机械材料选择与应用手册

　　本书以机械产品常用金属材料为重点，介绍了各类金属材料的基本知识、成分和性能特点及影响因素，以及保证和提高材料使用功能的生产、加工、热处理、表面处理等内容；根据对典型零件的功能分析和材料在不同工况条件下的使用特征，说明了材料选择和应用原则；结合典型零件失效分析，讨论了失效原因和应采取的对策。 书后以附录形式为读者提供了金属材料方面常用数据资料。 本书可供机械产品设计或制造单位的设计、工艺、热处理及材料采购、检验、质量控制等各类人员使用，也可作为科研单位和工科院校金属材料、机械设计、机械加工等专业教师、学生的参考资料。

　　张文华，沈阳水泵厂（退休），热处理处长 /教授研究员级高级工程师，1966年毕业于大连工学院（现大连理工大学）金属材料专业。 毕业后在沈阳水泵厂从事泵用金属材料应用试验研究及热处理技术工作。退休前任热处理处处长、教授研究员级高级工程师。 退休后，先后（或同时）受聘于沈阳水泵厂、上海凯泉泵业集团、、安徽三联泵业集团、沈阳航发泵业公司、沈阳石油设备厂等多家企业任技术顾问。 毕业后至今50年来，一直从事于通用机械，特别是泵用金属材料的相关工作。在通用机械产品使用金属材料的国内外标准应用、零部件材料的正确选择、保证和提高材料使用功能应该采取的措施、热处理、零件失效分析等方面积累一定经验。 多年来在所从事技术领域中，先后完成材料应用试验研究、技术攻关项目数十项。参与研制并生产的核电站〈P300反应堆冷却剂泵〉获国家机械部科学技术进步一等奖。

第1章金属材料的相关知识001
1.1概述001
1.2金属材料的晶体结构001
1.2.1空间点阵和晶格001
1.2.2晶胞001
1.2.3晶系003
1.2.4常用金属结构类型003
1.2.5实际金属晶体结构的特点003
1.3金属的同素异晶转变005
1.4铁碳合金中的基本组织005
1.4.1铁素体005
1.4.2奥氏体005
1.4.3渗碳体006
1.4.4珠光体006
1.4.5莱氏体006
1.4.6贝氏体007
1.4.7马氏体008
1.4.8索氏体008
1.4.9托氏体(屈氏体)008
1.5铁碳合金状态图(相图)009
1.5.1铁碳合金状态图009
1.5.2合金元素对铁碳合金状态图的影响011
1.6钢的结晶和固态相变013
1.6.1共析钢013
1.6.2亚共析钢013
1.6.3过共析钢014
1.7钢的过冷奥氏体转变曲线图及应用014
1.7.1钢的等温转变及奥氏体等温转变曲线(TTT曲线)015
1.7.2钢的连续转变及奥氏体连续转变曲线(CCT曲线)016
1.7.3合金元素对过冷奥氏体转变曲线的影响017
1.8钢中合金元素的作用018
1.8.1硅(Si)021
1.8.2锰(Mn)021
1.8.3磷(P)021
1.8.4硫(S)022
1.8.5铬(Cr)022
1.8.6镍(Ni)022
1.8.7钼(Mo)023
1.8.8钒(V)023
1.8.9钛(Ti)023
1.8.10铌(Nb)024
1.8.11钨(W)024
1.8.12铝(Al)024
1.8.13铜(Cu)024
1.8.14硼(B)025
1.8.15钴(Co)025
1.8.16稀土元素(RE)025
1.8.17氮(N)025
1.8.18氢(H)026
1.8.19氧(O)026

第2章金属材料的分类、编号、识别及主要特性027
2.1金属材料的分类027
2.1.1纯金属028
2.1.2合金028
2.1.3黑色金属及合金029
2.1.4有色金属及合金029
2.2钢铁材料牌号表示方法031
2.2.1中国钢铁材料牌号表示方法(GB)032
2.2.2日本钢铁材料牌号表示方法(JIS)045
2.2.3韩国钢铁材料牌号表示方法(KS)051
2.2.4俄罗斯钢铁材料牌号表示方法（ГОСТ）054
2.2.5美国钢铁材料牌号表示方法(SAE、AISI、ASTM、UNS、ASI)058
2.2.6德国钢铁材料牌号表示方法(DIN)064
2.2.7英国钢铁材料牌号表示方法(BS)069
2.2.8法国钢铁材料牌号表示方法(NF)073
2.2.9瑞典钢铁材料牌号表示方法(SS)076
2.2.10欧洲标准钢铁材料牌号表示方法(EN)078
2.2.11国际标准化组织钢铁材料牌号表示方法(ISO)079
2.2.12核泵常用钢铁材料牌号表示方法083
2.2.13钢铁材料的商业牌号084
2.3有色金属及合金牌号表示方法084
2.3.1中国有色金属及合金牌号表示方法(GB)084
2.3.2日本有色金属及合金牌号表示方法(JIS)087
2.3.3俄罗斯有色金属及合金牌号表示方法(ГОСТ)088
2.3.4美国有色金属及合金牌号表示方法(ASTM)089
2.3.5德国有色金属及合金牌号表示方法(DIN)090
2.3.6英国有色金属及合金牌号表示方法(BS)092
2.3.7法国有色金属及合金牌号表示方法(NF)093
2.3.8国际标准化组织有色金属及合金牌号表示方法(ISO)094
2.3.9欧洲标准化委员会有色金属及合金牌号表示方法(EN)095
2.4常用金属材料的特性及用途096
2.4.1普通碳素结构钢096
2.4.2低合金高强度钢098
2.4.3优质碳素结构钢101
2.4.4合金结构钢108
2.4.5弹簧钢108
2.4.6不锈钢108
2.4.7耐热钢132
2.4.8铸钢159
2.4.9非调质钢177
2.4.10灰铸铁179
2.4.11球墨铸铁184
2.4.12可锻铸铁187
2.4.13耐蚀铸铁190
2.4.14抗磨铸铁(含高铬铸铁)194
2.4.15铜及铜合金196
2.4.16铸造铝合金220
2.4.17钛及钛合金226
2.4.18铸造轴承合金226
2.4.19耐蚀合金(高镍合金)240
2.4.20高温合金241
2.5耐磨用金属材料261
2.5.1耐磨铸铁261
2.5.2耐磨合金钢263
2.5.3锰系耐磨钢267
2.6低温用金属材料269
2.6.1低温用钢269
2.6.2钛及钛合金272
2.6.3铝及铝合金273
2.6.4镍基合金274
2.7高温用金属材料275
2.8耐腐蚀用金属材料276

第3章金属材料的成形知识277
3.1炼钢277
3.1.1常见的炼钢方法277
3.1.2钢冶炼时可能产生的质量缺陷及危害280
3.2铸锭（模铸）282
3.2.1铸锭工艺方法282
3.2.2铸锭时可能产生的质量缺陷和危害283
3.3连铸286
3.3.1连铸生产特点286
3.3.2连铸可能产生的质量缺陷及危害287
3.4锻造（锻压）288
3.4.1锻造（锻压）工艺方法288
3.4.2热锻造（锻压）加工可能产生的质量缺陷及危害290
3.4.3锻后热处理291
3.5轧制291
3.5.1轧制加工工艺方法291
3.5.2轧制可能产生的质量缺陷及危害292
3.6拉拔293
3.6.1拉拔加工工艺方法293
3.6.2拉拔可能产生的质量缺陷及危害293
3.7挤压294
3.7.1挤压加工工艺方法294
3.7.2挤压可能产生的质量缺陷及危害295
3.8冲压295