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基 础篇2

第1章 金相实验室与物理冶金检测概述2

1.1 金相实验室的通用要求2

1.1.1 国内相关标准对金相实验室的要求2

1.1.2 ASTM E807对金相实验室的要求7

1.1.3 SAE AS7101对金相实验室的要求8

1.2 金相检验通用标准13

1.3 合金相及合金组织16

1.3.1 合金相16

1.3.2 二元合金相图及组织18

1.3.3 铁碳合金相图的特点22

1.3.4 碳和杂质元素对碳钢显微组织和性能的影响23

第2章 物理冶金分析技术25

2.1 光学金相分析25

2.1.1 光学金相试样制备25

2.1.2 光学金相显微组织显示30

2.1.3 光学金相显微组织分析37

2.2 电子光学分析40

2.2.1 扫描电子显微术40

2.2.2 透射电子显微术41

2.2.3 扫描透射电子显微术42

2.3 显微硬度测定技术43

2.3.1 硬度的基本概念43

2.3.2 显微硬度试验方法43

2.3.3 显微硬度在金相研究中的应用48

2.3.4 显微硬度测试技术的新进展49

2.4 其他分析技术49

2.4.1 晶体结构测定49

2.4.2 微区成分分析50

2.4.3 残余应力测定50

第3章 铸造组织分析53

3.1 金属结晶的基本规律53

3.1.1 金属结晶的一般过程53

3.1.2 金属结晶的能量条件54

3.1.3 金属结晶的结构条件54

3.1.4 晶核的形成55

3.1.5 晶体的长大56

3.1.6 结晶速率56

3.2 铸造组织形成与铸造缺陷57

3.2.1 枝晶57

3.2.2 晶粒组织59

3.2.3 偏析62

3.3 受控凝固组织66

3.3.1 细晶铸件66

3.3.2 定向凝固铸件67

3.3.3 单晶铸件68

3.3.4 急冷铸件68

第4章 变形组织分析71

4.1 金属的塑性变形71

4.1.1 单晶体的塑性变形71

4.1.2 多晶体的塑性变形73

4.1.3 合金的塑性变形74

4.2 塑性变形对金属组织和性能的影响75

4.2.1 性能的变化75

4.2.2 显微组织的变化75

4.2.3 残余应力的变化77

4.3 回复与再结晶77

4.3.1 回复77

4.3.2 再结晶78

4.3.3 晶粒长大80

4.3.4 影响再结晶后晶粒大小的因素82

4.4 金属的热加工组织83

4.4.1 动态回复与动态再结晶83

4.4.2 热加工组织控制84

4.5 冷热加工常见缺陷86

4.5.1 白点86

4.5.2 晶粒粗细不均导致冷变形开裂86

4.5.3 过热与过烧87

4.5.4 折叠87

4.5.5 铜脆87

4.5.6 锻裂87

第5章 金属的热处理88

5.1 钢的热处理基本原理88

5.1.1 概述88

5.1.2 钢加热时的组织转变89

5.1.3 过冷奥氏体的转变91

5.2 钢的热处理工艺与组织98

5.2.1 钢的退火98

5.2.2 钢的正火100

5.2.3 钢的淬火100

5.2.4 钢的回火104

5.3 钢的化学热处理105

5.3.1 化学热处理的一般原理106

5.3.2 影响化学热处理过程的主要因素106

5.3.3 钢的渗碳106

5.3.4 钢的氮化109

5.3.5 碳氮共渗110

5.3.6 渗硼111

5.3.7 渗铝112

5.4 有色金属的热处理113

5.4.1 退火113

5.4.2 固溶处理115

5.4.3 时效116

5.4.4 形变热处理118

5.5 金属的热处理缺陷118

5.5.1 热处理裂纹119

5.5.2 热处理变形126

5.5.3 组织缺陷127

5.5 4回火脆性131

5.5.5 化学热处理和表面热处理缺陷134

实 践篇136

第6章 钢的组织与检测136

6.1 概述136

6.2 钢的组织137

6.2.1 结构钢137

6.2.2 工具钢143

6.2.3 特殊性能钢145

6.3 钢的金相检测153

6.3.1 低倍组织153

6.3.2 高倍组织159

第7章 高温合金的组织与检测161

7.1 概述161

7.2 高温合金的组织163

7.2.1 高温合金中合金化元素的作用163

7.2.2 高温合金相构成166

7.2.3 典型高温合金相随热暴露温度的变化170

7.3 高温合金的金相检测173

7.3.1 铸造高温合金组织174

7.3.2 变形高温合金组织182

7.3.3 粉末高温合金组织187

第8章 铝合金的组织与检测190

8.1 概述190

8.2 铝合金的组织192

8.2.1 铝合金中组成相的特征及金相鉴别方法192

8.2.2 铸造铝合金192

8.2.3 变形铝合金195

8.2.4 铝合金的强化197

8.3 铝合金的金相检测198

8.3.1 低倍组织198

8.3.2 高倍组织204

第9章 钛合金的组织与检测208

9.1 概述208

9.2 钛合金的组织208

9.2.1 化学元素对钛及其合金的影响208

9.2.2 钛合金的显微组织211

9.3 钛合金中常见的缺陷219

9.3.1 与熔炼工艺相关的缺陷219

9.3.2 与其他工艺相关的缺陷226

9.3.3 钛合金的表面污染235

第10章 铜合金的组织与检测237

10.1 概述237

10.2 铜合金的组织238

10.2.1 纯铜238

10.2.2 黄铜238

10.2.3 白铜240

10.2.4 青铜240

10.3 铜合金的金相检测243

10.3.1 低倍组织243

10.3.2 高倍组织243

10.3.3 铜及铜合金产品的常见缺陷244

第11章 焊接接头的组织与检测247

11.1 概述247

11.1.1 焊接的物理本质247

11.1.2 焊接的分类249

11.2 焊接接头的组织251

11.2.1 区域划分251

11.2.2 熔焊接头金相组织252

11.2.3 钎焊接头金相组织256

11.2.4 压焊接头金相组织260

11.3 焊接缺陷与检测262

11.3.1 焊接缺陷262

11.3.2 焊接金相检测267

第12章 特种工艺组织及其检测270

12.1 概述270

12.2 激光、电火花加工及其检测272

12.2.1 激光、电火花加工特点272

12.2.2 激光、电火花加工缺陷组织273

12.2.3 激光、电火花加工检测276

12.3 镀层、阳极化与化学氧化膜及其检测277

12.3.1 化学、电化学加工特点277

12.3.2 镀层组织缺陷及其检测279

12.3.3 阳极化及化学氧化膜检测284

12.4 热喷涂涂层及其检测285

12.4.1 热喷涂工艺特点及其涂层组织285

12.4.2 热喷涂涂层检测287

12.5 喷丸及其检测297

12.5.1 喷丸工艺特点297

12.5.2 喷丸检测298

第13章 金属断口与失效分析302

13.1 断口分析的作用及意义302

13.2 断裂分类302

13.3 断口特征305

13.3.1 断裂机理与断口典型特征305

13.3.2 不同断裂失效模式的断口特征308

13.4 断口分析内容318

13.4.1 断口的获得318

13.4.2 断口宏观分析320

13.4.3 断口微观分析321

13.4.4 断口的特殊分析322

13.5 裂纹与断裂失效分析323

13.5.1 断裂失效分析中的裂纹分析323

13.5.2 断裂起源和扩展途径分析328

13.5.3 断裂原因分析330

第14章 非金属材料分析技术333

14.1 概述333

14.1.1 材料与制件在结构上的不均匀性333

14.1.2 高分子材料的黏弹性334

14.2 非金属材料的常见缺陷335

14.2.1 橡胶材料的常见缺陷335

14.2.2 塑料的常见缺陷336

14.2.3 树脂基复合材料的常见缺陷340

14.3 非金属材料常用检测方法344

14.3.1 表面形貌与污染分析344

14.3.2 界面分析344

14.3.3 成分分析345

参考文献346