鋼鐵材料學(xué)

前言

材料是人類生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，由于鋼鐵材料具有資源豐富、生產(chǎn)規(guī)模大、易于加工、性能多樣可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此在結(jié)構(gòu)材料中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，是所有材料中使用量最大的一類金屬材料。隨著我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)鋼鐵材料的需求在不斷增長(zhǎng)。1996年，我國(guó)的粗鋼產(chǎn)量達(dá)到1億噸，居世界第一，此后，我國(guó)的鋼產(chǎn)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，2006年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量已達(dá)到4．2億噸，2007年則達(dá)到4．6億噸。這種快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)可能還會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間。這是由于在20世紀(jì)的100年里，美國(guó)消耗的鋼鐵總量為71億噸，前蘇聯(lián)消耗了56億噸，日本消耗了38億噸，而中國(guó)到目前僅消耗了19億噸，因此，作為一個(gè)人口大國(guó)，交通、建筑等領(lǐng)域?qū)︿撹F的需求量還很大，而且這種需求又是在短時(shí)間內(nèi)難以改變的。因此，鋼鐵材料在國(guó)民生產(chǎn)中的重要地位是不可動(dòng)搖的。

內(nèi)容概要

　　《高等學(xué)校教材：鋼鐵材料學(xué)》依照鋼鐵材料學(xué)課程大綱要求，以合金化原理為核心，闡述了鋼鐵材料的成分、組織、工藝與性能間的關(guān)系。具體內(nèi)容包括鋼鐵材料基礎(chǔ)、工程構(gòu)件用鋼、機(jī)器零件用鋼、工具鋼、不銹鋼、耐熱鋼、鑄鐵。通過對(duì)《高等學(xué)校教材：鋼鐵材料學(xué)》的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生掌握鋼鐵材料學(xué)的基本原理和內(nèi)涵，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。　　《高等學(xué)校教材：鋼鐵材料學(xué)》適合高等院校材料科學(xué)與工程專業(yè)師生使用，也可供相關(guān)專業(yè)的科學(xué)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章　鋼鐵材料基礎(chǔ)1.1　鐵碳相圖1.2　鋼中合金元素1.3　合金元素對(duì)鋼相變的影響1.4　微量元素在鋼中的作用1.5　鋼的強(qiáng)化與韌化1.6　合金鋼的分類與編號(hào)思考題第2章　工程構(gòu)件用鋼2.1　概述2.2　碳素構(gòu)件用鋼2.3　低合金高強(qiáng)度鋼2.4　微合金化低合金高強(qiáng)度鋼2.5　抗震耐火鋼思考題第3章　機(jī)器零件用鋼3.1　概述3.2　調(diào)質(zhì)鋼3.3　彈簧鋼3.4　滾動(dòng)軸承鋼3.5　表面強(qiáng)化零件用鋼3.6　低碳馬氏體型結(jié)構(gòu)鋼3.7　超高強(qiáng)度鋼3.8　易切削鋼3.9　微合金化非調(diào)質(zhì)鋼3.10　特殊用途的結(jié)構(gòu)鋼思考題第4章　工具鋼4.1 概述4.2　刃具用鋼4.3　模具用鋼4.4　量具用鋼思考題第5章　不銹鋼5.1　概述5.2　鐵素體不銹鋼5.3　馬氏體不銹鋼5.4　奧氏體不銹鋼與奧氏體-鐵索體雙相不銹鋼思考題第6章　耐熱鋼6.1　概述6.2　熱穩(wěn)定鋼6.3　珠光體型熱強(qiáng)鋼6.4　馬氏體型熱強(qiáng)鋼6.5　奧氏體型熱強(qiáng)鋼思考題第7章　鑄鐵7.1　鑄鐵的石墨化與影響因素7.2　灰鑄鐵7.3　球墨鑄鐵7.4　蠕墨鑄鐵7.5　可鍛鑄鐵7.6　特殊性能鑄鐵思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第2章 工程構(gòu)件用鋼2.1 概述工程構(gòu)件用鋼是指用于制造各種大型金屬結(jié)構(gòu)（如橋梁、船舶、屋架、鍋爐及壓力容器等）的鋼材，又稱為工程用鋼或構(gòu)件用鋼。一般說來，構(gòu)件的工作特點(diǎn)是不做相對(duì)運(yùn)動(dòng)、長(zhǎng)期承受靜載荷作用、有一定的使用溫度要求。如鍋爐使用溫度可到250℃以上，而有的構(gòu)件在北方寒冷條件下工作長(zhǎng)期經(jīng)受低溫作用，橋梁或船舶則長(zhǎng)期與大氣或海水接觸，承受大氣和海水的浸蝕。因此，作為構(gòu)件用鋼應(yīng)有如下性能要求。①力學(xué)性能要求要求構(gòu)件用鋼彈性模量大，以保證構(gòu)件有較好的剛度，有足夠的抗塑性變形及抗破斷的能力，缺口敏感性及冷脆傾向性較小等。②耐腐蝕性能要求 為使構(gòu)件在大氣或海水中能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，要求構(gòu)件用鋼具有一定的耐大氣腐蝕及耐海水腐蝕性能。③高的冷變形和焊接成型要求 要求構(gòu)件用鋼有良好的冷變形性能和焊接性能。根據(jù)上述性能要求，構(gòu)件用鋼應(yīng)是低碳的（含碳量小于0.2％），大部分構(gòu)件通常是在熱軋空冷（正火）狀態(tài)下使用，有時(shí)也在回火狀態(tài)下使用。構(gòu)件用鋼的基體組織是大量的鐵素體和少量的珠光體。2.1.1 工程構(gòu)件用鋼的發(fā)展歷程工程構(gòu)件用鋼的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下階段。①最初，設(shè)計(jì)依據(jù)是抗拉強(qiáng)度，較少考慮屈服強(qiáng)度、韌性和焊接性。普遍的連接構(gòu)件的工藝是鉚接，因此，鋼的含碳量較高，約為0.3％，鋼材供貨狀態(tài)是熱軋，幾乎不控制軋制溫度。②采用焊接作為連接構(gòu)件的方法，因此要求降低鋼中含碳量，為了保持強(qiáng)度，鋼中含錳量增高，但是并未注意到錳對(duì)鋼的韌性的有利作用。③焊接構(gòu)件的脆性斷裂，使人們認(rèn)識(shí)到?jīng)_擊韌性和斷裂韌性的重要性，要求鋼的韌脆轉(zhuǎn)折溫度低些，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到高屈服強(qiáng)度更重要。因此，鋼中含碳量進(jìn)一步降低，但含錳量仍保持高水平。人們認(rèn)識(shí)到高的Mn／C比對(duì)沖擊韌性的好處以及“晶粒度”的重要意義。

編輯推薦

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