金属材料及热处理

　　本书从机械工程的应用角度出发，解释金属学基本原理、相图基本原理等理论知识，分析钢铁材料的化学成分、组织结构与性能关系，系统地介绍钢铁材料的分类、钢铁材料常用的热处理工艺；介绍机械工程领域常用的有色金属材料、高温合金、钛合金及其他先进金属材料等的分类、特点及应用。适合高等院校在校学生及社会工程技术人员使用。包含：1）绪论：材料的分类及应用2）材料的性能：材料的力学性能、物化性能及工艺性能3）材料的结构：晶体结构的概念、实际金属的晶体的结构4）材料的凝固：纯金属和合金的结晶、铁碳合金相图5）金属的塑形变形：金属的形变强化、塑性变形金属在加热时的变化6）金属材料的热处理：热处理原理、普通热处理、表面热处理7）碳钢和合金钢：结构钢、工具钢等8）铸铁和铸钢：铸铁概述、铸铁的分类、铸钢9）其他金属材料：有色金属材料、其他先进金属材料的种类、分类及应用；10）材料的选用：零件的失效分析、材料的选用。

　　徐林红，女，中国地质大学机电学院副教授，国*级在线开放精品课程“金属材料及热处理”课程负责人。2010年5月毕业于武汉理工大学，获机械制造与自动化专业博士学位。2008年5月～2009年5 得到国家留学基金资助，在瑞典隆德大学工业制造系从事难加工材料可切削加工性预测方法和精密加工技术的访问研究。主要研究方向为切削加工技术、虚拟设计与制造及材料表面强化工程。曾在东风汽车公司从事设计和制造工艺工作多年，在制造工艺和特殊加工技术方面积累了丰富经验 主要研究方向：1、切削加工技术 微切削原理、切削过程仿真、刀具磨损机理研究、难加工材料的可加工性 2、材料表面强化技术 热处理过程仿真、材料热处理变形机理、先进表面强化技术3、机电一体化设备的研发 单片机开发、信号检测、系统集成设计。饶建华，男，湖北省孝感人，博士，教授。主要从事机械工程学科领域的教学与科研工作，主讲的本科生课程有 “金属材料及热处理” 、“机械原理”及“机械工程导论”等。

第1章金属材料的性能1 1.1金属材料的使用性能1 1.2金属材料的工艺性能9 思考练习题10 第2章金属材料的结构11 2.1原子的结合方式11 2.2晶体结构基本常识13 2.3常见金属的晶体结构16 2.4实际金属的晶体结构18 2.5合金的晶体结构21 思考练习题24 第3章纯金属和合金的结晶25 3.1纯金属的结晶25 3.2合金的结晶28 思考练习题38 第4章铁碳合金相图39 4.1铁碳合金的组元、相和基本组织39 4.2铁碳合金相图分析43 4.3典型铁碳合金的平衡结晶过程47 4.4含碳量与铁碳合金组织和性能的关系52 思考练习题54 第5章钢的热处理原理55 5.1概述55 5.2钢在加热时的转变56 5.3钢在冷却时的转变59 思考练习题67 第6章钢的热处理工艺68 6.1钢的普通热处理68 6.2钢的表面热处理78 6.3其他热处理工艺81 思考练习题86 第7章金属的塑性变形与再结晶87 7.1金属的塑性变形87 7.2冷塑性变形对金属组织与性能的影响92 7.3回复与再结晶95 7.4金属的热加工97 7.5金属的强化机制99 思考练习题103 第8章工业用钢104 8.1钢的质量、分类和牌号104 8.2合金元素在钢中的作用109 8.3工程构件用钢114 8.4机器零件用钢117 8.5工具钢124 8.6特殊性能钢131 思考练习题139 第9章铸铁140 9.1概述140 9.2铸铁的分类及石墨化140 9.3灰铸铁145 9.4球墨铸铁148 9.5蠕墨铸铁150 9.6可锻铸铁152 9.7合金铸铁153 思考练习题154 第10章有色金属及合金156 10.1铝及铝合金156 10.2铜及铜合金163 10.3钛及钛合金170 10.4镍及镍合金174 10.5镁及镁合金177 思考练习题180 第11章常用机械零件的选材181 11.1选材的依据和基本原则181 11.2常见材料机械性能指标在选材中的应用182 11.3常用机械零件的选材184 思考练习题189 附录A化学元素周期表191 附录B黑色金属的硬度及强度换算值*193 附录C国内外部分钢号对照195 附录D常用结构钢的退火及正火工艺规范197 附录E常用钢的回火温度与硬度对照表198 参考文献200