金屬學(xué)與熱處理

前言

我們根據(jù)高職、高專冶金類專業(yè)金屬學(xué)及熱處理課程教學(xué)大綱的要求、編寫了《金屬學(xué)與熱處理》一書。本書可作為高職高專冶金及熱加工類專業(yè)，職工大學(xué)、業(yè)余大學(xué)相關(guān)專業(yè)、中等專業(yè)學(xué)校、技工學(xué)校和職業(yè)技能培訓(xùn)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，并可供冶金和熱加工的現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員參考。本書采用了國家近年來新頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容兼顧了黑色和有色金屬冶金類專業(yè)的教學(xué)需要，可按80-100教學(xué)學(xué)時(shí)課程安排，在使用本書時(shí)可根據(jù)不同院校自身教學(xué)計(jì)劃，教學(xué)時(shí)對(duì)書中內(nèi)容進(jìn)行取舍。本書主要內(nèi)容包括：金屬的力學(xué)性能、金屬學(xué)基礎(chǔ)、熱處理基本原理和常用熱處理工藝方法、工業(yè)用鋼及有色金屬材料等。本書的任務(wù)在于使讀者獲得金屬和合金的成分、組織結(jié)構(gòu)和性能間的關(guān)系及其變化規(guī)律的基本理論、基本知識(shí)和基本技能；了解合金元素在金屬材料中的作用和冶金產(chǎn)品的熱處理原理及工藝方法；初步具備正確選擇和合理使用金屬材料的能力，為學(xué)習(xí)冶煉和熱加工專業(yè)課，以及從事生產(chǎn)和科研工作奠定基礎(chǔ)。參加本書編寫工作的有遼寧科技學(xué)院劉天佑（緒論、第一、二、三、五、六、七章）、陳丹（第八、十一章）、劉研（第九、十章）和王衛(wèi)國（第四章）。本書由劉天佑擔(dān)任主編，陳丹、劉研擔(dān)任副主編。在編寫過程中，編者參考和引用了一些文獻(xiàn)中的內(nèi)容，在此謹(jǐn)向這些文獻(xiàn)的作者表示謝意。參加本書審稿的有東北大學(xué)宗亞平教授、遼寧科技學(xué)院馬賀利教授、劉志明教授和陳韌副教授，全書由東北大學(xué)宗亞平教授擔(dān)任主審，他們對(duì)初稿提出了許多寶貴建議。編者在此謹(jǐn)向他們表示衷心感謝。限于編者的水平，書中疏漏和不妥之處，歡迎同行和讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

全書共分十一章，主要內(nèi)容包括：金屬的力學(xué)性能；金屬的晶體結(jié)構(gòu)；純金屬的結(jié)晶；二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶；鐵碳合金相圖；三元合金相圖；金屬的塑性變形與再結(jié)晶；鋼的熱處理；工業(yè)用鋼；鑄鐵；有色金屬及其合金。    本書可作為大專與高職高專冶金及熱加工類專業(yè)的教學(xué)用書，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論第一章 金屬的力學(xué)性能  第一節(jié) 金屬室溫強(qiáng)度和塑性    一、拉伸曲線    二、強(qiáng)度    三、塑性  第二節(jié) 硬度    一、布氏硬度    二、洛氏硬度    三、維氏硬度    四、顯微硬度    五、肖氏硬度    六、里氏硬度  第三節(jié) 沖擊韌度    一、沖擊試驗(yàn)方法及原理    二、沖擊試驗(yàn)的應(yīng)用：    三、多次沖擊試驗(yàn)  第四節(jié) 金屬的高溫力學(xué)性能    一、高溫短時(shí)拉伸力學(xué)性能    二、金屬的蠕變現(xiàn)象及其性能第二章 金屬的晶體結(jié)構(gòu)  第一節(jié) 金屬    一、金屬的特性    二、金屬原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)    三、金屬原子間的結(jié)合方式（金屬鍵）  第二節(jié) 金屬晶體結(jié)構(gòu)    一、晶體結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)    二、金屬中常見的三種晶體結(jié)構(gòu)    三、表示晶體結(jié)構(gòu)特征的幾何參數(shù)    四、晶面指數(shù)和晶向指數(shù)    五、晶體的各向異性  第三節(jié) 金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)    一、點(diǎn)缺陷    二、線缺陷    三、面缺陷第三章 純金屬的結(jié)晶  第一節(jié) 金屬結(jié)晶的現(xiàn)象    一、純金屬的冷卻曲線和過冷現(xiàn)象    二、純金屬的結(jié)晶過程  第二節(jié) 金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件和熱力學(xué)條件    一、金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件    二、金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件  第三節(jié) 晶核的形成    一、自發(fā)形核    二、非自發(fā)形核  第四節(jié) 晶核的長(zhǎng)大    一、晶體長(zhǎng)大的條件    二、液-固界面微觀結(jié)構(gòu)    三、晶體長(zhǎng)大機(jī)理    四、液一固界面前沿液體中的溫度梯度    五、晶體的長(zhǎng)大方式——晶體形貌  第五節(jié) 金屬結(jié)晶后的晶粒大小    一、晶粒大小對(duì)性能的影響    二、影響晶粒大小的因素    三、細(xì)化鑄件晶粒的方法  第六節(jié) 金屬鑄錠的組織及缺陷    一、鑄錠的宏觀組織    二、三晶區(qū)的形成    三、鑄錠缺陷第四章 二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶  第一節(jié) 合金的固態(tài)相結(jié)構(gòu)    一、基本概念    二、合金的固態(tài)相結(jié)構(gòu)  第二節(jié) 二元合金相圖的基本知識(shí)    一、二元相圖的表示方法    二、二元合金相圖的測(cè)定方法    三、相律    四、平衡相的定量法則——杠桿定律  第三節(jié) 勻晶相圖  ……第五章 鐵碳合金相圖第六章 三元合金相圖第七章 金屬的塑料變形與再結(jié)晶第八章 鋼的熱處理第九章 工業(yè)用鋼第十章 鑄鐵第十一章 有色金屬及其合金附錄 周期表中部分元素的晶體結(jié)構(gòu)、原子直徑及核外電子分布總表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第一章 金屬的力學(xué)性能金屬在加工或服役過程中，都要承受各種不同外力的作用，當(dāng)外力超過一定限度時(shí)，金屬就會(huì)發(fā)生變形，甚至斷裂。金屬抵抗外力作用的能力，稱為力學(xué)性能（或叫機(jī)械性能）。它與金屬材料的化學(xué)成分、熱加工工藝、組織結(jié)構(gòu)以及服役工況（外加載荷性質(zhì)、環(huán)境溫度與介質(zhì)等）有著非常密切的關(guān)系。金屬的力學(xué)性能不僅是工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件設(shè)計(jì)、選用材料時(shí)的重要依據(jù)，而且也是按驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鑒定材料是否合格的重要依據(jù)。在冶金工廠的生產(chǎn)過程中，力學(xué)性能還是用以制訂和改進(jìn)生產(chǎn)工藝、控制產(chǎn)品質(zhì)量的重要參數(shù)。按照國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，許多金屬材料均須進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)。力學(xué)性能檢驗(yàn)就是利用一定外力或能量作用于材料的試樣上，以測(cè)定材料的這種性能。根據(jù)試驗(yàn)方法的不同，可測(cè)得多種力學(xué)性能指標(biāo)。金屬的常用力學(xué)性能包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌度、斷裂韌度和疲勞等。下面分別介紹這些力學(xué)性能指標(biāo)。第一節(jié) 金屬室溫強(qiáng)度和塑性金屬的強(qiáng)度和塑性一般可以通過金屬拉伸試驗(yàn)來測(cè)定。它是按照GB 228—1987《金屬拉伸試驗(yàn)方法》的規(guī)定，把規(guī)定尺寸和形狀的金屬試樣裝夾在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上，試樣在拉伸負(fù)荷平穩(wěn)增加下發(fā)生變形直至斷裂。此時(shí)利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)上的自動(dòng)繪圖裝置，可以繪出試樣在拉伸過程中伸長(zhǎng)與負(fù)荷之間的關(guān)系曲線，習(xí)慣上稱此曲線為試樣的拉伸圖。即F-△L曲線，也稱拉伸曲線。由此曲線可測(cè)定金屬的強(qiáng)度和塑性。除非另有規(guī)定，試驗(yàn)一般在室溫10～35cC范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)溫度要求嚴(yán)格的試驗(yàn)，其溫度應(yīng)控制在23±5℃。

編輯推薦

《金屬學(xué)與熱處理》由冶金工業(yè)出版社出版。

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