金屬學與熱處理

金屬學與熱處理

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作者：劉宗昌 等編著

出版日期：2008年8月 書號：978-7-122-03111-2

開本：16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：352頁

本教材內容分為三篇，即金屬學基本原理、固態相變原理及應用、金屬材料學。書中全面系統地介紹了金屬與合金的晶體結構，金屬與合金相圖與結晶，塑性變形與再結晶，擴散，金屬固態相變基本理論，改進材料性能的基本工藝方法，常用的金屬材料和新型金屬材料等知識。

本書可作為高等院校材料科學與工程、材料科學、金屬材料、材料成型與控制、冶金工程等相關專業的本科教材。

第1篇金屬學基本原理第1章金屬及合金的晶體結構

11材料的地位和分類

12決定金屬材料性能的基本因素

13金屬與合金

131基本概念

132原子結構

133原子間的鍵合

14金屬的晶體結構

141空間點陣、晶格、晶胞

142晶面指數和晶向指數

143純金屬的典型晶體結構

144各向異性和多晶型性

15實際金屬的晶體缺陷

151點缺陷

152線缺陷

153面缺陷

16合金的相結構

161合金系統、相及其分類

162固溶體

163中間相（金屬化合物）

複習思考題

第2章金屬及合金的相圖

21二元合金相圖

211二元合金相圖的建立和表示

方法

212相律和槓桿定律

213二元相圖的基本類型

22三元合金相圖

221三元相圖的成分表示方法

222三元勻晶相圖

223組元在固態完全互不溶解的

三元共晶相圖

224實際三元相圖舉例

複習思考題

第3章金屬與合金的結晶

31結晶的基本規律

311結晶過程

312結晶熱力學條件

313形核

314晶核的長大

32固溶體的結晶和組織

321平衡結晶

322非平衡結晶

323組成過冷

324區域偏析

325組成過冷對晶體形狀和鑄錠

組織的影響

33金屬鑄錠的組織和缺陷

331鑄錠的組織

332鑄錠的缺陷

複習思考題

第4章鐵碳合金及FeFe3C相圖

41鐵碳合金中的基本相

411鐵(Fe)

412鐵與碳的化合物

（FexCy）

42FeFe3C相圖分析

421FeFe3C平衡相圖

422鐵碳合金的平衡結晶過程及

平衡組織

423碳含量對鐵碳合金平衡組織和

性能的影響

複習思考題

第5章金屬及合金的塑性變形

51應力與應變

511真應力真應變曲線

512工程應力應變曲線

52金屬及合金的彈性變形

521彈性變形的宏觀定律

522彈性應變能

523影響彈性形變的內在因素

53單晶體的塑性變形

531滑移

532孿生

54多晶體的塑性變形

541多晶體塑性變形的特點

542晶粒大小對塑性變形的影響

543上、下屈服點和呂德斯帶

55塑性變形對金屬組織和性能的影響

551塑性變形對金屬組織結構的影響

552塑性變形對金屬性能的影響

56金屬的斷裂

561斷裂的基本形式

562金屬的斷裂過程及斷口特徵

563影響斷裂的基本因素

複習思考題

第6章金屬及合金的回復與再結晶

61變形金屬與合金在加熱時的變化

611顯微組織的變化

612儲存能及內應力的變化

613力學性能的變化

614物理性能的變化

62回復

621回復動力學

622回復機制

63再結晶

631再結晶晶核的形成與

長大

632影響再結晶的因素

64晶粒長大

641正常晶粒長大

642晶粒的異常長大

643再結晶退火后的組織

65金屬的熱加工

651動態回復

652動態再結晶

653熱加工后組織與性能

複習思考題

第7章金屬及合金中的擴散

71擴散現象及定義

711擴散現象

712擴散的定義

72金屬中的擴散理論概要

721擴散定律

722擴散定律在固態相變中的

應用

723原子的運動和擴散係數

724擴散機理

73原子遷移的熱力學分析

731擴散的驅動力

732原子熱激活躍遷

74實際金屬中的擴散

741純金屬中的自擴散

742金屬晶體結構對擴散係數的

影響

75固態相變中原子的遷移

751溫度對擴散的影響

752體擴散和晶界擴散

753碳原子在鋼中的擴散

754合金元素的擴散

755鐵原子的自擴散

複習思考題

第2篇固態相變原理及應用第8章金屬固態相變原理

81金屬固態相變概論

811固態相變的類型

812固態相變的特點

82鋼的加熱轉變

821奧氏體的組織結構

822奧氏體的形成

823奧氏體形成動力學

824奧氏體晶粒長大及控制

83鋼的冷卻轉變概述

831過冷奧氏體的等溫轉

變圖（TTT圖）

832過冷奧氏體的連續冷卻轉

變圖（CCT圖）

833影響冷卻轉變的因素

84共析分解與珠光體

841珠光體的組織結構和

定義

842珠光體的組織形態

843共析分解過程

844粒狀珠光體的形成

845先共析相的析出

846影響珠光體轉變組織的內在

因素

85馬氏體相變

851馬氏體相變的基本特徵

852馬氏體相變及馬氏體的

定義

853鋼中馬氏體的物理本質

854FeC合金馬氏體相變熱力學

條件

855馬氏體的形核與長大

856奧氏體的熱穩定化和殘留奧

氏體

857馬氏體的機械性能

86貝氏體相變

861貝氏體的組織形貌

862貝氏體相變的過渡性

特徵

863貝氏體的定義

864關於貝氏體相變機制

865鋼中貝氏體的機械性能

87淬火鋼的回火轉變

871碳素鋼馬氏體的脫溶

872回火時α相的變化

873殘餘奧氏體的轉變

874回火硬度曲線和二次

硬化

875淬火鋼回火組織的概念

876回火組織的力學性能

877回火脆性

複習思考題

第9章金屬熱處理工藝

91加熱工藝

911加熱速度

912加熱溫度的選擇

913升溫、保溫時間

92鋼的退火與正火

921鋼的退火

922鋼的正火

93鋼的淬火和回火

931鋼的淬火

932鋼的回火

94鋼的形變熱處理

941高溫形變熱處理

942低溫形變熱處理

95鋼的表面淬火

951感應加熱原理

952感應加熱表面淬火的

特點

96鋼的化學熱處理

961化學熱處理的基本原理和

過程

962滲碳

963氮化

964碳氮共滲

複習思考題

第3篇金屬材料學第10章工業用鋼總論

101鋼的分類及編號

1011鋼的分類

1012碳素鋼的編號

(GB/T 221—2000)

1013合金鋼的編號

(GB/T 221—2000)

102合金相概述

1021合金鋼是一個複雜系統

1022合金元素在系統中的分佈

狀態

1023合金元素與鐵的相互

作用

1024合金元素與碳的相互

作用

1025鋼中的金屬間化合物

1026合金元素對FeC相圖的

影響

1027合金元素對加熱轉變的

影響

1028合金元素對過冷奧氏體轉變

的影響

1029合金元素對淬火鋼回火轉變

的影響

103合金元素對鋼性能的影響

1031力學性能與組織的

關係

1032合金元素對鋼強韌性的

影響

複習思考題

第11章工程構件用鋼

111工程構件用鋼的用途及

特點

1111工程構件用鋼的用途及

性能要求

1112工程構件用鋼的機械性能

特點

1113合金元素對構件用鋼性能

的影響

112鋼的宏觀組織及雜質的

作用

1121鋼的物理不均勻性

1122鋼的化學不均勻性

1123碳和雜質元素對鋼組織和

性能的影響

113工程構件用鋼鋼種

1131普通碳素工程構件

用鋼

1132低合金工程構件用鋼

1133微合金化鋼

1134低碳貝氏體型鋼和鐵素

體馬氏體雙相鋼

1135低合金高強度鋼的發展

趨勢

複習思考題

第12章機械製造用結構鋼

121調質鋼

1211調質鋼的工作條件及對

性能的要求

1212調質鋼的合金化

1213常用調質鋼

1214調質鋼的冶金質量

1215調質鋼的熱處理特點

122滲碳鋼

1221滲碳鋼的服役條件和對

性能的要求

1222滲碳鋼的合金化

1223常用滲碳鋼

1224滲碳鋼的熱處理特點