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绪论1

第1章 钢的合金化概论4

1．1 钢中的合金元素4

1．1．1 合金元素的定义4

1．1．2 合金元素的存在形式及其划分6

1．2 合金元素对铁碳相图及钢热处理的影响14

1．2．1 合金元素对铁碳相图的影响14

1．2．2 合金元素对钢热处理的影响16

1．3 合金元素对钢性能的影响21

1．3．1 合金元素与钢的强韧化21

1．3．2 合金元素对钢不同热处理状态下力学性能的影响27

1．3．3 合金元素对钢工艺性能的影响34

1．4 微量元素及钢的微合金化41

1．4．1 钢中的微量元素及其作用41

1．4．2 钢的微合金化42

1．5 钢合金化发展的新方向45

1．5．1 基于生态化设计概念的生态合金化45

1．5．2 基于多主元合金概念的高熵合金化50

1．6 钢的分类和编号50

1．6．1 钢的分类50

1．6．2 钢的编号方法53

1．6．3 常见国外牌号标准57

本章小结58

本章主要名词61

习题62

第2章 工程构件用钢64

2．1 工程构件用钢的基本要求64

2．1．1 足够的强度和韧性64

2．1．2 良好的成形工艺性和焊接性64

2．1．3 良好的耐蚀性65

2．2 工程构件用钢的合金化65

2．2．1 合金元素对钢力学性能的影响65

2．2．2 合金元素对钢焊接性能的影响66

2．2．3 合金元素对钢耐大气腐蚀性的影响67

2．3 铁素体-珠光体钢67

2．3．1 碳素工程结构钢68

2．3．2 低合金高强度结构钢70

2．3．3 微合金化低合金高强度结构钢74

2．4 低碳贝氏体钢、针状铁素体钢及低碳马氏体钢80

2．4．1 低碳贝氏体钢80

2．4．2 针状铁素体钢81

2．4．3 低碳马氏体钢82

2．5 双相钢82

2．6 相变诱发塑性（TRIP）钢84

2．7 建筑用抗震耐火钢84

2．7．1 抗震耐火钢的性能要求85

2．7．2 抗震耐火钢的合金化原则85

2．7．3 典型抗震耐火钢86

2．8 工程构件用钢的发展趋势86

本章小结88

本章主要名词88

习题88

第3章 机器零件用钢89

3．1 机器零件用钢的性能要求89

3．1．1 典型机器零件的服役条件、失效方式及对性能的要求89

3．1．2 成分及热处理对性能的保证90

3．2 常用机器零件用钢93

3．2．1 调质钢93

3．2．2 弹簧钢98

3．2．3 滚动轴承钢101

3．2．4 低碳马氏体型结构钢105

3．2．5 超高强度钢107

3．2．6 渗碳钢与氮化钢111

3．2．7 易切削钢116

3．3 机器零件用钢的选材思路117

3．3．1 选择材料的基本原则117

3．3．2 选择材料的基本思路及方法119

本章小结122

本章主要名词122

习题122

第4章 工具钢124

4．1 工具钢的成分及性能特点124

4．1．1 工具钢的化学成分特点124

4．1．2 工具钢的热处理性能特点125

4．2 刃具用钢125

4．2．1 刃具的工作条件和对刃具钢的性能要求125

4．2．2 碳素工具钢126

4．2．3 低合金工具钢129

4．2．4 高速钢133

4．3 冷作模具钢144

4．3．1 碳素工具钢和低合金工具钢145

4．3．2 高铬和中铬模具钢145

4．3．3 新型冷作模具钢148

4．3．4 基体钢148

4．3．5 硬质合金150

4．4 热作模具钢151

4．4．1 热锤锻模具钢153

4．4．2 热挤压模具钢154

4．4．3 压铸模具钢156

4．4．4 塑料模具用钢157

4．5 量具用钢159

4．6 典型模具的材料选择举例161

本章小结162

本章主要名词163

习题163

第5章 特殊性能钢165

5．1 不锈钢165

5．1．1 概述165

5．1．2 铁素体不锈钢168

5．1．3 马氏体不锈钢171

5．1．4 奥氏体不锈钢171

5．1．5 沉淀硬化不锈钢175

5．1．6 超高强度不锈钢176

5．1．7 不锈钢的应用实例177

5．2 耐热钢178

5．2．1 概述178

5．2．2 抗氧化钢180

5．2．3 热强钢181

5．3 高温合金185

5．3．1 铁基高温合金186

5．3．2 镍基高温合金187

5．4 耐磨钢187

5．4．1 高锰钢的性能及成分特点188

5．4．2 高锰钢的热处理188

本章小结189

本章主要名词190

习题190

第6章 铸铁191

6．1 铸铁的石墨化及其控制192

6．1．1 铁碳合金双重相图192

6．1．2 铸铁的石墨化过程192

6．1．3 铸铁石墨化的控制194

6．2 灰铸铁198

6．2．1 灰铸铁的化学成分与组织198

6．2．2 灰铸铁的孕育处理199

6．2．3 灰铸铁的牌号、性能及应用200

6．2．4 灰铸铁的熔炼201

6．2．5 灰铸铁的热处理202

6．3 球墨铸铁203

6．3．1 球墨铸铁的化学成分与组织203

6．3．2 球墨铸铁的牌号、性能及应用203

6．3．3 球墨铸铁的熔炼204

6．3．4 球墨铸铁的热处理204

6．4 可锻铸铁206

6．4．1 可锻铸铁的化学成分与组织206

6．4．2 可锻铸铁的牌号、性能及应用206

6．4．3 可锻铸铁的熔炼207

6．5 蠕墨铸铁208

6．5．1 蠕墨铸铁的化学成分与组织208

6．5．2 蠕墨铸铁的牌号、性能及应用208

6．6 特殊性能铸铁209

6．6．1 耐磨铸铁209

6．6．2 耐热铸铁210

6．6．3 耐蚀铸铁211

6．7 铸铁应用实例——曲轴211

本章小结212

本章主要名词213

习题213

第7章 非铁金属及其合金214

7．1 铝及铝合金214

7．1．1 纯铝214

7．1．2 铝合金的分类214

7．1．3 铝合金的热处理215

7．1．4 变形铝合金218

7．1．5 铸造铝合金及其生产222

7．2 铜及铜合金226

7．2．1 纯铜及铜合金分类226

7．2．2 黄铜226

7．2．3 青铜229

7．2．4 白铜231

7．3 镁及镁合金232

7．3．1 纯镁及镁合金分类232

7．3．2 镁合金的热处理233

7．3．3 常用镁合金234

7．3．4 镁及镁合金的应用235

7．4 钛及钛合金236

7．4．1 纯钛及钛合金分类236

7．4．2 钛合金的热处理239

7．4．3 常用钛合金240

7．4．4 钛及钛合金的应用241

7．5 其它非铁金属合金242

7．5．1 锌合金242

7．5．2 滑动轴承合金243

7．5．3 粉末冶金材料245

7．6 非铁金属合金的应用实例246

本章小结247

本章主要名词248

习题248

第8章 金属功能材料249

8．1 磁性合金249

8．1．1 磁性的基本知识249

8．1．2 金属磁性材料的种类和特性250

8．2 电性合金255

8．2．1 电阻合金255

8．2．2 电热合金260

8．2．3 热电偶合金262

8．2．4 电触头材料263

8．3 形状记忆合金266

8．3．1 形状记忆效应266

8．3．2 形状记忆效应的分类266

8．3．3 形状记忆效应产生的机理267

8．3．4 形状记忆合金的种类268

8．4 储氢合金269

8．4．1 金属储氢原理269

8．4．2 储氢合金的分类270

8．4．3 储氢合金的制备工艺271

8．4．4 储氢合金的应用271

8．5 其它金属功能材料272

8．5．1 超导材料272

8．5．2 弹性合金273

8．5．3 减振合金274

本章小结274

本章主要名词275

习题276

第9章 新型金属材料277

9．1 金属基复合材料277

9．1．1 金属基复合材料的分类277

9．1．2 金属基复合材料的特点278

9．1．3 金属基复合材料的制造工艺279

9．1．4 金属基复合材料的应用281

9．1．5 前景展望282

9．2 金属间化合物结构材料283

9．2．1 金属间化合物的结构特点283

9．2．2 金属间化合物的特性284

9．2．3 金属间化合物的制备和加工工艺285

9．2．4 金属间化合物的分类285

9．2．5 金属间化合物的韧化原理及方法286

9．2．6 几种金属间化合物结构材料287

9．3 纳米金属材料288

9．3．1 纳米金属的制备方法288

9．3．2 纳米金属材料的性能289

9．3．3 纳米金属材料的应用及发展292

本章小结292

本章主要名词293

习题293

参考文献294