐磨微变形冷作模具钢225

10.2.4 高强度高耐磨冷作模具钢227

10.2.5 高强韧性冷作模具钢227

10.2.6 高耐磨、高韧性冷作模具钢230

10.2.7 抗冲击冷作模具钢231

10.2.8 其他类型冷作模具钢232

10.3 冷作模具材料的选用233

10.3.1 冷作模具钢的选用原则233

10.3.2 常用冷作模具钢的选用234

10.4 冷作模具钢的热处理240

10.4.1 常用冷作模具钢的热处理工艺240

10.4.2 冷作模具钢的热处理特点241

复习思考题242

第11章 塑料模具材料243

11.1 塑料模具的工作条件及失效形式243

11.1.1 塑料模具的工作条件243

11.1.2 塑料模具的失效形式244

11.2 塑料模具材料的主要性能要求245

11.2.1 塑料模具材料的使用性能要求245

11.2.2 塑料模具材料的工艺性能要求246

11.3 塑料模具用钢247

11.3.1 碳素型塑料模具钢249

11.3.2 渗碳型塑料模具钢250

11.3.3 淬硬型塑料模具钢252

11.3.4 预硬型塑料模具钢252

11.3.5 时效硬化型塑料模具钢254

11.3.6 耐蚀塑料模具钢256

11.4 塑料模具材料的选用257

11.4.1 选材的基本要求257

11.4.2 选择模具材料时应考虑的因素258

复习思考题258

第12章 热作模具材料260

12.1 热作模具钢260

12.1.1 热作模具钢的主要性能要求260

12.1.2 热作模具钢的分类及化学成分261

12.2 热锻模263

12.2.1 锤锻模工作条件及主要失效形式263

12.2.2 锤锻模的性能要求263

12.2.3 锤锻模用钢263

12.2.4 锤锻模选材265

12.3 热挤压模267

12.3.1 工作条件及主要失效形式267

12.3.2 热挤压模具性能要求267

12.3.3 热挤压模用钢267

12.3.4 热挤压模具钢的选材269

12.4 压铸模270

12.4.1 工作条件和失效形式271

12.4.2 压铸模用钢271

12.5 热冲裁模272

12.5.1 热冲裁模的主要性能要求和失效形式273

12.5.2 热冲裁模用钢273

12.6 热作模具钢的热处理274

复习思考题275

第13章 模具表面工程技术276

13.1 模具表面工程技术概述276

13.1.1 表面工程技术的概念276

13.1.2 表面工程技术的发展276

13.1.3 表面工程技术的意义和目的277

13.2 模具表面的涂镀技术278

13.2.1 电镀278

13.2.2 电刷镀279

13.2.3 化学镀281

13.2.4 热喷涂281

13.2.5 热浸镀284

13.2.6 气相沉积技术284

13.3 模具表面的其他强化技术289

13.3.1 激光表面强化技术289

13.3.2 电子束表面强化290

13.3.3 离子注入表面处理292

复习思考题292

附录293

参考文献298