金屬材料學及熱處理基礎

第1章鋼的熱處理原理1
1.1概述1
1.1.1金屬熱處理工藝簡介1
1.1.2熱處理的作用2
1.1.3熱處理與相圖2
1.1.4鋼的臨界溫度3
1.2鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變4
1.2.1共析鋼的奧氏體形成過程5
1.2.2非共析鋼的奧氏體形成過程6
1.2.3影響奧氏體形成的因素7
1.2.4奧氏體晶粒度及其影響因素8
1.2.5過熱與過燒10
1.3鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變10
1.3.1概述10
1.3.2過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線11
1.3.3影響過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的因素12
1.3.4過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線15
1.3.5過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖的應用17
1.4珠光體相變18
1.4.1珠光體分類18
1.4.2珠光體的形成機理20
1.4.3亞(過)共析鋼的珠光體轉(zhuǎn)變22
1.4.4影響珠光體轉(zhuǎn)變的因素23
1.5馬氏體相變24
1.5.1馬氏體相變的基本特征24
1.5.2馬氏體的形態(tài)及其亞結構25
1.5.3馬氏體相變的開始和停止28
1.5.4奧氏體的穩(wěn)定化29
1.5.5馬氏體的力學性質(zhì)31
1.5.6馬氏體的應用32
1.6貝氏體相變33
1.6.1貝氏體的形貌及其亞結構33
1.6.2貝氏體的力學性能35
1.6.3貝氏體的形成機理36
1.7馬氏體回火轉(zhuǎn)變37
1.7.1馬氏體的分解37
1.7.2殘余奧氏體轉(zhuǎn)變40
1.7.3淬火鋼回火后力學性能的變化41
習題43
第2章鋼的熱處理工藝44
2.1鋼的普通熱處理44
2.1.1退火44
2.1.2正火47
2.1.3淬火49
2.1.4回火59
2.2鋼的表面熱處理61
2.2.1感應加熱表面熱處理61
2.2.2火焰加熱表面熱處理63
2.3鋼的化學熱處理63
2.3.1滲碳64
2.3.2滲氮67
2.3.3碳氮共滲70
2.4特殊處理技術70
2.4.1可控氣氛熱處理70
2.4.2真空熱處理71
2.4.3新型表面熱處理71
2.4.4形變熱處理72
2.4.5環(huán)保型熱處理73
2.4.6激光熱處理73
2.4.7氣相沉積73
習題74
第3章鋼的合金化76
3.1合金元素和鐵的作用76
3.1.1鋼中的雜質(zhì)元素76
3.1.2合金元素78
3.1.3合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響80
3.2合金元素對鋼的熱處理的影響81
3.2.1合金元素對奧氏體化的影響81
3.2.2合金元素對過冷奧氏體的影響83
3.2.3合金元素對淬火鋼回火的影響87
3.3鋼的微合金化90
3.3.1微合金鋼的強化機制90
3.3.2鈮、釩、鈦微合金化元素的特性及作用91
3.3.3控制軋制與控制冷卻技術93
3.4合金元素對鋼工藝性的影響94
3.4.1熱處理工藝性94
3.4.2成形加工性95
3.5鋼的分類及牌號96
3.5.1鋼的分類96
3.5.2鋼的牌號97
3.5.3鋼鐵及合金牌號統(tǒng)一數(shù)字代號體系100
習題101
第4章結構鋼102
4.1工程結構鋼102
4.1.1工程結構鋼的基本要求102
4.1.2低合金高強度鋼的合金化103
4.1.3鐵素體-珠光體鋼105
4.1.4微珠光體低合金高強度鋼108
4.1.5針狀鐵素體型鋼、低碳貝氏體鋼和雙相鋼110
4.1.6低合金高強度鋼發(fā)展趨勢113
4.2機器零件用鋼113
4.2.1概述113
4.2.2整體強化態(tài)鋼116
4.2.3表面強化態(tài)鋼129
4.2.4高錳鋼133
4.2.5零件材料選擇基本原則134
習題136
第5章工具鋼137
5.1概述137
5.1.1合金工具鋼成分與性能特點138
5.1.2合金工具鋼的熱加工及熱處理139
5.1.3典型合金工具鋼及其應用139
5.2刃具鋼140
5.2.1刃具鋼的工作條件及性能要求 140
5.2.2碳素刃具鋼 141
5.2.3合金刃具鋼142
5.2.4高速鋼143
5.3模具鋼150
5.3.1冷作模具鋼150
5.3.2熱作模具鋼154
5.3.3塑料模具用鋼156
5.3.4表面硬化技術在模具鋼中的應用158
5.4量具用鋼159
5.4.1量具的工作條件及性能要求159
5.4.2常用量具用鋼159
5.4.3量具鋼的熱處理160
5.5其他工具鋼160
5.5.1耐沖擊工具鋼160
5.5.2冷軋工作輥用鋼161
習題161
第6章不銹鋼163
6.1鐵素體不銹鋼163
6.1.1鐵素體不銹鋼的化學成分及分類163
6.1.2鐵素體不銹鋼的脆性164
6.1.3鐵素體不銹鋼的熱處理166
6.1.4鐵素體不銹鋼的特性和應用166
6.2馬氏體不銹鋼166
6.2.1馬氏體不銹鋼的化學成分167
6.2.2馬氏體不銹鋼的熱處理168
6.2.3馬氏體不銹鋼的應用169
6.3奧氏體不銹鋼169
6.3.1奧氏體不銹鋼的化學成分及平衡組織170
6.3.2奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕和應力腐蝕171
6.3.3奧氏體不銹鋼的熱處理172
6.3.4鉻錳及鉻鎳錳奧氏體不銹鋼173
6.4雙相不銹鋼174
6.4.1奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼174
6.4.2奧氏體-馬氏體雙相不銹鋼175
6.5抗菌不銹鋼177
6.5.1抗菌不銹鋼抗菌原理177
6.5.2抗菌不銹鋼種類177
習題178
第7章耐熱鋼179
7.1對耐熱鋼的性能要求179
7.1.1金屬的抗氧化性179
7.1.2金屬的高溫力學性能與強化180
7.2熱強鋼182
7.2.1鋼的熱強性182
7.2.2珠光體熱強鋼183
7.2.3馬氏體熱強鋼184
7.2.4奧氏體熱強鋼185
7.3抗氧化鋼186
7.3.1鐵素體抗氧化鋼186
7.3.2奧氏體 少量鐵素體抗氧化鋼186
7.3.3奧氏體抗氧化鋼187
習題188
第8章鑄鐵189
8.1概述189
8.1.1鑄鐵的特點和分類189
8.1.2鑄鐵的石墨化190
8.2灰鑄鐵195
8.2.1灰鑄鐵的片狀石墨形態(tài)195
8.2.2灰鑄鐵的化學成分和組織特征196
8.2.3灰鑄鐵的牌號196
8.2.4灰鑄鐵的性能196
8.2.5灰鑄鐵的孕育處理198
8.2.6灰鑄鐵的熱處理198
8.3球墨鑄鐵199
8.3.1球墨鑄鐵的化學成分和組織特征199
8.3.2球墨鑄鐵的球化處理與孕育處理200
8.3.3球墨鑄鐵的牌號、性能與用途201
8.3.4球墨鑄鐵的熱處理202
8.4蠕墨鑄鐵205
8.4.1蠕墨鑄鐵的化學成分和組織特征205
8.4.2蠕墨鑄鐵的牌號、性能特點及用途205
8.5可鍛鑄鐵206
8.5.1可鍛鑄鐵的化學成分和組織特征206
8.5.2可鍛鑄鐵的牌號、性能特點及用途207
8.5.3可鍛鑄鐵的石墨化退火208
8.6合金鑄鐵208
8.6.1耐磨鑄鐵209
8.6.2耐熱鑄鐵209
8.6.3耐腐蝕鑄鐵210
8.6.4無磁鑄鐵210
習題211
第9章鋁及其合金212
9.1純鋁212
9.2鋁合金的分類213
9.3鋁合金的強化214
9.3.1固溶強化214
9.3.2時效強化215
9.3.3過剩相強化216
9.3.4細化組織強化216
9.3.5加工強化216
9.4變形鋁合金216
9.4.1防銹鋁合金217
9.4.2硬鋁合金218
9.4.3超硬鋁合金219
9.4.4鍛鋁合金219
9.4.5Al-Li系合金220
9.4.6導線鋁合金221
9.5鑄造鋁合金221
9.5.1Al-Si系鑄造鋁合金222
9.5.2Al-Cu系鑄造鋁合金222
9.5.3Al-Mg系鑄造鋁合金223
9.5.4Al-Zn系鑄造鋁合金223
習題223
第10章鎂及其合金224
10.1鎂合金的特點和分類224
10.1.1鎂合金的特點224
10.1.2鎂合金的分類224
10.2變形鎂合金225
10.2.1Mg-Al系變形合金225
10.2.2Mg-Zn系變形合金226
10.2.3Mg-Mn系變形合金227
10.2.4Mg-RE系變形合金228
10.2.5Mg-Li系合金229
10.3鑄造鎂合金230
10.3.1Mg-Zn系鑄造合金231
10.3.2Mg-Al系鑄造合金232
10.3.3Mg-RE系鑄造合金233
10.3.4其他鑄造鎂合金234
10.4特種鎂合金235
10.4.1耐熱鎂合金235
10.4.2耐蝕鎂合金235
10.4.3阻燃鎂合金235
10.4.4高強高韌鎂合金236
10.4.5可降解生物鎂合金236
10.5鎂及其合金的應用236
習題237
第11章鈦及其合金238
11.1鈦及其合金的特性238
11.1.1純鈦的性能238
11.1.2鈦的合金化239
11.1.3鈦合金的主要特性240
11.2常用鈦合金240
11.2.1α型鈦合金和近α型鈦合金242
11.2.2β型鈦合金和近β型鈦合金242
11.2.3α β型鈦合金243
11.3鈦合金的熱處理243
11.4特種鈦合金244
習題247
第12章銅及其合金248
12.1紫銅248
12.1.1紫銅的性能248
12.1.2紫銅的雜質(zhì)248
12.1.3紫銅的分類249
12.2銅的合金化249
12.3黃銅251
12.3.1黃銅的性能與成分之間的關系251
12.3.2黃銅的牌號、分類及用途252
12.4青銅254
12.4.1錫青銅255
12.4.2鈹青銅256
12.4.3其他青銅256
12.5白銅256
12.5.1普通白銅256
12.5.2特殊白銅257
12.5.3無鎳白銅257
12.6銅合金的熱處理258
12.6.1銅合金的去應力退火處理258
12.6.2鈹青銅的時效處理258
12.6.3銅合金的淬火回火259
習題259
第13章滑動軸承合金、鋅合金和鎳合金260
13.1滑動軸承合金260
13.1.1滑動軸承對材料的要求及材料260
13.1.2錫基軸承合金260
13.1.3鉛基軸承合金261
13.1.4銅基軸承合金261
13.1.5鋁基軸承合金262
13.2鋅及鋅合金262
13.2.1純鋅262
13.2.2鋅合金的特點262
13.2.3鋅合金的分類263
13.2.4鋅合金成分控制264
13.3鎳及鎳合金264
13.3.1純鎳264
13.3.2鎳的合金化264
13.3.3鎳基合金組織265
13.3.4鎳合金266
習題268
參考文獻269