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绪论1

第一章 金属材料的机械性能3

第一节 机械零件的失效形式3

第二节 金属材料的机械性能5

一、弹性和刚度5

二、强度7

三、塑性8

四、硬度8

五、疲劳强度8

六、冲击韧性9

七、断裂韧性11

第二章 二元合金状态图13

第一节 金属的结晶和晶体结构13

一、纯金属的结晶13

二、金属的晶体结构17

三、实际金属的晶体结构19

第二节 合金的结构22

一、合金的基本概念22

二、合金的基本结构22

第三节 二元合金状态图25

一、二元合金状态图的建立25

二、Pb—Sb合金状态图26

三、二元合金状态图的基本类型30

四、二元合金状态图的分析法36

五、合金的性能与状态图类型的关系37

第三章 金属的塑性变形39

第一节 金属塑性变形的机理39

一、单晶体的塑性变形39

二、多晶体的塑性变形43

第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响44

一、组织的变化44

二、性能的变化45

三、内应力的形成46

第三节 再结晶退火和热变形47

一、变形金属在加热时组织和性能的变化47

二、热变形49

三、钢锭的热变形49

第四章 铁碳合金51

第一节 铁碳合金的基本知识51

一、纯铁的性能51

二、铁碳合金的基本组织与性能53

第二节 铁碳合金状态图55

一、Fe—Fe3C合金状态图分析55

二、典型合金的结晶过程及其组织57

三、钢铁的区分63

四、Fe—Fe3C合金状态图的实际意义63

第三节 碳钢65

一、碳对碳钢组织及性能的影响65

二、杂质对碳钢组织和性能的影响65

三、碳钢的选用66

四、碳钢分类和牌号67

第五章 钢的热处理原理73

第一节 钢在加热时的转变74

一、奥氏体的形成过程75

二、奥氏体晶粒的大小77

第二节 钢在冷却时的转变80

一、钢的奥氏体等温转变80

二、钢的奥氏体连续冷却转变90

三、钢的奥氏体等温转变曲线的应用91

第三节 马氏体的转变92

一、马氏体的晶体结构92

二、马氏体形态93

三、马氏体性能与淬火钢的性能94

四、马氏体转变的特点96

第四节 钢在回火时的转变98

一、回火时钢的组织转变98

二、回火转变后的组织与性能100

第六章 钢的热处理工艺104

第一节 钢的退火与正火104

一、钢的退火104

二、钢的正火106

三、退火与正火的选择108

第二节 钢的淬火与回火108

一、钢的淬火工艺109

二、钢的回火工艺117

第三节 钢的淬透性118

一、淬透性的概念118

二、淬透性的测定与表示方法119

三、影响零件淬硬层深度的因素121

四、钢的淬透性在选材中的作用122

第四节 提高钢的强韧性途径123

一、位错型马氏体的扩大应用124

二、等温淬火124

三、奥氏体晶粒超细化和碳化物超细化125

四、复合组织的利用125

五、形变热处理126

第五节 钢在热处理时的缺陷128

一、钢的氧化与脱碳128

二、变形和开裂130

第六节 零件结构的热处理工艺性132

第七章 钢的表面热处理134

第一节 钢的表面淬火134

一、火焰加热表面淬火法134

二、感应加热表面淬火法135

第二节 钢的表面化学热处理140

一、钢的渗碳140

二、钢的氮化145

三、钢的氰化149

四、其他化学热处理149

第八章 合金钢152

第一节 合金钢总论152

一、概述152

二、合金钢的分类153

三、合金钢的编号方法153

四、合金元素在钢中的作用154

五、合金元素对Fe—Fe3C状态图的影响156

六、合金元素对热处理的影响157

第二节 合金结构钢162

一、对合金结构钢的性能要求162

二、合金结构钢的合金化163

三、合金结构钢165

第三节 合金工具钢180

一、刃具钢180

二、模具钢187

三、量具钢191

第四节 特殊性能钢193

一、耐磨钢193

二、不锈钢193

三、耐热钢194

第九章 铸铁196

第一节 白口铁和灰口铁196

一、双重状态图196

二、石墨化和铸铁的组织199

三、灰口铁的性能200

四、灰口铁的牌号和应用201

五、灰口铁的热处理202

第二节 可锻铸铁203

第三节 球墨铸铁204

一、球铁的组织和性能205

二、球铁的牌号208

三、球铁的热处理209

第四节 特殊性能铸铁212

一、耐磨铸铁212

二、耐热铸铁212

第十章 有色金属及粉末冶金材料214

第一节 铝及铝合金214

一、纯铝214

二、铝合金214

第二节 铜及铜合金219

一、纯铜219

二、黄铜219

三、青铜221

第三节 轴承合金223

一、对轴承合金的性能要求223

二、锡基轴承合金223

三、铅基轴承合金224

四、铜基轴承合金224

五、铝基轴承合金224

第四节 粉末冶金材料225

一、粉末冶金工艺概述226

二、粉末冶金的应用226

第十一章 农业机械典型零件的材料选择228

第一节 选材的基本原则228

一、考虑材料的机械性能228

二、考虑材料的工艺性能229

三、考虑材料的经济性230

第二节 典型零件的材料选择、热处理及工艺路线分析230

一、齿轮231

二、曲轴、连杆233

三、犁铧及收割机刀片236

第三节 热处理工艺的编制239

一、编制热处理工艺的原则239

二、设计零件与热处理的关系240

附录 常用符号表242