金属材料与热处理(十三五职业教育规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王学武 编

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出版社： 机械工业

ISBN：9787111530923

商品编码：11764634810

开本：16

出版时间：2016-05-01

基本信息

• 商品名称：金属材料与热处理(十三五职业教育规划教材)
• 作者：编者:王学武
• 定价：39.8
• 出版社：机械工业
• ISBN号：9787111530923

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2016-05-01
• 印刷时间：2016-05-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：292
• 字数：463千字

内容提要

王学武主编的《金属材料与热处理(十三五职业 教育规划教材)》主要介绍金属及其合金的化学成分 、组织结构和性能之间的内在联系，及其在各种条件 下的变化规律，为后续专业课程的学习打下良好的基 础。
     全书共分10个单元，主要介绍金属的力学性能及 其测试、金属的晶体结构、金属的结晶、铁碳合金相 图、非合金钢、钢的热处理、金属的塑性变形与再结 晶、低合金钢和合金钢、铸铁、非铁金属及其合金等 内容。每个单元后面都附有单元小结和可供选做的综 合训练，以利于读者掌握、理解知识，提高解决实际 问题的能力。
     本书以实用为原则，理实一体，内容组织富有知 识性、趣味性。
    

目录

前言
绪论
**单元 金属的力学性能及其测试
模块一 强度与塑性
技能训练 金属常温静拉伸试验
模块二 硬度测试
技能训练 金属布氏、洛氏硬度试验
模块三 冲击韧性及其测试
技能训练 金属冲击试验
模块四 金属的疲劳
单元小结
综合训练
第二单元 金属的晶体结构
模块一 纯金属的晶体结构
模块二 合金的晶体结构
模块三 金属的实际晶体结构
单元小结
综合训练
第三单元 金属的结晶
模块一 纯金属的结晶
技能训练 观察NH4Cl水溶液的结晶过程
模块二 合金的结晶
模块三 合金性能与相图的关系
单元小结
综合训练
第四单元 铁碳合金相图
模块一 铁碳合金的基本相
模块二 铁碳合金相图
模块三 铁碳合金的平衡结晶及组织
技能训练 用金相法确定铁碳合金中碳的质量分数
模块四 铁碳合金的成分、组织、性能之间的关系
单元小结
综合训练
第五单元 非合金钢
模块一 杂质元素对非合金钢性能的影响
模块二 钢材产品及其命名方法
模块三 常用非合金钢
技能训练 钢的火花鉴别
单元小结
综合训练
第六单元 钢的热处理
模块一 热处理概述
模块二 钢在加热时的组织转变
技能训练 目测炉温
模块三 钢在冷却时的组织转变
模块四 退火和正火
模块五 钢的淬火
模块六 钢的回火
技能训练 錾子的淬火和回火
模块七 钢的表面热处理
模块八 钢的化学热处理
模块九 热处理新技术简介
模块十 热处理的质量控制
技能训练 钢的热处理
单元小结
综合训练
第七单元 金属的塑性变形与再结晶
模块一 金属的塑性变形
模块二 冷塑性变形对金属组织和性能的影响
模块三 冷塑性变形金属在加热时的变化
模块四 金属的热变形加工
单元小结
综合训练
第八单元 低合金钢和合金钢
模块一 低合金钢与合金钢概述
模块二 合金元素在钢中的作用
模块三 低合金钢
模块四 机械结构用钢
模块五 工具钢
模块六 特殊性能钢
单元小结
综合训练
第九单元 铸铁
模块一 铸铁及其石墨化
模块二 灰铸铁
模块三 球墨铸铁
模块四 可锻铸铁
模块五 蠕墨铸铁
单元小结
综合训练
第十单元 非铁金属及其合金
模块一 铝及铝合金
模块二 铜及铜合金
模块三 滑动轴承合金
模块四 其他非铁金属及其合金
单元小结
综合训练
附录
附录A 平面布氏硬度值计算表
附录B 常用钢种的临界温度
参考文献

金属材料基础理论与现代热处理技术 内容简介 本书旨在为读者构建一个系统、深入的金属材料科学与工程基础知识体系，并在此基础上，详尽介绍现代热处理技术的原理、工艺、设备及其在各个工业领域中的应用。内容涵盖了从金属的基本结构、性能到复杂合金的设计，从传统的热处理方法到前沿的智能化热处理技术，力求全面、准确地反映该领域的发展现状与未来趋势。 第一篇 金属材料基础理论 第一章 金属的晶体结构与缺陷 金属键的本质与特点：深入剖析金属键的形成机制，包括自由电子模型，及其对金属宏观性能的影响。探讨金属原子之间的相互作用力，以及其在固态下形成有序排列的原因。 常见的金属晶体结构：详细介绍体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和密排六方（HCP）等基本晶体结构。通过晶体模型的展示，让读者直观理解原子在空间中的排列方式，并分析不同晶体结构对金属塑性、强度等性能的制约。 晶体缺陷的分类与影响：系统阐述点缺陷（空位、置换原子、填隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆积层错）的概念、形成原因及其对金属材料性能的影响。重点分析位错在金属塑性变形中的核心作用，以及晶界对强度和韧性的影响。 第二章 金属的相变 相的概念与相图：定义“相”的概念，解释在特定温度、压力和组分下，物质存在的稳定或亚稳态的均匀组成部分。深入介绍二元合金相图，包括固溶体（代号、间隙）、化合物、共晶、共析、包晶等各种相平衡关系，以及相变过程的原理。 固态相变动力学：探讨固态相变的驱动力（吉布斯自由能）、形核与长大机制。分析形核的均质形核与异质形核，以及长大过程中的扩散控制与界面控制。介绍冷却速度对相变进程的影响，为后续的热处理工艺设计奠定理论基础。 钢的相变：聚焦钢这一最重要的金属材料，详细分析铁-碳合金相图。阐述奥氏体、铁素体、渗碳体、珠光体、贝氏体、马氏体等基本组织形态。深入讲解共析反应、亚共析反应、过共析反应在加热和冷却过程中的发生机理。 第三章 金属的强化机制 固溶强化：解释不同原子尺寸和晶格畸变对外来原子溶入基体晶格所产生的位错运动阻碍作用。分析固溶强化效果与溶质原子种类、含量以及基体晶格畸变程度的关系。 晶粒细化强化：深入阐述晶界作为位错运动屏障的原理。说明通过细化晶粒尺寸，增加晶界数量，从而提高材料的屈服强度和韧性。介绍在铸造和变形过程中实现晶粒细化的工艺手段。 沉淀强化：详细介绍第二相沉淀物在基体中析出，形成弥散分布的强化机制。分析沉淀物的尺寸、分布、数量以及与基体的界面关系对强化效果的影响。介绍时效处理在沉淀强化中的关键作用。 形变强化（加工硬化）：解释金属在塑性变形过程中，位错密度急剧增加，位错之间产生强烈相互作用，从而导致材料强度和硬度升高的现象。分析形变强化程度与变形量、变形温度的关系。 第四章 金属的力学性能 强度与硬度：定义拉伸强度、屈服强度、压缩强度、疲劳强度等强度指标，并介绍常用的测试方法（如拉伸试验）。阐述硬度的概念，介绍洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度等不同硬度测试方法及其意义。 塑性与韧性：解释塑性（伸长率、面积收缩率）与韧性（冲击功）的概念，以及它们在材料加工和服役过程中的重要性。介绍断裂韧性等先进性能指标。 疲劳与断裂：深入讲解金属材料在循环应力作用下的疲劳失效过程，包括疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂。介绍疲劳极限、疲劳寿命等参数。阐述断裂力学基本原理，分析脆性断裂、韧性断裂和疲劳断裂的特点。 第二篇 现代热处理技术 第五章 热处理工艺基础 热处理的目的与基本过程：阐述热处理通过加热、保温和冷却等操作，改变金属材料的内部组织和性能，以满足特定应用要求的目的。概括出退火、正火、淬火、回火等基本热处理工艺。 加热与冷却控制：详细介绍各种加热方式（感应加热、电阻加热、火焰加热、盐浴加热、辐射加热等）的优缺点及其适用范围。深入分析加热温度、加热速度、保温时间等参数对组织性能的影响。重点讲解不同冷却介质（水、油、空气、盐溶液）的选择原则及其对淬火冷却速度的影响。 热处理设备：介绍各种类型的热处理炉（箱式炉、井式炉、滚筒炉、推料炉、网带炉、真空炉、气氛炉等）的结构特点、工作原理和应用领域。强调设备的温控精度、密封性、气氛控制能力等关键性能指标。 第六章 主要热处理工艺详解 退火： 退火的目的与分类：阐述退火的主要目的，如消除内应力、软化材料、改善切削性能、细化晶粒、改善组织等。根据退火温度和目的，详细分类介绍完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、扩散退火、消除应力退火等。 球化退火：重点讲解球化退火在提高钢的可加工性方面的重要作用，深入分析渗碳体球化的原理、工艺过程及组织形态。 退火工艺操作：对每种退火工艺，详细说明其加热温度、保温时间、冷却方式等具体参数，并结合实例分析其在不同材料上的应用。 正火： 正火的目的与工艺：阐述正火的目的，如细化晶粒、均匀组织、改善力学性能（比退火强度更高、塑性更好），以及为后续淬火做组织准备。详细介绍正火的加热温度（高于临界点）、保温时间及冷却方式（空冷）。 钢的组织转变：结合铁-碳相图，分析钢在正火冷却过程中的组织形成过程，以及其与退火组织的区别。 淬火： 淬火的目的与原理：阐述淬火的核心目的——提高材料的硬度和强度。深入分析过冷奥氏体的转变过程，特别是马氏体转变的无扩散性特点，以及其晶格畸变产生的内应力。 淬火介质与冷却速率：详细讨论水、油、聚合物水溶液、空气等不同淬火介质的冷却能力，以及冷却速率对淬火组织（马氏体、贝氏体、珠光体）形成的影响。分析过冷以及发生淬裂的原因。 淬火工艺控制：强调加热温度、保温时间、淬火介质的选择和操作、冷却速度等关键工艺参数的控制。 回火： 回火的目的与原理：阐述回火是淬火后的必要工序，其目的是降低淬火获得的过高硬度，消除内应力，改善塑性和韧性，同时稳定组织。分析回火过程中碳原子和位错的运动、析出物沉淀等微观变化。 回火的分类与组织转变：详细介绍低温回火、中温回火、高温回火（及其与淬火结合形成回火索氏体、回火托氏体、回火马氏体等）。解释不同回火温度下发生的组织转变，如渗碳体由非晶态转变为球状、粗化，马氏体的分解等。 回火工艺选择：根据零件的使用性能要求，选择合适的回火温度、保温时间和冷却方式。 第七章 特种热处理工艺 表面热处理： 感应加热淬火：介绍利用高频或中频感应加热设备对工件表面进行局部快速加热和淬火，以获得高表面硬度、耐磨性和抗疲劳性的工艺。分析感应加热的特点、设备选型以及工艺参数控制。 火焰加热淬火：介绍利用火焰对工件表面进行加热淬火的方法，适用于形状复杂、精度要求不高的工件。 渗碳与氮化：详细介绍渗碳（提高钢的表面硬度和耐磨性）、碳氮共渗（渗碳与氮化的结合）、氮化（提高表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性）等化学热处理工艺。阐述其渗入元素的作用机理、工艺流程、渗层组织及性能。 调质处理： 调质的目的与工艺：阐述调质处理（淬火+高温回火）的目的，在于获得综合机械性能优良的组织（回火索氏体或回火托氏体），适用于承受较高应力的零件。 调质后的组织与性能：分析调质处理后获得的细小的回火索氏体或回火托氏体组织，以及其在强度、塑性、韧性方面的平衡优势。 时效处理： 时效的目的与原理：介绍时效处理在铝合金、铜合金、不锈钢等材料中的应用。阐述其通过在较低温度下保温，使过饱和固溶体中的溶质原子析出弥散的第二相颗粒，从而提高材料强度和硬度的原理。 自然时效与人工时效：区分自然时效（在室温下进行）与人工时效（在加热条件下进行），分析其特点及适用范围。 第八章 热处理质量控制与常见问题 热处理工艺的标准化与规范：介绍国家及行业相关热处理标准，如 GB/T、ISO 等，强调标准化在保证产品质量和互换性方面的作用。 热处理质量检测方法：详细介绍宏观检验（肉眼观察）、硬度测试、金相检验（显微组织观察）、无损检测（超声波、磁粉、渗透等）等常用的质量检测手段。 常见热处理缺陷及其预防：系统分析淬火裂纹、软点、脱碳、氧化、变形、过热、回火脆性等常见热处理缺陷的产生原因，并提出针对性的预防措施和纠正方法。 第九章 现代热处理技术发展趋势 智能化与自动化热处理：探讨基于计算机控制、传感器技术、大数据分析的智能化热处理系统，实现工艺过程的精准控制、实时监控与优化。 新型热处理技术：介绍激光热处理、等离子体热处理、电子束热处理等先进的热处理技术，分析其特点、优势及其在特殊材料和应用领域的潜力。 热处理过程的模拟与优化：介绍利用有限元分析（FEA）等数值模拟软件，对热处理过程进行仿真预测，优化工艺参数，减少实验成本。 绿色环保热处理：关注节能减排，开发低能耗、低污染的热处理技术和设备，例如采用更环保的加热方式和冷却介质。 本书内容力求严谨、系统，理论与实践相结合，注重启发读者的科学思维和解决实际问题的能力，是学习金属材料与热处理领域知识的理想读物，适用于相关专业的高等院校学生、工程技术人员及科研工作者。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对金属材料的组织结构分析方面，做得相当细致。在我看来，金属材料的性能，很大程度上取决于其内部的组织结构。这本书在这方面提供了非常详尽的讲解，从晶粒的大小、形状，到各种相的分布、形态，都进行了深入的阐述。通过书中提供的显微组织照片，我能够直观地看到不同热处理工艺对组织的影响，例如，淬火后的马氏体组织，回火后的珠光体、索氏体、贝氏体组织等等。书中还解释了这些不同组织结构对材料力学性能的影响，例如，细小的等轴晶粒有利于提高材料的强度和韧性，而粗大的柱状晶粒则可能导致材料的性能下降。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于我理解金属材料的失效机理有着极大的帮助。在工作中，我们经常会遇到一些金属部件在使用过程中出现各种各样的问题，比如断裂、磨损、腐蚀等等。我之前总是不知道这些问题的原因到底出在哪里，也不知道如何才能避免。这本书中专门有一个章节详细介绍了金属材料的各种失效模式，并且对每一种失效模式都进行了深入的分析。例如，在讲解“应力腐蚀”时，书中不仅解释了腐蚀发生的机理，还列举了哪些因素会加速应力腐蚀的发生，以及如何通过改进材料、改变工作环境来防止应力腐蚀。这让我对金属材料的“脆弱性”有了更深刻的认识，也学会了如何从根源上解决问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书为我打开了金属材料领域的新世界。在此之前，我对金属材料的认知仅限于生活中常见的钢铁、铝合金等。然而，通过阅读这本书，我了解到金属材料的世界是多么的广阔和复杂。书中不仅介绍了各种常见的金属材料，还涉及了一些比较特殊的合金，比如耐高温合金、高强度钢、形状记忆合金等等。每一种材料的特性和应用场景都让我大开眼界。特别是对一些新型金属材料的介绍，让我感受到了科技发展的日新月异，也对未来的材料科学发展充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲述理论知识的同时，非常注重与实际工程应用的结合。我之前看的一些教材，要么过于理论化，要么过于偏重操作，很少有能够将理论与实践完美结合的。这本书在这方面做得非常好，它在讲解每一个概念、每一个工艺时，都会给出相应的工程实例。比如，在讲解“奥氏体化”时，书中会举例说明在汽车零部件制造、航空航天材料加工等领域，奥氏体化是如何被应用来提高材料性能的。这种“学以致用”的学习方式，让我能够更清晰地认识到书本知识在实际工程中的重要性，也激发了我对未来工作中更多技术应用的探索兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容编排逻辑非常清晰，让我能够轻松地找到我想要的信息。我在工作中遇到了一些关于金属材料性能的问题，比如为什么某个部件在高温下会失效，或者某种材料在特定环境下容易腐蚀。我翻阅了这本书的相关章节，很快就找到了答案。书中根据金属材料的种类、性能特点、以及应用领域进行了详细的分类，并且为每一类材料都提供了详尽的介绍。当我遇到不熟悉的材料时，只需翻到对应的章节，就能了解到它的基本成分、微观结构、力学性能、热处理工艺以及主要的失效机理。这种“工具书”式的编排，极大地提高了我的学习效率，也让我能够更加自信地应对工作中的技术挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常接地气，没有使用过多的专业术语，即使有，也都会给出详细的解释。我是一名普通的基层技术工人，之前对金属材料和热处理的了解非常有限，甚至对很多专业术语都感到陌生。然而，当我阅读这本书时，我发现作者用非常通俗易懂的语言，将复杂的概念讲解得一清二楚。例如，在讲解“疲劳”时，书中并没有使用晦涩的力学公式，而是通过生活中的例子，比如反复弯折的铁丝最终会断裂，来比喻金属材料的疲劳失效。这种贴近生活的讲解方式，让我能够轻松地理解书中内容，并将其与实际工作相结合。

评分☆☆☆☆☆

这本书的售后服务和配套资源给我留下了深刻的印象。虽然我还没有真正用到，但是我在书中看到了关于一些在线学习平台、技术论坛的介绍，以及一些配套的习题集和实验指导书。这让我意识到，这本书不仅仅是一本静态的教材，它还提供了一个动态的学习支持体系。作者似乎非常鼓励读者将书本知识转化为实际应用，并且为读者提供了多种多样的学习和交流渠道。这种周全的考虑，让我感觉自己购买的不仅仅是一本书，更是一个完整的学习解决方案，为我未来的深入学习和实践提供了坚实的保障。

评分☆☆☆☆☆

让我印象深刻的是，书中对金属材料的微观结构和性能之间关系的阐述。很多时候，我们只知道某种金属材料有什么性能，比如强度高、硬度大，但不知道为什么它会有这样的性能。这本书却从原子、晶体等微观层面，详细解释了金属材料的结构特点是如何影响其宏观性能的。例如，在讲解合金化时，书中就通过分析不同合金元素在铁基体中的固溶、析出等行为，来解释合金的强度和硬度是如何提高的。书中还用了很多显微组织的照片，配合文字说明，让我能够直观地看到不同热处理工艺对金属组织造成的改变，以及这些组织变化如何影响材料的力学性能。这种深入浅出的讲解，让我对金属材料的理解上升到了一个新的高度，不再是停留在表面。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我惊喜的地方在于它对实践操作的重视。在学习热处理工艺时，我常常脑海中会浮现出各种金属件在高温炉中进行淬火、回火的场景，但具体到每一个步骤，每一个参数的设定，我总是觉得云里雾里。这本书却用非常详尽的图解和步骤说明，一步步地展示了各种热处理方法的具体操作流程。从退火、正火到淬火、回火，再到渗碳、氮化等等，几乎涵盖了所有常见的热处理工艺。书中不仅给出了操作的要点和注意事项，还解释了为什么这样做，这样做能够达到什么样的效果。比如，在讲到淬火时，书中详细介绍了不同淬火介质（水、油、盐浴）的特性以及它们对淬火效果的影响，还特别强调了防止淬火裂纹和变形的方法。这让我感觉就像跟着一位经验丰富的老师傅在旁边指导一样，学到的知识不仅停留在书本上，更能转化为实际操作的指导。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，翻开第一页，我就被那厚实的手感和清晰的排版所吸引。虽然我不是科班出身，但出于对金属制品工作的好奇，我选择了这本书作为我的入门读物。一开始，我最担心的是那些复杂的理论概念，比如“相图”、“晶体结构”、“热力学定律”等等，这些词汇在我看来就像天书一样。然而，这本书的作者非常巧妙地避开了枯燥的理论堆砌，而是通过大量的实例和图示，将抽象的概念变得具体可感。例如，在讲解铁碳相图时，作者并没有直接给出复杂的图谱，而是先从我们日常生活中常见的钢材种类讲起，分析它们在不同温度下性能的变化，然后才逐步引出相变的原理。这种“由表及里”的学习方式，让我能够循序渐进地理解金属材料的内在奥秘，而不是被一堆公式和图表吓倒。