金属材料与热处理

出版说明

前言

模块一 金属学

项目1 金属的晶体结构及结晶

任务1.1 金属的晶体结构认知

1.1.1 金属特性与金属键

1.1.2 晶体结构的基本概念

1.1.3 金属中常见的晶格类型

任务1.2 金属的实际晶体结构认知

1.2.1 显微组织、晶粒与晶界的概念

1.2.2 单晶体与多晶体

1.2.3 晶体缺陷及其对性能的影响

任务1.3 纯金属的结晶及其基本规律认知

1.3.1 热分析实验与冷却曲线

1.3.2 金属结晶的过冷现象

1.3.3 形核与长大过程

1.3.4 晶粒大小的控制

【项目小结】

【综合训练题】

实验1 结晶过程的观察

项目2 合金的结构及相图

任务2.1 合金的基本知识认知

2.1.1 合金的基本概念

2.1.2 合金的相结构

任务2.2 二元合金相图的建立

2.2.1 二元合金相图的表示方法

2.2.2 二元合金相图的测绘方法

任务2.3 二元匀晶相图分析

2.3.1 相图分析

2.3.2 杠杆定律

任务2.4 二元共晶相图分析

2.4.1 二元共晶相图分析

2.4.2 合金的平衡结晶过程及组织

任务2.5 其他类型的相图分析

2.5.1 包晶相图分析

2.5.2 形成稳定化合物的相图

任务2.6 二元相图的分析和使用

2.6.1 相图分析步骤

2.6.2 应用相图时要注意的问题

2.6.3 根据相图判断合金的性能

【项目小结】

【综合训练题】

实验2 用热分析法测定二元合金相图

项目3 铁碳合金

任务3.1 铁碳合金的组元及基本相认知

3.1.1 金属的同素异构转变

3.1.2 铁碳合金的基本相及组织

任务3.2 Fe-Fe3C相图分析

3.2.1 相图中的点、线、区及其意义

3.2.2 3条水平线的特征

3.2.3 3条重要的特性曲线

任务3.3 铁碳合金的平衡结晶过程及组织分析

3.3.1 铁碳合金的分类

3.3.2 铁碳合金的结晶过程及组织

任务3.4 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响及铁碳相图的应用

3.4.1 含碳量对钢的平衡组织的影响

3.4.2 含碳量对钢的性能的影响

3.4.3 铁碳合金相图的应用

任务3.5 碳素钢

3.5.1 常存杂质元素对碳钢性能的影响

3.5.2 碳钢的分类、编号、性能和用途

【项目小结】

【综合训练题】

实验3 金相试样的制备

实验4 铁碳合金平衡组织的显微分析

项目4 金属的塑性变形与再结晶

任务4.1 金属的塑性变形认知

4.1.1 单晶体的塑性变形

4.1.2 多晶体的塑性变形

4.1.3 合金的塑性变形

任务4.2 冷塑性变形对金属性能与组织的影响分析

4.2.1 冷塑性变形对金属性能的影响

4.2.2 冷塑性变形对金属组织结构的影响

4.2.3 冷变形金属在加热时的变化

4.2.4 金属的热塑性变形（热变形加工）

【项目小结】

【综合训练题】

实验5 金属的塑性变形与再结晶

模块二 钢的热处理

项目5 钢的热处理

任务5.1 钢在加热时的转变分析

5.1.1 相变点

5.1.2 钢的奥氏体化

5.1.3 奥氏体化的影响因素

5.1.4 奥氏体晶粒的概念及长大

任务5.2 钢在冷却时的转变分析

5.2.1 共析钢过冷奥氏体等温转变图的特点

5.2.2 过冷奥氏体等温转变产物及其组织和性能

5.2.3 共析碳钢的过冷奥氏体的连续冷却转变图

5.2.4 过冷奥氏体等温转变图与连续冷却转变图的比较

5.2.5 过冷奥氏体等温转变图与连续冷却转变图的应用

任务5.3 钢的退火与正火分析

5.3.1 钢的退火

5.3.2 钢的正火

任务5.4 钢的淬火分析

5.4.1 淬火加热温度

5.4.2 淬火冷却

5.4.3 钢的淬透性与淬硬性

5.4.4 典型零件淬火工艺实例（以手动丝锥为例）

任务5.5 钢的回火分析

5.5.1 回火及回火的目的

5.5.2 淬火钢在回火时组织与性能的变化

5.5.3 回火的分类及应用

任务5.6 钢的表面热处理

5.6.1 表面淬火

5.6.2 钢的化学热处理

【项目小结】

【综合训练题】

实验6 碳钢的热处理

实验7 碳钢不平衡组织的观察

模块三 金属材料

项目6 合金钢

任务6.1 合金钢的分类与编号

6.1.1 合金钢的分类

6.1.2 合金钢的编号

任务6.2 合金元素在钢中的作用认知

6.2.1 合金元素在钢中的存在形式

6.2.2 合金元素对Fe-Fe3C相图的影响

6.2.3 合金元素对钢热处理的影响

6.2.4 合金元素对钢力学性能的影响

任务6.3 合金结构钢认知

6.3.1 低合金高强度结构钢

6.3.2 机械结构用合金钢

任务6.4 合金工具钢认知

6.4.1 合金刃具钢

6.4.2 合金模具钢

6.4.3 合金量具钢

任务6.5 特殊性能钢认知

6.5.1 不锈钢

6.5.2 耐热钢

6.5.3 耐磨钢

【项目小结】

【综合训练题】

项目7 铸铁

任务7.1 铸铁的特点及分类认知

7.1.1 铸铁的分类

7.1.2 铸铁的石墨化及影响因素

任务7.2 灰铸铁认知

7.2.1 灰铸铁的化学成分及组织

7.2.2 灰铸铁的牌号

7.2.3 灰铸铁的性能及用途

7.2.4 灰铸铁的热处理

任务7.3 球墨铸铁认知

7.3.1 球墨铸铁的组织

7.3.2 球墨铸铁的牌号

7.3.3 球墨铸铁的性能及用途

7.3.4 球墨铸铁的热处理

任务7.4 蠕墨铸铁认知

7.4.1 蠕墨铸铁的组织

7.4.2 蠕墨铸铁的牌号

7.4.3 蠕墨铸铁的性能及用途

任务7.5 可锻铸铁认知

7.5.1 可锻铸铁的化学成分和组织

7.5.2 可锻铸铁的牌号

7.5.3 可锻铸铁的性能及用途

7.5.4 可锻铸铁的热处理

任务7.6 合金铸铁认知

7.6.1 耐磨铸铁

7.6.2 耐热铸铁

7.6.3 耐蚀铸铁

【本章小结】

【综合训练题】

实验8 铸铁的显微组织观察

项目8 非铁金属及其合金

任务8.1 铝及铝合金认知

8.1.1 工业纯铝

8.1.2 铝合金概述

任务8.2 铜及铜合金认知

8.2.1 工业纯铜

8.2.2 黄铜

8.2.3 青铜

任务8.3 钛及钛合金认知

8.3.1 工业纯钛

8.3.2 钛合金

任务8.4 滑动轴承合金认知

8.4.1 滑动轴承的工作条件及要求

8.4.2 常用的轴承合金

【项目小结】

【综合训练题】

参考文献

安会芬主编的《金属材料与热处理》充分突出了职业教育特点，在内容安排上尽量选择与生产实践相关的题材和典型案例。本书是在“基于工作过程导向”的高职材料类课程体系改革的基础上，以培养高等职业技术应用型人才为目标，根据新课程标准的要求编写的。全书以项目任务驱动为主线，着重于理论与生产实践的联系，激发学生的学习兴趣；注重在理论知识、技能、能力、素质等方面对学生进行全面培养。为加深理解和学用结合，书中部分章节增加了“想一想”、“试一试”、“典型案例分析”等模块，并在每章后都附有综合训练题和实验。安会芬主编的《金属材料与热处理》内容包括金属学、钢的热处理及金属材料3个模块共8个项目。着重讲述了金属晶体结构、金属及其合金结晶的一般规律和相图；简单介绍了金属塑性变形理论；分析了钢的热处理及合金元素在钢中的作用；详细阐述了钢与铸铁的分类、牌号、性能与用途。　　《金属材料与热处理》采用最新国家标准，深度适宜，文字简洁流畅，深入浅出，注重工程应用，强调职业特色。全书以项目引领、任务驱动为主线，着重于理论与生产实践的联系、激发学生的学习兴趣，注重在理论知识、技能、能力、素质等方面对学生进行全面培养。对于高等职业教育材料类工程技术专业，金属材料与热处理是一门专业核心课程。本书可作为教学用书，也可作为与钢铁相关各技术工种的岗位培训用书及工程技术人员的参考用书。