目录 一、材料与材料科学绪 论章 材料的性能1.1 材料的力学性能1.1.1 弹性与刚度1.1.2 强度与塑性

　　1.1.3 硬度1.1.4 冲击韧性1.1.5 疲劳1.1.6 断裂韧性1.1.7 热疲劳1.2 材料的物理和化学性能1.2.1 材料的物理性能1.2.2 材料的化学性能章 材料的结构2.1 原子的结合方式2.1.1 离子键2.1.2 共价键2.1.3 金属键2.1.4 分子键2.2 晶体结构的基本概念2.2.1 晶体与非晶体2.2.2 晶格2.2.3 晶胞2.2.4 立方晶系的晶面和晶向表示方法2.3 金属的结构2.3.1 金属的晶体结构2.3.2 金属的非晶态结构2.4 陶瓷的结构2.4.1晶相2.4.2玻璃相第三章 材料的凝固3.1 纯金属的结晶3.1.1 结晶的热力学条件3.1.2 纯金属的结晶过程3.1.3 同素异构转变3.2 合金的结晶3.2.1 二元相图的建立3.2.2 二元相图的基本类型与分析3.3 铁碳合金相图3.3.1 铁碳合金的组元和相3.3.2 铁碳合金相图的分析3.3.3 典型铁碳合金的平衡结晶过程3.3.4 含碳量对铁碳合金组织和性能的影响3.4金属及合金的结晶3.4.1 金属及合金结晶后的晶粒大小及其控制3.4.2铸锭的组织及其控制第四章 金属的塑性变形与再结晶4.1 金属的塑性变形4.1.1单晶体金属的塑性变形4.2 合金的塑性变形与强化4.3 塑性变形对金属组织和性能的影响4.3.1 塑性变形对金属组织的影响4.3.2 塑性变形对金属性能的影响4.3.3 残余应力4.4 回复与再结晶4.4.1 冷变形金属在加热时的组织和性能变化4.4.2 再结晶温度4.4.3 再结晶退火后的晶粒度4.5 金属的热加工4.5.1 冷加工与热加工的区别4.5.2 热加工对金属组织和性能的影响第五章 钢的热处理5.1 概述5.2 钢在加热时的转变5.2.1 奥氏体的形成过程5.2.2 奥氏体的晶粒大小及其影响因素5.3 钢在冷却时的转变5.3.1 过冷奥氏体的转变产物及转变过程5.3.2 过冷奥氏体转变图5.4 钢的退火和正火5.4.1 退火5.4.2 正火5.5 钢的淬火与回火5.5.1 淬火5.5.2钢的回火5.6 钢的表面热处理5.6.1 表面淬火5.6.2 化学热处理5.7 金属材料表面热处理新技术5.7.1 热喷涂技术5.7.2 气相沉积技术5.7.3 三束表面改性技术第六章 工业用钢6.1 钢的分类与编号6.1.1 钢的分类6.1.2 钢的分类6.2 钢中的杂质与合金元素6.2.1 钢中常存杂质元素对性能的影响6.2.2 合金元素在钢中的主要作用6.3 结构钢6.3.1 碳素结构钢6.3.2 上等碳素结构钢6.3.3 低合金高强度结构钢6.3.4 渗碳钢6.3.5 调质钢6.3.6 弹簧钢6.3.7 滚动轴承钢6.3.8 耐磨钢6.4 工具钢6.4.1 刃具钢6.4.2 模具钢6.4.3 量具钢6.5 特殊性能钢6.5.1 不锈钢6.5.2 耐热钢第七章 铸 铁7.1 概述7.1.1 铸铁的石墨化过程7.1.2 铸铁的特点及分类7.2 常用铸铁7.2.1 灰铸铁7.2.2 可锻铸铁7.2.3 球墨铸铁7.2.4 蠕墨铸铁第八章 有色金属及其合金8.1铝及铝合金8.1.1 铝及铝合金的性能特点8.1.2 铝合金的分类8.1.3 铝合金的热处理8.1.4 铝合金的牌号性能及用途8.2 铜及铜合金8.2.1 铜及铜合金的性能特点8.2.2 黄铜8.2.3 青铜8.2.4 白铜8.3 钛及钛合金8.3.1 工业纯钛8.3.2 钛合金8.4 轴承合金8.4.1 组织性能要求8.4.2 常用的轴承合金 金属材料基本知识，金属材料热处理常识

　　3.固态转变的特点固态转变又称为二次结晶，它有着与结晶不同的特点：1） 发生固态转变时，形核一般在某些特定部位发生，如晶界、晶内缺陷等。2） 由于固态下扩散困难，因而固态转变的过冷倾向大；3） 固态转变往往伴随体积变化，因而易产生很大的内应力，使材料发生变形或开裂。基本概念：合金的结晶过程比纯金属复杂，为研究方便，通常以温度和成分作为独立变量的相图来分析合金的结晶过程。相图：是表示合金系中各合金在极其缓慢的冷却条件下结晶过程的简明图解，又称为状态图或平衡图。合金系：是指两种或两种以上元素按不同比例配制的一系列不同成分的合金。相图表示了在缓慢冷却条件下，不同成分合金的组织随温度变化的规律，是制定熔炼、铸造、热加工及热处理工艺的重要依据。 绝大多数二元相图是以实验数据为依据，在以温度为纵坐标，材料成分为横坐标的坐标系中绘制，常用的实验方法是热分析法。下面以Cu-Ni二元合金为例，简要说明二元相图的建立过程。1. 配制出不同成分的合金，测出它们的冷却曲线；2. 找出各曲线上的临界点（结晶的开始温度和终了温度）；3. 在温度-成分坐标系中过各合金成分点做成分垂线，将临界点标在成分垂线上；4. 将成分垂线上相同意义的点连接起来，并标上相应的数字和字母，便得到如下图所示的Cu-Ni二元合金相图。 一、 二元匀晶相图二元匀晶相图：两组元在液态和固态下均无限互溶时所构成的相图；是简单的二元相图，Cu-Ni；Cu-Au；Au-Ag；W-Mo等合金都具有这类相图。均晶转变：从液相中结晶出单一固相的转变。1. 相图分析Cu-Ni合金二元匀晶相图如下图所示，上面一条为液相线，是加热时合金熔化的终了温度点或冷却时结晶的开始温度点的连线，下面的一条为固相线，是加热时合金熔化的开始温度点或冷却时结晶的终了温度点的连线。液相线以上合金全部为液体L，称为液相区。固相线以下合金全部为固溶体，称为固相区。液相线和固相线之间为液相和固相共存的两相区（L+）。 2. 合金的结晶过程除纯组元外，其他成分合金的结晶过程相似，现以Ⅰ合金为例，分析合金的结晶过程。 当合金自液态缓冷到液相线上的t1温度时，开始从液相中结晶出成份为1的固溶体，其镍的含量高于合金的平均含量。随温度下降，相重量增加，液相重量减少，同时，液相成份沿着液相线变化，固相成份沿着固相线变化。当合金冷却到固相线上的t4温度时，后一滴L4成份的液体也转变为固溶体，此时固溶体的成分又回到4上来。由此可见，液、固相线不仅是相区分界线，也是结晶时两相的成份变化线。还可以看出，匀晶转变是变温转变，在结晶过程中，液、固两相的成份随温度而变化。3. 杠杆定律当合金在某一温度下处于两相区时，由相图不仅可以知道两平衡相的成份，而且还可以用杠杆定律求出两平衡相的相对重量百分比。现以Cu-Ni合金为例推导杠杆定律。1） 求出两平衡相的成份设合金成份为X，过X作成份垂线，在垂线上相当于温度t1的点0作水平线，其与液、固相线的交点a、b所对应的成份X1、X2，分别为液相和固相的成份， 2） 确定两平衡相的相对重量

　　这是由于铸铁中硅含量高且成份接近于共晶成分，因而流动性好，填充性好。