金屬材料及熱處理

前言

　　應(yīng)機(jī)械工業(yè)出版社高職教育分社的要求，我們對(duì)本書的用戶做了廣泛的調(diào)查和征求意見，根據(jù)目前高等?？茖W(xué)校和高職院校的教學(xué)改革和工學(xué)結(jié)合的需要，提出了對(duì)本書的修訂大綱?！　≡诒３衷瓡?版結(jié)構(gòu)和基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，編者對(duì)書中所采用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全面的修訂，書中的內(nèi)容盡量反映最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但為了考慮工程實(shí)踐中的應(yīng)用習(xí)慣，對(duì)部分符號(hào)和名詞仍保留習(xí)慣用法（如：應(yīng)力σ、伸長(zhǎng)率δ、斷面收縮率φ等），對(duì)新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號(hào)在書中也作了說(shuō)明?！　榉从超F(xiàn)代材料的發(fā)展和應(yīng)用，有色金屬部分增加了鈦合金內(nèi)容，同時(shí)增加了第十四章納米材料簡(jiǎn)介；根據(jù)目前非金屬材料的應(yīng)用，對(duì)第3版中非金屬材料的內(nèi)容作了部分修訂?！　⒓拥?版修訂的有：遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院丁仁亮（第十三、十五章）；遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院宋欣穎（緒論及第一、二、三、四章）；沈陽(yáng)航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙彬（第八、九、十、十一、十二章）；遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙云龍（第五、六、七、十四章及附錄）。由丁仁亮任主編。　　編者在此對(duì)原主編趙忠老師在第1版和第2版中所做的大量基礎(chǔ)工作深表謝意?！　∮捎诰幷呤芾碚撍?、生產(chǎn)實(shí)際和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的限制，本書仍難免有謬誤或欠妥之處，敬請(qǐng)各校任課教師和讀者提出批評(píng)和建議，共同完善本課程的教材建設(shè)工作。

內(nèi)容概要

　　《金屬材料及熱處理（第4版）》是為高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校和高等?？茖W(xué)校的材料、機(jī)制及相近專業(yè)編寫的教材?！督饘俨牧霞盁崽幚恚ǖ?版）》在編寫過(guò)程中充分突出了職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn)，在內(nèi)容安排上盡量選擇與生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)的題材?！督饘俨牧霞盁崽幚恚ǖ?版）》主要講授金屬學(xué)、金屬材料及熱處理方面的基本知識(shí)，并介紹了機(jī)械工業(yè)常用非金屬材料。內(nèi)容包括金屬材料的性能、常見金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、金屬的塑性變形與再結(jié)晶、合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、鐵碳合金相圖和碳鋼、鋼的熱處理、合金結(jié)構(gòu)鋼、特殊性能鋼、工具鋼、粉末冶金與硬質(zhì)合金、鑄鐵、非鐵金屬、非金屬材料、納米材料簡(jiǎn)介、機(jī)械零件的毛坯選擇與質(zhì)量檢驗(yàn)。為加深理解和學(xué)用結(jié)合，每章都附有思考題和習(xí)題?！督饘俨牧霞盁崽幚恚ǖ?版）》可作為高等職業(yè)技術(shù)教育和高等專科學(xué)校的材料成形、焊接以及機(jī)械制造類專業(yè)教材，也可作為成人大專、職工培訓(xùn)和繼續(xù)教育教材，并可供工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第4版說(shuō)明第3版說(shuō)明第2版說(shuō)踢新舊標(biāo)準(zhǔn)性能名稱、符號(hào)對(duì)照緒論第一章 金屬材料的性能第一節(jié) 金屬材料的力學(xué)性能第二節(jié) 金屬材料的物理和化學(xué)性能思考題和習(xí)題第二章 常見金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶第一節(jié) 常見金屬的晶體結(jié)構(gòu)第二節(jié) 實(shí)際金屬的結(jié)構(gòu)第三節(jié) 純金屬的結(jié)晶第四節(jié) 金屬鑄錠的組織思考題和習(xí)題第三章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶第一節(jié) 金屬材料的塑性變形第二節(jié) 冷塑性變形對(duì)金屬的組織和性能的影響第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶第四節(jié) 金屬材料的熱變形思考題和習(xí)題第四章 合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶第一節(jié) 合金的相結(jié)構(gòu)第二節(jié) 二元合金相圖第三節(jié) 合金的力學(xué)性能與相圖的關(guān)系思考題和習(xí)題第五章 鐵碳合金相圖和碳鋼第一節(jié) 純鐵、鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)及其性能第二節(jié) Fe-Fe3C相圖分析第三節(jié) 碳鋼思考題和習(xí)題第六章 鋼的熱處理第一節(jié) 鋼的熱處理原理第二節(jié) 鋼常用的熱處理工藝第三節(jié) 其它熱處理工藝思考題和習(xí)題第七章 合金結(jié)構(gòu)鋼第一節(jié) 概述第二節(jié) 合金元素在鋼中的作用第三節(jié) 低合金結(jié)構(gòu)鋼第四節(jié) 機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼思考題和習(xí)題第八章 特殊性能鋼第一節(jié) 不銹鋼第二節(jié) 耐熱鋼與高溫合金第三節(jié) 耐磨鋼思考題和習(xí)題第九章 工具鋼第一節(jié) 工具鋼的分類及編號(hào)第二節(jié) 刃具鋼第三節(jié) 模具鋼第四節(jié) 量具鋼思考題和習(xí)題第十章 粉末冶金與硬質(zhì)合金第一節(jié) 粉末冶金第二節(jié) 硬質(zhì)合金思考題和習(xí)題第十一章 鑄鐵第一節(jié) 概述第二節(jié) 鑄鐵的分類第三節(jié) 普通灰鑄鐵第四節(jié) 球墨鑄鐵第五節(jié) 可鍛鑄鐵及蠕墨鑄鐵第六節(jié) 合金鑄鐵思考題和習(xí)題第十二章 非鐵金屬第一節(jié) 鋁及其合金第二節(jié) 銅及其合金第三節(jié) 鈦及其合金第四節(jié) 滑動(dòng)軸承合金思考題和習(xí)題第十三章 非金屬材料第一節(jié) 高分子材料第二節(jié) 陶瓷材料第三節(jié) 復(fù)合材料思考題和習(xí)題第十四章 納米材料簡(jiǎn)介第十五章 機(jī)械零件的毛坯選擇與質(zhì)量檢驗(yàn)第一節(jié) 機(jī)械零件的失效第二節(jié) 機(jī)械零件材料及毛坯選擇的原則第三節(jié) 典型零件的材料選擇與制造工藝第四節(jié) 金屬材料的質(zhì)量檢驗(yàn)思考題和習(xí)題附錄金屬材料及熱處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一 金相顯微鏡的使用及磨片的制備實(shí)驗(yàn)二 鐵碳合金平衡組織的顯微分析實(shí)驗(yàn)三 鋼鐵熱處理操作及硬度測(cè)量參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　一、材料的發(fā)展與應(yīng)用　　自從地球上有了人類，材料便成為人類社會(huì)最重要的物質(zhì)文明的基礎(chǔ)。人類最基本的活動(dòng)就是學(xué)會(huì)制作與使用工具（設(shè)備），從事生產(chǎn)活動(dòng)，不斷改善自身的生存環(huán)境和生活質(zhì)量，創(chuàng)造人類的物質(zhì)和精神文明，而這些活動(dòng)都離不開物質(zhì)和材料?！　∪祟惖纳詈蜕a(chǎn)活動(dòng)同材料的發(fā)展息息相關(guān)，并與之一起經(jīng)歷各個(gè)歷史階段。史學(xué)家是以材料的生產(chǎn)和使用作為文明的尺度來(lái)劃分社會(huì)發(fā)展階段的，如石器、陶器、青銅器、鐵器時(shí)代以及正在進(jìn)入的人工合成材料的新時(shí)代。　　從石器時(shí)代到陶器時(shí)代是人類發(fā)展史上的第一次飛躍，因?yàn)槿说闹腔郯l(fā)展到將天然材料改造為人工材料及其制品。青銅器時(shí)代則是人類使用金屬材料的第一個(gè)里程碑，它標(biāo)志著人類在征服自然、發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)力方面又邁出了具有深遠(yuǎn)意義的一步。但是，只有在進(jìn)入鐵器時(shí)代，人們把鐵（鋼）制成工具、設(shè)備之后，才使社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生活發(fā)生巨大變化，進(jìn)入堪稱近代文明的時(shí)代，這是生產(chǎn)力重大發(fā)展的時(shí)代，并延續(xù)至今將近三千年了?！　?jù)文物考古記載，我國(guó)在公元前6世紀(jì)已掌握了冶鑄技術(shù)，春秋戰(zhàn)國(guó)開始大量使用鐵器，鑄鍛技術(shù)有很大提高并掌握了熱處理技術(shù)，能制造出“干將”、“莫邪”之類的著名寶劍，而直到18世紀(jì)中葉才在英國(guó)出現(xiàn)這種冶鑄技術(shù)。我國(guó)的“兩步煉鋼法”也比其它國(guó)家早一千六百余年。西漢時(shí)期已大量使用灰口鐵，漢魏時(shí)期制造了類似現(xiàn)代球墨鑄鐵的镢和斧等工具，并發(fā)展了多種煉鋼方法。從純金屬到合金，從鑄鍛到熱處理工藝，其方法之多樣，工藝之精湛，質(zhì)量之優(yōu)良，在世界古代冶金史上都留下了光彩奪目的篇章。值得一提的是，我國(guó)天然高分子材料——絲綢及其制品的生產(chǎn)也有五千多年的歷史和輝煌成就。11世紀(jì)，我國(guó)絲綢就經(jīng)海上“絲綢之路”傳人波斯、阿拉伯和埃及，直到1470年才傳到威尼斯及歐洲各國(guó)?！　〉?，由于材料種類繁多，涉及多種基礎(chǔ)學(xué)科，加之社會(huì)制度和環(huán)境等多種因素的制約，以至到18一19世紀(jì)工業(yè)革命時(shí)期，人類對(duì)材料的認(rèn)識(shí)仍停留在非理性的、工匠或藝人的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)水平上。18世紀(jì)后，隨著現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)鋼鐵的需求急速增長(zhǎng)，才逐漸在化學(xué)、物理、力學(xué)及冶金等學(xué)科基礎(chǔ)上產(chǎn)生了一門新學(xué)科——金屬學(xué)，它明確提出了金屬的外在性能取決于內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的概念，其主要任務(wù)是研究成分、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系和變化的規(guī)律。光學(xué)顯微鏡、x射線技術(shù)、電子探針等新技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用，又進(jìn)一步促進(jìn)了金屬學(xué)的長(zhǎng)足進(jìn)步?！　‘?dāng)今，材料、信息、能源和生物工程已成為當(dāng)代技術(shù)的四大支柱，近一百多年來(lái)發(fā)展特別迅速。從20世紀(jì)60年代至70年代，人工合成高分子材料的增長(zhǎng)率為14％，金屬材料僅為4％。目前，有機(jī)高分子材料的生產(chǎn)按體積計(jì)已超過(guò)鋼產(chǎn)量，除了可代替一部分鋼鐵等金屬材料之外，還研制和發(fā)展具有良好導(dǎo)電和耐高溫等特殊性能的有機(jī)合成材料。陶瓷材料除具有某些特殊功能之外，其脆性及抗熱震性已逐步改善，有望作為理想的高溫結(jié)構(gòu)材料。因此，工程材料科學(xué)就在金屬學(xué)、高分子科學(xué)和陶瓷學(xué)等的基礎(chǔ)上迅速建立起來(lái)。　　……

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