金属材料学

书 名: 金属材料学
　　作　者：吴承建
　　 出版社： 冶金工业出版社
　　出版时间： 2009年08月
　　 ISBN: 9787502446338
　　开本： 16开
　　定价: 52元

《金属材料学(第2版)》按照高等学校 材料科学与工程、 金属材料工程及 冶金工程本科专业的“金属材料学”课程教学大纲编定，着重于金属材料基本原理的阐述。全书分四篇对钢铁材料、非铁金属材料、金属功能材料和新型金属材料分别进行介绍。《金属材料学(第2版)》定位于高等学校 金属材料工程专业，以及传统上以金属材料为主或者侧重于金属材料的学校的 材料科学与工程专业的教学用书，也可供从事金属材料的研究、开发与使用部门的科技、管理及生产人员参考。

绪论
　　第1篇 钢铁材料
　　1 钢铁中的 合金相
　　1.1 铁基 固溶体
　　1.1.1 使A3温度下降，A4温度升高
　　1.1.2 使A3温度升高，A4温度下降
　　1.2 合金元素与钢中 晶体缺陷的相互作用
　　1.3 钢铁中的 碳化物和 氮化物
　　1.4 钢中的 金属间化合物
　　1.4.1 σ相
　　1.4.2 AB2相(拉维斯相)
　　1.4.3 AB3相( 有序相)
　　1.5 铁碳 相图及合金元素的影响
　　1.5.1 铁碳相图
　　1.5.2 合金元素对钢 临界点的影响
　　1.5.3 Fe－C－M三元系
　　2 钢的热处理
　　2.1 钢的加热转变
　　2.1.1 奥氏体形成的 热力学条件
　　2.1.2 奥氏体形成的机理
　　2.1.3 奥氏体等温形成动力学
　　2.1.4 奥氏体 晶粒长大及其控制
　　2.2 钢的 过冷奥氏体转变图
　　2.2.1 过冷奥氏体等温转变图
　　2.2.2 过冷奥氏体连续冷却转变图
　　2.3 钢的 珠光体转变
　　2.3.1 珠光体的组织形态与性能特点
　　2.3.2 珠光体转变的机理
　　2.3.3 亚(或过) 共析钢的珠光体转变
　　2.3.4 合金元素对珠光体转变的影响
　　2.3.5 钢中 碳化物的相间析出
　　2.3.6 钢的退火与 正火
　　2.4 钢的 马氏体转变
　　2.4.1 马氏体的 晶体结构及转变特征
　　2.4.2 马氏体的组织形态与性能特点
　　2.4.3 马氏体转变的动力学特点
　　2.4.4 马氏体转变的热力学条件
　　2.4.5 马氏体转变模型简介
　　2.4.6 奥氏体的稳定化
　　2.4.7 钢的 淬火
　　2.5 钢的 贝氏体转变
　　2.5.1 贝氏体的组织形态与性能特点
　　2.5.2 贝氏体转变的特点及机理
　　2.5.3 影响贝氏体转变的因素
　　2.6 钢的 回火转变
　　2.6.1 淬火钢回火时的组织变化
　　2.6.2 淬火钢回火时力学性能的变化
　　2.6.3 合金元素对淬火钢回火转变的影响
　　2.6.4 钢的回火
　　3 工程 结构钢
　　3.1 工程 结构钢的合金化
　　3.1.1 工程结构钢的强化
　　3.1.2 铁素体一珠光体组织的冷 脆性
　　3.1.3 程结构钢的 焊接性
　　3.1.4 工程结构钢的耐大气腐蚀性能
　　3.2 铁素体一 珠光体钢
　　3.2.1 碳素工程结构钢
　　3.2.2.高强度 低合金钢
　　3.2.3 微合金钢
　　3.3 低碳贝氏体和 马氏体钢
　　3.3.1 低碳 贝氏体钢
　　3.3.2 针状铁素体钢
　　3.3.3 低碳马氏体钢
　　3.3.4 双相钢
　　3.4 工程结构钢的冶金工艺特点
　　3.4.1 冶炼工艺
　　3.4.2 控制轧制与控制冷却
　　4 机械制造结构钢
　　4.1 结构钢的强度与脆性
　　4.2 结构钢的 淬透性
　　4.3 调质钢
　　4.4 低温回火状态下使用的结构钢
　　4.4.1 低温回火钢的 显微组织及力学性能
　　4.4.2 低碳马氏体结构钢
　　4.4.3 低合金超高强度结构钢
　　4.5 高合金超高强度结构钢
　　4.5.1 马氏体时效钢中合金元素的作用
　　4.5.2 马氏体时效钢的热处理和性能
　　4.6 轴承钢
　　4.6.1 轴承钢的冶金质量
　　4.6.2 高碳铬轴承钢的热处理
　　4.7 渗碳钢和氮化钢
　　4.7.1 渗碳钢
　　4.7.2 氮化钢
　　4.8 其他机械制造结构钢
　　4.8.1 非 调质结构钢
　　4.8.2 弹簧钢
　　4.8.3 易削钢
　　4.8.4 高锰钢
　　5 工具钢
　　5.1 碳素及低合金 工具钢
　　5.2 高速工具钢
　　5.2.1 高速钢中的组成相和碳化物不均匀性
　　5.2.2 高速钢的热处理
　　5.2.3 高速钢中合金元素的作用
　　5.2.4 粉末冶金高速钢
　　5.3 冷作模具钢
　　5.3.1 高铬和中铬 模具钢
　　5.3.2 基体钢和低碳高速钢
　　5.3.3 新型冷作模具钢
　　5.4 热作模具钢
　　5.4.1 锤锻模具钢
　　5.4.2 挤压及 压铸模具钢
　　6 不锈耐蚀钢
　　6.1 钢的耐蚀性
　　6.1.1 钢的 钝化现象
　　6.1.2 成分对钢钝化的影响
　　6.1.3 环境对不锈钢耐蚀性的影响
　　6.2 不锈耐蚀钢的组织
　　6.3 不锈耐蚀钢的腐蚀特性
　　6.3.1 奥氏体不锈钢的 晶间腐蚀
　　6.3.2 不锈钢的 应力腐蚀
　　6.3.3 不锈钢的点腐蚀
　　6.4 不锈钢的强化与脆化
　　6.4.1 铁素体不锈钢
　　6.4.2 奥氏体不锈钢
　　6.4.3 高强度不锈钢
　　6.4.4 复相不锈钢
　　6.5 不锈耐蚀钢 钢种
　　7 耐热钢和 耐热合金
　　7.1 耐热钢和合金的 工作条件及性能
　　7.2 铁素体型耐热钢
　　7.2.1 铁素体一 珠光体耐热钢
　　7.2.2 马氏体耐热钢
　　7.3 工业炉用耐热钢
　　7.3.1 铁 铝锰系炉用耐热钢
　　7.3.2 铬锰碳氮炉用耐热钢
　　7.3.3 铬镍奥氏体炉用钢
　　7.4 奥氏体型耐热钢
　　7.4.1 碳化物 沉淀强化耐热钢
　　7.4.2 金属间化合物沉淀强化耐热钢
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　　8 铸铁
　　第2篇 非铁金属材料
　　9 铝合金
　　10 镁合金
　　11 铜合金
　　第3篇 金属功能材料
　　13 磁性合金
　　14 电性合金
　　15 热膨胀、弹性与 减振合金
　　16 形状记忆合金
　　17 其他功能材料
　　第4篇 新型金属材料
　　18 有序 金属间化合物结构材料
　　19 金属基复合材料
　　20 金属玻璃
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《金属材料学(第2版)》是由冶金工业出版社出版的。

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第1篇钢铁材料
2钢的热处理
2.3.2 珠光体转变的机理
珠光体转变是一个由含碳0.7 7％的奥氏体分解为含碳6.6 7％的渗碳体和含碳0.02％的铁素体的转变，转变中必然包含着碳的扩散与重新分布和晶格的改建过程，因此，此转变属扩散型转变，由形核和晶核长大两个基本过程组成。
既然珠光体是由铁素体与渗碳体组成的，那么珠光体的形核也就是这两相形核。由于铁素体与渗碳体在同一微小区域内同时出现的可能性很小，因此，珠光体的形核存在哪一个相首先形成的问题，即领先相问题。目前一般认为铁素体与渗碳体都可能成为领先相。通常在共析与过共析钢中以渗碳体为领先相，而在亚共析钢中则不排除以铁素体为领先相的可能性。由于晶界上容易产生能量、成分和结构起伏，故珠光体晶核优先在奥氏体晶界形成。
假设有一个渗碳体晶核在奥氏体晶界形成，如图2-24所示，那么它就会不断吸收邻近奥氏体中的碳原子而长成一小片渗碳体，周围奥氏体中的碳浓度也因此而逐渐降低，慢慢地变成了贫碳区，当此贫碳区的碳浓度降低到该温度下铁素体的平衡碳浓度时，就在渗碳体片的两侧，通过晶格的改建，形成了两小片铁素体，至此，珠光体的形核过程即告完成。
珠光体晶核形成后，随着等温时间的延长，它会继续沿纵向和横向向奥氏体晶粒内长大。如图2-24所示，在奥氏体晶界形成一小片渗碳体和两小片铁素体后，渗碳体片只能纵向长大，而铁素体片则既可以纵向长大，又可以横向长大。当铁素体片横向长大时，它必然要向侧面的奥氏体中排出多余的碳，因而增高了侧面奥氏体的碳浓度，这就促进了另一片新的渗碳体在铁素体一侧生成。新的渗碳体片的生成必然会使邻近的奥氏体贫碳，这就促进了另一片新的铁素体在渗碳体一侧生成。如此连续不断地进行下去，就形成了许多铁素体一渗碳体相间的片层，于是珠光体晶核也就横向长大了。

金属材料是现代文明的基础。从历史的发展来看，人类由石器时代进入青铜器时代，生产力产生了一次飞跃；进入铁器时代，生产力又得到迅猛发展。目前，人类还处在金属器时期。虽然无机非金属材料、高分子材料的使用量与日俱增，但在可预见的时期内，仍不会改变这种状况。
金属通常分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属通常包括铁及其合金，钢、锰及铬等；有色金属包括轻金属（铝、镁、锂、铍等），重金属（铜、锌、镍、铅等），贵金属（金、银、铂族），稀有金属（钛、锆、钒、钨、钼等）；另外，还有类金属（铀、钍等）等。从总产量来看，钢铁材料的产量占绝对优势，占世界金属总产量的95％，而且具有许多良好的性能，能满足大多数条件下的应用，故用量最大，且价格低廉。在世界金属矿储量中，铁矿资源比较丰富和集中，就世界地壳中金属矿产储量来讲，则非铁金属矿储量大于铁矿储量，如铁只占5.1％，而非铁金属中铝为8.8％，镁为2.1％，钛为O.6％。但非铁金属冶炼较困难，所需能源消耗大，因而生产成本高，限制了生产总量的增长幅度。而非铁金属所创造的价值高，并且它有钢铁所不具备的特殊性能，例如比强度高、耐低温、耐腐蚀等，因而非铁金属产量仍在迅速增长。
人类在新石器时代晚期就开始使用天然金属。到公元前3800年，出现人工冶炼的铜器，在两河流域的伊朗、美索不达米亚出现了砷铜器，有的还含有少量镍。我国黄河流域在公元前4000年至公元前3000年早期的仰韶文化晚期出现了铜锌合金。公元前3000年开始进入到青铜时代，在两河流域和黄河流域均出现含锡8％以上的铜锡合金。商、周时期是中国青铜器的鼎盛时期。
自公元前12世纪起，铁器在地中海东岸地区使用日广。到公元前10世纪，铁工具比青铜工具应用更普遍。公元前8世纪到公元前7世纪，北非和欧洲相继进入铁器时代。我国冶铁技术在春秋末期有很大的突破，公元前八世纪春秋早期（偏晚）进入了液态生铁生产的时期，到战国时期，铁器已经普遍应用在除兵器外的农业、手工业和生活用具。并发明了生铁经退火制造韧性铸铁和以生铁制钢的技术，如生铁固体脱碳成钢、炒钢、炼制软铁、灌钢等。这标志着生产力的重大进步。在战国燕下都出土的大批具有马氏体组织的钢剑，表明此时钢的淬火等热处理工艺已被广泛应用。
中国古代钢铁及非铁金属的生产技术和热处理技术，在明末科学家宋应星所著《天工开物》中有详细的阐述。