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第0章 绪论 1

0.1 材料科学的发展与应用 1

0.2 工程材料 1

0.3 工程材料与金属热处理课程的教学目标和基本要求 2

第1章 工程材料的分类与性能 4

1.1 工程材料的分类 4

1.1.1 材料 4

1.1.2 工程材料及分类 4

1.2 工程材料的性能 5

1.2.1 物理性能 5

1.2.2 化学性能 5

1.2.3 力学性能 5

复习思考题 13

第2章 金属材料的结构 15

2.1 固体材料的结构 15

2.1.1 晶态结构 15

2.1.2 非晶态结构 16

2.2 金属晶体结构 16

2.2.1 常见金属晶体的结构 16

2.2.2 实际金属的结构 17

2.3 纯金属的结晶 17

2.3.1 纯金属的结晶过程 17

2.3.2 细化晶粒的方法 18

2.3.3 金属的同素异构转变 19

2.4 合金的晶体结构 19

2.4.1 固溶体 20

2.4.2 金属化合物 20

2.4.3 机械混合物 20

2.5 匀晶相图 20

2.5.1 相图的建立 21

2.5.2 相图分析 21

2.5.3 合金的平衡结晶过程 21

2.5.4 杠杆定律 21

2.5.5 枝晶偏析 22

2.6 共晶相图 23

2.7 合金的结晶 24

2.7.1 合金的结晶过程 24

2.7.2 合金结晶的冷却曲线 24

复习思考题 25

第3章 钢的热处理原理 26

3.1 热处理概述 26

3.2 钢在加热时的转变 26

3.2.1 奥氏体转变温度与Fe-Fe3C相图的关系 27

3.2.2 奥氏体的形成 27

3.2.3 影响奥氏体转变速度的因素 28

3.2.4 奥氏体的晶粒度及控制因素 30

3.3 钢在冷却时的转变 31

3.3.1 过冷奥氏体的等温转变图 32

3.3.2 过冷奥氏体的连续冷却转变图 39

3.3.3 过冷奥氏体冷却转变图的应用 39

复习思考题 40

第4章 钢的热处理工艺 41

4.1 钢的热处理工艺分类 41

4.2 钢的普通热处理 41

4.2.1 钢的退火与正火 41

4.2.2 钢的淬火与回火 44

4.3 钢的表面热处理 47

4.3.1 钢的表面淬火 47

4.3.2 钢的化学热处理 50

4.4 钢的热处理新技术 54

4.4.1 可控气氛热处理 54

4.4.2 真空热处理 55

4.4.3 离子渗扩热处理 55

4.4.4 形变热处理 56

4.4.5 激光淬火和电子束淬火 58

4.5 热处理工艺的应用 59

4.5.1 常见的热处理缺陷 59

4.5.2 热处理工件的结构工艺性 59

4.5.3 热处理技术条件的标注及热处理工序位置安排 60

复习思考题 61

第5章 金属材料综述 62

5.1 常用金属材料的种类和用途 62

5.1.1 认识金属材料 62

5.1.2 金属材料的分类 63

5.2 碳素钢与合金钢概述 64

5.3 有色金属概述 64

复习思考题 65

第6章 工业用钢 66

6.1 工业用钢的分类 66

6.1.1 我国的习惯分类方法 66

6.1.2 常存杂质和合金元素在钢中的作用 68

6.2 非合金钢 73

6.2.1 非合金钢的种类、牌号、性能和用途 73

6.2.2 碳素结构钢 74

6.2.3 碳素工具钢 78

6.3 合金钢 80

6.3.1 合金钢的分类方法 80

6.3.2 合金结构钢 82

6.3.3 特殊性能钢 95

6.3.4 合金工具钢 105

复习思考题 113

第7章 铸铁 115

7.1 概述 115

7.1.1 铸铁的特点 115

7.1.2 铸铁的分类 115

7.2 铸铁的石墨化 116

7.3 常用铸铁 118

复习思考题 126

第8章 有色金属及合金 127

8.1 有色金属 127

8.2 铝及铝合金 127

8.2.1 概述 127

8.2.2 纯铝的性能、牌号及用途 127

8.2.3 铝合金 128

8.3 铜及铜合金 135

8.3.1 概述 135

8.3.2 铜合金的分类及牌号表示方法 136

8.3.3 加工黄铜（黄铜） 137

8.3.4 加工白铜 138

8.3.5 青铜 139

8.4 钛及钛合金 141

8.4.1 加工钛（纯钛）的性能、牌号及用途 141

8.4.2 钛合金 141

8.5 滑动轴承合金 142

8.5.1 滑动轴承合金的理想组织 143

8.5.2 常用滑动轴承合金 143

8.6 粉末冶金材料和硬质合金 144

8.6.1 常用的粉末冶金材料 144

8.6.2 硬质合金 146

复习思考题 148

第9章 非金属材料 149

9.1 非金属材料的概念 149

9.2 高分子材料 149

9.2.1 高分子材料的基本知识 149

9.2.2 常用高分子材料 151

9.3 陶瓷材料 157

9.3.1 认识陶瓷材料 157

9.3.2 陶瓷材料的种类及应用 158

9.3.3 陶瓷的基本性能 158

9.3.4 陶瓷材料领域的前沿技术 160

9.3.5 宝石、钻石和金刚石 161

复习思考题 161

第10章 新型材料 163

10.1 问题的提出——新型材料 163

10.2 复合材料 163

10.2.1 认识复合材料 163

10.2.2 复合材料中各组元的作用 164

10.2.3 复合材料的性能特征 165

10.2.4 常用的复合材料 166

10.3 纳米材料 168

10.3.1 纳米材料的分类 169

10.3.2 纳米材料的特性 169

10.3.3 纳米材料的应用 170

10.4 其他新型材料——功能材料 171

10.4.1 功能材料常见的分类方法 171

10.4.2 几种主要功能材料的简介 171

复习思考题 175

第11章 工程材料的应用选择 176

11.1 机械零件的失效分析及工程材料的选择 176

11.1.1 机械零件的失效与分析 176

11.1.2 工程材料选择的基本原则 177

11.2 机床零件用材的选择分析 178

11.3 汽车零件用材的选择分析 178

11.4 仪器仪表用材的选择分析 179

11.5 模具用材的选择分析 179

11.5.1 模具材料选择和使用的意义 179

11.5.2 模具钢的分类及性能要求 180

11.5.3 冷作模具钢 180

11.5.4 热作模具钢 183

11.5.5 塑料模具材料 187

11.6 化工设备用材选材分析 190

11.6.1 化工设备用材料 190

11.6.2 压力容器用钢 190

复习思考题 193

附录 195

附录A 试验 195

附录B 黑色金属硬度强度换算表（部分） 222

参考文献 225

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