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上篇 钢铁材料1

第一章 钢铁材料的基本知识1

一、钢铁材料的分类1

1．钢铁材料的总体分类1

2．铸铁的分类1

3．钢的分类3

4．钢材的分类12

二、金属材料的主要性能指标及含义12

1．物理性能12

2．力学性能13

3．化学性能18

4．工艺性能20

三、合金元素在钢铁材料中的影响和作用35

1．常见元素对铸铁性能的影响35

2．常见合金元素对钢性能的影响35

3．常见合金元素在钢铁材料中的作用45

四、钢铁材料的热处理52

1．钢铁材料的基本组织52

2．钢铁材料的热处理工艺及应用53

3．钢的热处理缺陷及防止方法64

五、钢铁产品有关术语64

1．钢及合金术语64

2．钢材产品缺陷术语67

3．铸铁件、铸钢件的缺陷术语71

六、常用钢铁材料的基本性能数据73

1．常用钢材的线胀系数73

2．结构钢的线胀系数73

3．不锈钢和轴承钢的线胀系数73

4．常用钢铁材料的熔点、热导率及比热容74

5．常用钢铁材料的摩擦因数74

6．常用钢铁材料的滚动摩擦因数75

7．常用钢铁材料的弹性模量与泊松比76

8．钢铁材料的强度与硬度换算76

七、机械零件常见失效形式和失效原因79

1．机械零件失效的形式79

2．机械零件失效的原因80

3．几种典型机械零件的工作条件和失效形式80

八、金属材料的选用80

1．金属材料的选用原则80

2．汽车用钢铁材料的选用82

3．非铁金属在汽车上的应用83

4．常用钢材的用途举例84

第二章 铸铁87

一、铸铁的基本知识87

1．铸铁的分类87

2．铸铁的成分范围88

3．铸铁的性能88

4．化学元素对铸铁组织和性能的影响90

5．铸铁件热处理状态的名称、代号和定义90

二、灰铸铁92

1．灰铸铁件92

2．气缸体和气缸盖用合金灰铸铁的选用105

三、球墨铸铁106

1．球墨铸铁件106

2．球墨铸铁曲轴的选用121

3．球墨铸铁齿轮的选用122

四、蠕墨铸铁123

五、可锻铸铁127

六、耐磨铸铁和抗磨铸铁134

1．耐磨铸铁134

2．冷硬铸铁140

3．抗磨白口铸铁145

七、耐热铸铁151

八、耐蚀铸铁156

1．耐蚀铸铁的类型156

2．高硅耐蚀铸铁件157

3．耐蚀铸铁的选用158

第三章 铸钢160

一、铸钢的基本知识160

1．铸钢的分类160

2．铸钢中常见杂质元素和夹杂物161

3．铸钢件的热处理162

4．铸钢件的主要缺陷164

二、铸造碳钢166

1．一般工程用铸造碳钢件166

2．焊接结构用铸造碳钢件167

三、铸造合金钢168

1．低合金铸钢件168

2．大型低合金钢铸件168

3．电渣熔铸合金工具钢模块171

四、高锰铸钢172

五、耐热铸钢173

1．大型耐热钢铸件174

2．炉用耐热钢构件的选用177

六、耐蚀铸钢179

第四章 碳素结构钢和低合金钢190

一、碳素结构钢190

1．碳素结构钢的成分和性能190

2．优质碳素结构钢193

3．低淬透性含钛优质碳素结构钢211

4．冷镦和冷挤压用钢212

5．紧固件材料的选用219

6．紧固件的失效形式221

7．易切削结构钢222

二、低合金钢227

1．低合金高强度结构钢227

2．低合金结构钢232

3．耐候结构钢234

4．非调质机械结构钢236

5．耐低温普通合金结构钢238

6．低合金耐磨钢240

7．一般容器用钢241

8．耐氢蚀容器用钢245

9．一般大锻件用钢248

第五章 合金结构钢、弹簧钢和轴承钢253

一、合金结构钢253

1．合金结构钢的性能和用途253

2．保证淬透性结构钢286

3．机床零件用钢290

4．齿轮材料的选用310

5．机械制造中典型齿轮零件的热处理规范315

6．齿轮的失效形式316

7．轴用材料的选用318

8．典型轴类零件的热处理规范327

9．汽车曲轴用调质钢棒328

10．轴类零件的失效形式329

二、弹簧钢330

1．弹簧钢的成分和性能330

2．弹簧钢的选用335

3．常用弹簧材料的特性和用途337

4．螺旋弹簧材料的选用338

5．弹簧的失效形式342

三、轴承钢342

1．高碳铬轴承钢342

2．高碳铬不锈轴承钢344

3．渗碳轴承钢346

第六章 工具钢、硬质合金和模具钢350

一、工具钢350

1．碳素工具钢350

2．合金工具钢355

3．高速工具钢375

二、硬质合金381

1．常用硬质合金381

2．切削加工用硬质合金的分类383

3．切削加工用硬质合金的牌号384

4．耐磨零件用硬质合金387

三、工具材料的选用388

1．刀具材料的选用388

2．量具材料的选用397

四、冷作模具钢400

1．冷作模具钢的成分和性能400

2．优质合金模具钢417

3．冷作模具钢的选用419

4．冷作模具的失效形式430

5．模具的失效分析430

五、热作模具钢432

1．热作模具钢的成分和性能432

2．热作模具钢的选用447

3．热作模具的失效形式451

六、塑料模具钢451

1．塑料模具钢的成分和性能452

2．塑料模具用扁钢482

3．塑料模具钢的选用485

第七章 特殊钢和合金488

一、不锈钢488

1．不锈钢的成分和性能489

2．含铜抗菌不锈钢529

3．不锈钢热轧钢板和钢带530

4．不锈钢冷轧钢板和钢带534

5．不锈、耐酸、耐热钢锻件538

6．建筑行业使用的不锈钢541

7．不锈钢的选用541

8．不锈钢应用举例545

二、耐蚀合金558

三、耐热钢564

1．耐热钢的成分和性能565

2．耐热钢板和钢带584

3．锅炉用耐热钢管585

4．汽轮机和燃气轮机用耐热钢589

5．气阀用耐热钢599

6．炼油和化工设备用耐热钢601

7．炉用耐热钢603

四、高温合金605

五、精密合金623

下篇 非铁金属材料628

第八章 非铁金属材料的基本知识628

一、非铁金属材料的分类和应用628

1．非铁金属材料的分类628

2．工业上常用的非铁金属材料631

二、非铁金属材料的基本性能632

1．常用非铁金属材料的主要特性632

2．常用非铁纯金属材料的物理性能632

3．常用非铁纯金属材料的力学性能633

4．常用非铁金属材料的力学性能634

5．与常用金属材料的力学性能比较635

6．主要非铁金属材料与钢铁材料的车削数据对比635

7．主要非铁金属材料与钢铁材料的耐蚀性对比636

8．主要非铁金属材料与钢铁材料的硬度对比636

9．常用非铁金属材料的弹性模量与泊松比636

10．常用非铁金属材料的摩擦因数636

11．常用非铁金属材料的线胀系数637

三、化学元素对非铁金属材料性能的影响638

1．化学元素对铜及铜合金性能的影响638

2．化学元素对铝及铝合金性能的影响639

3．化学元素对镍及镍合金性能的影响640

4．化学元素对锌及锌合金性能的影响641

四、非铁金属材料的热处理641

1．非铁金属材料的常用热处理规范641

2．铜合金的热处理规范642

3．变形铝合金的热处理规范643

4．铸造铝合金的热处理规范644

五、非铁金属产品的有关术语644

1．非铁金属产品术语644

2．非铁金属加工产品的缺陷术语648

第九章 铜及铜合金653

一、加工铜及铜合金653

1．加工铜654

2．加工黄铜660

3．加工青铜675

4．加工白铜696

5．齿轮用铜合金704

二、铸造铜合金708

1．铸造铜合金的成分和性能708

2．压铸铜合金716

三、铜及铜合金的热处理工艺参数717

1．铜及铜合金的退火工艺参数717

2．铜合金的淬火及时效工艺参数718

四、铜及铜合金产品的常见缺陷718

1．铜及铜合金铸造产品的常见缺陷718

2．铜及铜合金板、带、箔材产品的常见缺陷719

3．铜及铜合金管、棒、线材产品的常见缺陷723

五、铜及铜合金的选用724

1．选用的基本原则724

2．仪表齿轮的选材725

3．仪表弹簧的选材725

4．蜗杆的选材725

第十章 铝及铝合金727

一、变形铝及铝合金728

二、铸造铝合金785

三、压铸铝合金805

四、变形铝及铝合金产品的缺陷806

1．变形铝及铝合金铸锭的常见缺陷806

2．变形铝及铝合金板、带材产品的常见缺陷809

3．变形铝及铝合金管、棒、线材产品的常见缺陷811

五、铝及铝合金的选用812

1．选用的基本原则812

2．纯铝的选用813

3．变形铝合金的选用813

4．铸造铝合金的选用813

第十一章 其他非铁金属材料815

一、钛及钛合金815

1．加工钛及钛合金817

2．铸造钛及钛合金832

3．钛及钛合金的选用834

二、镍及镍合金834

三、镁及镁合金846

1．变形镁及镁合金846

2．铸造镁合金854

四、锌及锌合金858

1．加工锌及锌合金859

2．铸造锌合金860

3．压铸锌合金862

五、铅及铅合金863

六、轴承合金867

1．铅基轴承合金868

2．锡基轴承合金870

3．铜基轴承合金872

附录875

附录A 金属材料常用量的符号875

附录B 金属材料常用性能名称和符号新旧标准对照876

附录C 不锈钢和耐热钢新旧标准牌号对照876

参考文献881