《金属学及热处理》是2014年化学工业出版社出版的图书,作者是王毅坚,索忠源。本书讲述了金属与合金的晶体结构、金属与合金的结晶与相图、扩散、塑性变形与再结晶、金属固态相变基本理论、强韧材料的热处理工艺、设备以及技术方法等知识。本教程具有基础性、实用性、实践性强、知识面广等特点。
内容简介
“金属学及热处理”是高等院校材料类及机械类相关专业的一门专业技术基础课。本书内容分为金属学原理和热处理原理与工艺两部分。书中全面系统地介绍了金属与合金的晶体结构、金属与合金的结晶与相图、扩散、塑性变形与再结晶、金属固态相变基本理论、强韧材料的热处理工艺、设备以及技术方法等知识。本教程具有基础性、实用性、实践性强、知识面广等特点。
本书可作为热加工专业的基础课教材,适用于高等学校材料成型及控制工程、焊接技术与工程、材料科学与工程、材料加工工程、材料学专业的学生,也可供非材料专业(如机械制造、工业工程、化学工程)的学生以及工程技术人员参考。
图书目录
第1章金属学原理
11晶体学基础
111空间点阵和晶胞
112晶向指数和晶面指数
113晶带定律和晶面间距
114晶体投影
12纯金属的晶体结构
121三种典型金属晶体结构及特征
122典型晶体结构中的间隙
13合金的相结构
131合金相分类
132固溶体分类
133影响固溶度的因素
134金属化合物
14金属晶体缺陷
141点缺陷
142线缺陷
143面缺陷
复习思考题
第2章纯金属的结晶
21金属结晶的过冷现象
22金属结晶的热力学条件
23金属结晶的结构条件
24晶核形成
241均匀形核
242非均匀形核
243影响形核的主要因素
244形核率
25晶核长大
251固液界面的微观结构
252晶体长大机制
253固液界面前沿液体中的温度梯度
254晶体生长的界面形状
255晶体生长速率
256晶粒大小及其控制
26金属铸锭的结构与缺陷
261铸锭(件)的组织
262铸锭(件)中的缺陷
复习思考题
第3章相图
31二元合金相图的建立
32匀晶相图
33共晶相图
34包晶相图
35二元相图的分析使用
36三元合金相图
361三元相图的表示方法及特征线
362三元系相图中的定量法则
363三元相图总结
复习思考题
第4章固态金属的扩散
41扩散机制
411扩散驱动力
412扩散微观机制
413固态扩散种类
42扩散方程
421扩散第一定律
422扩散第二定律
43影响扩散的因素
431温度的影响
432晶体结构的影响
433固溶体类型的影响
434晶体缺陷的影响
435化学成分的影响
复习思考题
第5章铁碳合金
51铁碳合金的组元及基本相
511铁碳合金的组元
512铁碳合金中的基本相
52FeFe3C相图分析
521相图中的特性点
522相图中的特性线
53铁碳合金的平衡结晶过程及组织
531工业纯铁的平衡结晶过程(wC=001%)
532共析钢的平衡结晶过程(wC=077%)
533亚共析钢的平衡结晶过程(wC=040%)
534过共析钢的平衡结晶过程(wC=120%)
535共晶合金的平衡结晶过程(wC=430%)
536亚共晶白口铸铁的平衡结晶过程(wC=30%)
537过共晶白口铸铁的平衡结晶过程(wC=50%)
54含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响
541含碳量对铁碳合金平衡组织的影响
542含碳量对铁碳合金力学性能的影响
543含碳量对铁碳合金工艺性能的影响
55铁碳相图在材料加工中的应用
551在钢铁材料选用方面的应用
552在铸造工艺方面的应用
553在热锻、热轧工艺方面的应用
554在热处理工艺方面的应用
56碳钢
561钢铁材料的生产过程
562钢锭的组织及缺陷
563碳钢的分类、牌号及应用
57铸铁
571铸铁组织的形成
572铸铁组织与性能特点
573铸铁的分类
574常用铸铁
复习思考题
第6章金属的塑性变形、回复和再结晶
61单晶体的塑性变形
611滑移
612滑移的位错机制
613孪生
62多晶体的塑性变形
621多晶体塑性变形的特点
622晶粒大小对力学性能的影响
63塑性变形对金属组织与性能的影响
631组织结构的变化
632性能变化
633变形织构
634残留应力
64冷变形金属的回复与再结晶
641冷变形金属在加热时的变化
642回复动力学
643回复机制
644回复以后金属性能的变化
645再结晶晶核的形成与长大
646再结晶温度及其影响因素
647晶粒长大
65金属的热加工
651动态回复与动态再结晶
652热加工后的组织与性能
66超塑性
661超塑性的表示
662影响超塑性的因素
663超塑性变形后的组织变化
664超塑性变形的机制
复习思考题
第7章钢的热处理原理
71钢在加热时的组织转变
711奥氏体的组织结构
712奥氏体的形成
713奥氏体化
714影响奥氏体化的因素
715奥氏体晶粒的长大及影响因素
716细化奥氏体晶粒的措施
72钢在冷却时的组织转变
721概述
722共析钢过冷奥氏体的等温转变图
723影响C曲线位置和形状的因素
73钢的过冷奥氏体转变
731珠光体转变
732马氏体转变
733贝氏体转变
74过冷奥氏体连续冷却转变曲线
741过冷奥氏体连续冷却转变图的建立
742过冷奥氏体连续冷却转变曲线分析
743CCT曲线和C曲线的比较与应用
75钢的回火转变
751淬火钢回火时的组织转变
752淬火钢在回火时的力学性能变化
753钢的回火脆性
复习思考题
第8章钢的热处理工艺
81钢的退火与正火
811钢的退火
812钢的正火
813退火和正火的选用
82钢的淬火与回火
821钢的淬火及目的
822钢的淬透性
823淬火介质
824淬火工艺
825钢的回火
826淬火缺陷及防止
83钢的其他类型热处理
831钢的形变热处理
832钢的表面热处理
833钢的化学热处理
复习思考题
第9章钢的热处理设备及其发展
91概述
92热处理电炉的近代发展
93各种热处理设备及其发展
931电阻炉
932井式气体渗碳炉
933热处理浴炉
934流动粒子炉
935真空热处理炉
936可控气氛炉
937等离子热处理炉
938表面改性热处理设备
复习思考题
第10章钢的热处理新技术
101可控气氛热处理
102真空热处理
1021真空热处理的特点
1022真空热处理工艺
103钢的强韧化处理
1031奥氏体晶粒超细化处理
1032改善钢中第二相分布形态的强韧化淬火
1033控制马氏体、贝氏体组织形态的淬火
104表面热处理新技术
1041高能量密度表面热处理
1042热喷涂技术
1043气相沉积技术
1044离子注入
1045化学镀
105计算机在热处理中的应用
1051计算机在常规热处理中的应用
1052计算机在化学热处理中的应用
1053计算机模拟技术在热处理中的应用研究
1054热处理生产线的微机控制
复习思考题
参考文献
作者简介
王毅坚,吉林化工学院机电工程学院,副院长、教授, 吉林化工学院学术骨干,机电工程学院副院长。主持、参与二十多项科研项目,在《稀有金属材料与工程》、《化工机械》、《热加工工艺》等SCI、中文核心期刊上发表学术论文二十多篇,主编、参编书籍4部。
近几年来作为科研项目负责人主持《新型止退螺纹紧固装置在汽车悬挂系统的推广应用》、《化学镀及其复合镀技术在石油化工领域的开发应用》、《高铬铸铁系列磨片工艺、性能及应用研究》、《热处理炉炉温自动控制系统设计》、《高铬铸铁磨片组织结构和力学性能研究》、《高铬铸铁磨片亚温淬火工艺推广应用研究》等纵横向科研项目十多项,其中《新型止退螺纹紧固装置在汽车悬挂系统的推广应用》为吉林省科技发展计划项目,《高铬铸铁磨片亚温淬火工艺推广应用研究》、《造纸磨盘机新型磨片的开发研制》等项目为企业年创经济效益500万元以上。目前,在研科研经费50多万元。
主持参加教研项目4项,获得教学成果奖1项,多年来讲授《金属学与热处理》、《工程材料》、《机械制造工艺学》、《机械制造基础》等10余门课程,并于2011年入住吉林化工学院大学科技园注册公司,管理经营多种金属结构材料、功能材料的生产与销售。