冶金基础知识

第1篇 金属材料及热处理

1 绪论

1.1 按材料的化学组成分类

1.2 按材料的使用性能分类

1.3 “工程材料”课程概述

习题

2 金属材料的性能

2.1 金属的力学性能

2.1.1 强度和塑性

2.1.2 硬度

2.1.3 冲击韧性

2.1.4 疲劳强度

2.2 材料的物理、化学及工艺性能

2.2.1 材料的物理性能

2.2.2 材料的化学性能

2.2.3 材料的工艺性能

习题

3 金属材料的结构与组织

3.1 纯金属的结构与组织

3.1.1 理想金属晶体结构

3.1.2 实际金属晶体结构

3.1.3 纯金属的结晶组织

3.2 合金的晶体结构

3.2.1 纯金属的结构

3.2.2 合金的结构

习题

4 铁碳合金及其相图

4.1 铁碳合金的结构

4.1.1 纯铁的同素异构转变

4.1.2 铁碳合金的基本相

4.1.3 铁碳合金的生成相

4.2 铁碳合金的组织

4.2.1 铁碳合金相图

4.2.2 铁碳合金的结晶过程分析及组织

4.3 铁碳合金成分、组织与性能之间的关系

4.3.1 铁碳合金成分对其组织的影响”

4.3.2 铁碳合金成分对其力学性能的影响

4.4 铁碳合金相图的应用

习题

5 钢的热处理

5.1 钢的热处理概述

5.2 钢在加热时的组织转变

5.2.1 加热温度

5.2.2 转变过程

5.2.3 奥氏体晶粒长大及其控制措施

5.3 钢在冷却时的组织转变

5.3.1 过冷奥氏体等温冷却转变

5.3.2 奥氏体冷却时的转变产物及其性能

5.3.3 过冷奥氏体连续冷却转变

5.4 钢的退火与正火

5.4.1 钢的退火

5.4.2 钢的正火

5.5 钢的淬火与回火

5.5.1 钢的淬火

5.5.2 钢的回火

习题

6 工业用钢

6.1 碳钢的成分及分类

6.1.1 碳钢的成分

6.1.2 碳钢的分类

6.2 碳钢成分与其组织、性能的关系

6.2.1 平衡状态下碳钢成分与组织、性能的关系

6.2.2 热处理状态下碳钢成分与组织、性能的关系

6.3 常用碳钢的牌号、性能及应用

6.3.1 普通碳素结构钢

6.3.2优质碳素结构钢

6.3.3碳素工具钢

6.3.4铸造碳钢

6.4合金钢的成分、组织、性能及应用

6.4.1合金钢的成分

6.4.2合金钢的组织

6.4.3合金钢的性能及应用

6.5合金钢的分类

6.6合金结构钢

6.6.1低合金高强度钢

6.6.2合金渗碳钢

6.6.3合金调质钢

6.6.4合金弹簧钢

6.6.5滚动轴承钢

6.6.6 易切削钢

6.7合金工具钢

6.7.1合金刃具钢

6.7.2合金模具钢

6.7.3合金量具钢

6.8特殊性能钢

6.8.1不锈钢

6.8.2耐热钢

6.8.3耐磨钢

习题

第2篇冶金物理化学

7冶金原理

7.1冶金行业概况

7.2金属的分类

7.3金属冶炼技术

7.3.1钢铁冶炼

7.3.2铝冶炼

7.3.3锌冶炼

7.3.4锡冶炼

7.3.5铜冶炼

习题

8冶金过程的热现象

8.1热力学基本概念

8.1.1系统与环境

8.1.2性质

8.1.3状态

8.1.4过程与途径

8.1.5状态函数

8.1.6内能

8.1.7热和功

8.2热力学第一定律

8.2.1热力学第一定律的概念

8.2.2热力学第一定律的应用

8.3冶金过程的热计算

8.3.1恒压热与恒容热

8.3.2显热与潜热

8.3.3热容

8.3.4化学反应的热效应

习题

9冶金过程的方向和限度

9.1自发过程的方向与限度

9.2热力学第二定律

9.3自由能

9.3.1亥姆霍兹自由能

9.3.2吉布斯自由能

9.3.3吉布斯自由能变化与亥姆霍兹自由能变化的计算

9.3.4吉布斯自由能的计算

9.3.5压力、浓度对吉布斯自由能的影响

9.4多相化学反应的等温方程式

9.4.1平衡常数

9.4.2化学反应等温方程式的应用

9.4.3影响平衡的因素

9.5氧化物的标准生成吉布斯自由能与分解压

9.5.1氧化物的标准生成吉布斯自由能

9.5.2氧化物的分解压

9.5.3氧化物标准生成吉布斯自由能与温度的关系图

习题

10溶液

10.1溶液的定义

10.2拉乌尔定律和亨利定律

10.2.1拉乌尔定律

10.2.2亨利定律

10.2.3稀溶液的依数性

10.3分配定律与萃取

10.3.1分配定律

10.3.2萃取

10.4理想溶液

10.4.1理想溶液的定义

10.4.2理想溶液的热力学函数

10.4.3理想溶液的化学平衡

10.5实际溶液、活度及其标准状态

10.5.1实际溶液对理想溶液的偏差

10.5.2活度

10.5.3活度的标准状态

习题

11表面性质

11.1表面张力和表面能

11.2影响表面张力的因素

11.3附加压力

11.3.1附加压力的定义

11.3.2曲界面两侧压力差与曲率半径的关系

11.3.3附加压力的应用

11.4润湿现象

11.4.1润湿现象和润湿角

11.4.2固体表面的吸附作用

11.4.3表面活性剂

11.4.4表面活性剂在固—液界面的吸附作用

11.4.5胶束理论

11.4.6表面活性剂的增溶作用及其影响因素

习题

12冶金过程反应速率

12.1冶金过程化学反应速率与热力学的关系

12.2化学反应速率表示法

12.2.1平均反应速率

12.2.2瞬时反应速率

12.3基元反应及化学反应速率方程

12.3.1基元反应

12.3.2化学反应速率方程

12.4具有简单级数的反应

12.4.1一级反应

12.4.2二级反应

12.4.3三级反应

12.4.4零级反应

12.4.5n级反应

12.5温度对反应速率的影响——阿累尼乌斯公式

12.6活化能

12.6.1活化能的定义

12.6.2活化能与温度的关系

12.6.3活化能的求算

习题

第3篇冶金热工基础

参考文学

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