金属材料学(高等院校材料料学与工程专业规划教材)
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品牌: 凤仪
基本信息·出版社：国防工业出版社
·页码：298 页
·出版日期：2009年
·ISBN：7118060879/9787118060874
·条形码：9787118060874
·包装版本：1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：高等院校材料料学与工程专业规划教材
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内容简介《金属材料学》为高等学校材料类专业教材，全书共分为三篇14章。第一篇介绍了钢铁材料，分章阐述了钢铁材料的合金化原理以及工程结构钢、机械制造结构钢、工模具钢、不锈钢、耐热钢和铸铁的化学成分、热处理工艺、组织和性能之间的关系。第二篇讲述了有色金属材料，着重介绍用途比较广泛的铝合金、铜合金、钛合金和镁合金。《金属材料学》根据材料研究的新发展，介绍了在工程应用领域取得重要进展的新型金属材料一一粉末冶金材料、金属基复合材料和形状记忆合金材料。为了帮助学生更深入理解教材內容，培养分析和解决问题的能力，每章都有小结，并安排了一定数量的习题。
《金属材料学》既可以作为材料科学与工程学科的本科生教材，也可供研究生和从事这方面工作的工程技术人员参考。
编辑推荐《金属材料学》是高等院校材料料学与工程专业规划教材之一。
目录
第一篇 钢铁材料
第1章 钢的合金化原理
1.1 钢中合金元素
1.1.1 概述
1.1.2 钢的分类和编号
1.2 合金钢中相组成
1.2.1 铁基固溶体
1.2.2 钢中化合物
1.2.3 合金元素在钢中的分布和存在状态
1.3 合金钢中的相变
1.3.1 合金元素对铁碳相图的影响
1.3.2 合金元素对钢在加热时转变的影响
1.3.3 合金元素对过冷奥氏体分解的影响
1.3.4 合金元素对淬火钢回火转变的影响
1.4 合金元素对钢性能的影响
1.4.1 合金元素对钢力学性能的影响
1.4.2 合金元素对钢焊接性能和切削加工性能的影响
本章小结
思考题与习题
第2章 工程结构钢
2.1 碳素工程结构钢
2.1.1 碳素工程结构钢的分类、成分和性能
2.1.2 合金元素对钢组织、性能的影响
2.1.3 常用碳素工程结构钢
2.2 低合金高强度钢
2.2.1 低合金高强度钢的分类、成分和性能
2.2.2 合金元素对低合金高强度钢性能的影响
2.2.3 常用低合金高强度钢
2.3 微合金钢
2.3.1 微合金钢的成分控制
2.3.2 微合金化原理
2.3.3 微合金钢的控制轧制
2.4 其它工程结构钢
2.4.1 超低碳贝氏体钢
2.4.2 双相钢
本章小结
思考题与习题
第3章 机械制造结构钢
3.1 调质钢
3.1.1 调质钢的合金化
3.1.2 调质钢的力学性能
3.1.3 常用调质钢
3.2 弹簧钢
3.2.1 弹簧钢的合金化
3.2.2 弹簧钢的热处理
3.2.3 常用弹簧钢
3.3 滚动轴承钢
3.3.1 高碳铬轴承钢的合全化
3.3.2 高碳铬轴承钢的热处理
3.3.3 常用轴承钢
3.4 渗碳钢
3.4.1 渗碳钢的合金化
3.4.2 渗碳钢的热处理
3.4.3 常用渗碳钢
3.5 氮化钢
3.6 低合金超高强度钢
3.6.1 低合金超高强度铜的合金化
3.6.2 低合金超高强度钢的脆性
3.6.3 常用的低合金超高强度钢
3.7 低碳马氏体结构钢
本章小结
思考题与习题
第4章 工模具钢
4.1 刃具钢
4.1.1 碳素工具钢
4.1.2 低合金工具钢
4.1.3 高速钢
4.2 模具钢
4.2.1 冷作模具钢
4.2.2 热作模具钢
4.2.3 塑料模具钢
4.2.4 模具钢的选用
本章小结
思考题与习题
第5章 不锈耐蚀钢
5.1 金属腐蚀的基本概念
5.1 锈1钢铁材料的腐蚀类型
5.1 锈2提高钢耐腐蚀性的途径
5.1.3 不锈钢的分类
5.2 不锈钢中的合金元素及作用
5.2.1 合金元素对铁的电极电位的影响
5.2.2 舍金元素对铁的极化性能的影响
5.2.3 合金元素对不锈钢组织和性能的影响
5.3 铁素体不锈钢
5.3.1 铁素体不锈钢的成分和性能特点
5.3.2 铁素体不锈钢的脆性
5.3.3 铁素体不锈钢的热处理
5.4 马氏体不锈钢
5.4.1 马氏体不镑钢的成分和性能特点
5.4.2 马氏体不锈钢的热处理
5.5 奥氏体不锈钢
5.5.1 18-8铬镍奥氏体不锈钢的成分和性能特点
5.5.2 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀与防止方法
5.5.3 Cr-Mn奥氏体不锈钢
5.6 奥氏体双相钢
5.6.1 奥氏体-铁素体双相不锈钢
5.6.2 奥氏体－马氏体双相不锈钢
本章小结
思考题与习题
第6章 耐热钢及耐热合金
6.1 耐热钢及合金的高温性能
6.1.1 抗氧化性能
6.1.2 热强性能
6.1.3 提高热强性能的途径
6.1.4 耐热钢和合金的分类
6.2 抗氧化钢
6.2.1 铁素体型抗氧化钢
6.2.2 奥氏体型抗氧化钢
6.3 热强钢
6.3.1 珠光体型热强钢
6.3.2 马氏体型热强钢
6.3.3 奥氏体型热强钢及合金
6.4 镍基耐热合金
本章小结
思考题与习题
第7章 铸铁
7.1 铸铁的分类、石墨化及影响因素
7.1.1 铸铁的特点与分类
7.1.2 铸铁的石墨化
7.2 普通灰口铸铁
7.2.1 灰口铸铁的成分、组织与性能
7.2.2 灰口铸铁的孕育处理
7.2.3 灰口铸铁的热处理
7.3 可锻铸铁
7.3.1 可锻铸铁的组织和生产
7.3.2 可锻铸铁的牌号、性能及用途
7.4 球墨铸铁
7.4.1 球墨铸铁的成分、组织、牌号和性能
7.4.2 球墨铸铁的生产
7.4.3 球墨铸铁的热处理
7.5 蠕墨铸铁及合金铸铁简介
7.5.1 蠕墨铸铁
7.5.2 舍金铸铁
本章小结
思考题与习题
第二篇 有色金属材料
第8章 铝及铝合金
8.1 铝的合金化
8.1.1 纯铝
8.1.2 铝合金的分类
8.1.3 铝合金的强化
8.1.4 铝合金的时效处理
8.2 铸造铝合金
8.2.1 铸造铝舍金的牌号种类及化学成分
8.2.2 铝-硅铸造合金
8.2.3 铝－铜铸造合金
8.2.4 铝－镁铸造合金
8.2.5 铝－锌铸造舍金
8.3 变形铝合金
8.3.1 变形铝合金牌号及表示方法
8.3.2 1×××系合金
8.3.3 2×××系合金
8.3.4 3×××系合金
8.3.5 4×××系合金
8.3.6 5×××系合金
8.3.7 6×××系合金
8.3.8 7×××系合全
本章小结
思考题与习题
第9章 铜及锕合金
9.1 工业纯铜及铜的合金化
9.1.1 工业纯铜
9.1.2 铜合金分类及强化方法
9.2 黄铜
9.2.1 普通黄铜
9.2.2 特殊黄铜
9.2.3 黄铜的热处理
9.2.4 黄铜的脱锌和季裂
9.3 青铜
9.3.1 锡青铜
9.3.2 特殊青铜
本章小结
思考题与习题
第10章 钛及钛合金
10.1 纯钛与钛的合金化
10.1.1 纯钛
10.1.2 钛的合金化
10.2 常用钛合金
10.2.1 α钛合金
10.2.2 β钛合金
10.2.3 α+β钛合金
102.4 钛及钛合金的热处理
本章小结
思考题与习题
第11章 镁及镁合金
11.1 镁的合金化及镁合金的分类
11.1.1 镁的合金化
11.1.2 常用舍金元素对镁合金组织和性能的影响
11.1.3 镁合全的分类和牌号
11.2 常用镁合金
11.2.1 铸造镁合金组织和性能
11.2.2 变形镁舍金组织和性能
本章小结
思考题与习题
第三篇 新型金属材料
第12章 金属基复合材料
12.1 概论
12.2 增强纤维及特性
12.2.1 纤维具有高强度的原因
12.2.2 碳纤维
12.2.3 硼纤维
12.2.4 碳化硅纤维
12.2.5 氧化铝纤维
12.2.6 晶须
12.3 复合材料的复合理论
12.3.1 单向复合材料的弹性性质
12.3.2 单向复合材料的强度
12.4 金属基复合材料界面
12.4.1 金属基复合材料的界面类型
12.4.2 金属基复合材料的界面优化
12.4.3 界面对复合材料性能的影响
12.5 金属基复合材料的制造技术
12.5.1 固态制造技术
12.5.2 液态制造技术
12.5.3 原位复合法
本章小结
思考题与习题
第13章 粉末冶金材料
13.1 概论
13.2 粉末冶金结构材料
13.2.1 概速
13.2.2 烧蛄铁基结构材料
13.2.3 烧结铜基结构材料
13.3 粉末冶金减摩和摩擦材料
13.3.1 粉末冶金减摩材料
13.3.2 粉末冶金摩擦材料
13.4 难熔金属和硬质合金
13.4.1 堆熔金属
13.4.2 硬质合金
本章小结
思考题与习题
第14章 形状记忆合金
14.1 马氏体相变与形状记忆效应
14.1.1 马氏体相变
14.1.2 形状记忆效应
14.1.3 热弹性马氏体相变
14.1.4 伪弹性及超弹性
14.2 形状记忆效应的机制
14.2.1 呈现形状记忆效应的条件
14.2.2 弹性相变合金的形状记忆效应机制
14.3 形状记忆合金的晶体结构
14.4 形状记忆合金的力学行为
14.4.1 马氏体形成时的伪弹性和形状记忆效应
14.4.2 Cu-Zn系单晶
14.4.3 Cu-Zn系多晶
14.5 影响合金形状记忆效应的因素
14.5.1 母相有序度的影响
14.5.2 母相晶粒度的影响
14.5.3 形变度的影响
14.6 常用形状记忆合金材料及其应用
14.6.1 常用形状记忆合金材料及其性能特点
14.6.2 形状记忆合金应用举例
本章小结
思考题与习题
参考文献
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序言金属材料既是传统材料又是先进材料，目前使用的钢铁材料有许多10年前尚不能生产，金属材料的功能化、复合化、与环境的协调化成为金属材料的发展方向。金属材料是所有材料中使用量最大的材料，21世纪金属材料在结构材料中仍将占据主导地位，这在以实现工业化为历史任务的我国更是如此，例如，2004年我国的钢产量达47亿t，相当于美、日、俄三个钢铁生产大国产量的总和，而10种常用有色金属的总产量已连续多年居世界首位。因此，正确选择金属材料、合理使用金属材料、提高材料的利用率已成为广大科技工作者急需解决的问题。
《金属材料学》是金属材料工程等材料类专业的重要课程，金属材料学属于应用科学基础范畴，它以凝聚态物理和物理化学、晶体学为理论基础，结合冶金、机械、化工等知识，探讨金属材料成分、结构和性能之间的内在规律，并根据具体构件的使用要求，力求能用经济合理的方法制备出来。因此本书在编写时注意了以下几点：①以“服役条件一性能要求一化学成分设计一热处理工艺一获得的组织一满足构件的性能要求”为主线，运用金属学和热处理等方面的基本知识，重点阐述合金元素的影响，为学生根据构件的服役条件和性能要求合理选择使用金属材料、正确制定热加工工艺、获得优质构件打下必要的理论基础。②在教材编写时注意讲清每种材料的来龙去脉，指明思路，叙述上深度和广度适中，宏观规律和微观机理相结合，以阐述宏观规律为主，加强材料性能和工程应用的介绍。③考虑到学时的因素，篇幅不宜过大，但同时补充一些在工程应用领域材料研究的新进展，以便读者自主选择。④对一些在《材料科学基础》、《热处理原理和工艺》等课程中介绍过的内容进行了精简，如回火脆性等。
全书分为14章，第1章～第4章、第12章由凤仪老师编写，第5章、第6章由王文芳老师编写，第7章一第11章由张学斌老师编写，第13章由仲洪海老师编写，第14章由陈九磅老师编写，全书由凤仪老师统稿。作者在本书编写过程中参考和引用了一些单位及作者的资料和图片，在此谨致谢意。
由于编者学术水平有限，书中缺点和错误在所难免，敬请读者批评指正。
文摘插图：
第一篇 钢铁材料
第1章 钢的合金化原理
1.1 钢中合金元素
1.1.1 概述
合金元素是指为了保证获得所要求的组织结构、物理性能、化学性能和力学性能而特别添加到钢中的化学元素。所获得的钢称为合金钢。
碳素钢中加入合金元素可以改善钢的使用性能和工艺性能，使合金钢得到碳钢所不具备的优良陸能或特殊性能。在使用性能方面，在低温下有较高韧性；在高温下有较高的硬度、持久强度以及抗氧化性；在酸、碱、盐介质中有良好的耐蚀性等。在工艺性能方面，可改善其淬透性、可焊性、抗回火稳定性、切削加工性等。这主要是由于各种合金元素的加入改变了钢的内部组织、结构。例如，合金元素与铁相互作用，改变了a固溶体和呷固溶体的相对稳定性，使在高温时才稳定存在的奧氏体组织可在室温下成为稳定组织。
目前，钢中常用合金元素有第二周期中B、N；第三周期中Al、Si；第四周期中TI、v、Cr、Mn、Co、Ni、Cu；第五周期中Nb、Mo、Zr；第六周期中w以及稀土元素等。
一般当钢中合金元素总含量小于或等于5％时，称为低合金钢；合金元素总含量在5％-10％范围内，称为中合金钢；合金元素总含量超过10％称为高合金钢。
在冶炼时由于所用原材料以及冶炼方法和工艺操作等所带人钢中的化学元素，称为杂质。例如，硅、锰由脱氧剂带人；硫、磷由原料带人，并且在炼钢时除不净而被保留下来；钢液中不可避免地含有微量气体一一氧气、氮气、氢气，这些元素在钢中有一定溶解度而保留下来。杂质元素存在往往会影响钢的性能，如硫使钢产生热脆现象，磷使钢产生冷脆现象，氢在钢中形成白点，导致钢的氢脆。这样，同一化学元素既可能作为杂质又可能作为合金元素，若属前者，则影响钢的质量；若属于后者，则改善钢的组织和性能。例如，硫因为在钢中形成硫化物夹杂，降低钢的韧性，特别是横向韧性以及抗层状撕裂性，所以希望其含量越低越好，但是在易切削钢中硫含量高达0．3％（质量分数），并适当提高锰含量以形成MnS夹杂而提高钢的切削性；磷虽可恶化钢的冷脆性，但在易切削钢中（Wn=0．12％）可提高钢的切削性，在汽车钢板及奥氏体沉淀硬化不锈钢中，磷用来提高钢的强度；
