目錄
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第0章 緒論 1
參考文獻(xiàn) 7
第1章 鋼的生產(chǎn)工藝與冶金質(zhì)量 8
1.1 鋼的冶煉 8
1.1.1 普通鐵水預(yù)處理 8
1.1.2 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼 9
1.1.3 電弧爐煉鋼 10
1.1.4 感應(yīng)爐煉鋼 13
1.1.5 爐外精煉 13
1.1.6 特種冶煉 18
1.2 鋼的澆注 20
1.2.1 模鑄鋼錠 20
1.2.2 連續(xù)鑄鋼 23
1.3 鋼的壓力加工 26
1.3.1 軋制 26
1.3.2 鍛造 28
1.3.3 薄板坯連鑄連軋 35
1.3.4 冷軋薄鋼板和鋼帶 36
1.4 鋼的增材制造 38
1.4.1 增材制造技術(shù) 38
1.4.2 粉末制備技術(shù) 41
1.4.3 增材制造的應(yīng)用 42
1.5 鋼的冶金質(zhì)量和質(zhì)量檢驗(yàn) 43
1.5.1 偏析 44
1.5.2 低倍缺陷 45
1.5.3 髙倍缺陷 52
1.5.4 斷口檢驗(yàn) 59
1.6 鋼的分類 62
1.6.1 按化學(xué)成分分類 62
1.6.2 按主要質(zhì)量等級和主要性能或使用特性的分類 63
1.6.3 其他分類方法 66
1.6.4 編號方法 67
參考文獻(xiàn) 82
第2章 鐵基二元相圖與鋼的相組成 84
2.1 鋼中常見元素與鐵的相圖 84
2.1.1 鐵碳合金相圖 84
2.1.2 合金元素對鐵同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的影響 85
2.1.3 二元鐵合金相圖 86
2.2 鐵基固溶體和鋼中的碳化物 97
2.2.1 鐵基固溶體 97
2.2.2 鋼中的碳化物 100
2.2.3 合金元素在鐵素體和滲碳體間的分配 105
2.3 鋼中的氮化物和硼化物 107
2.3.1 氮化物 107
2.3.2硼化物 108
2.4 鋼中的金屬間化合物 108
2.4.1 σ相 109
2.4.2 拉弗斯相 110
2.4.3 有序相 110
2.5 合金元素對鐵碳合金狀態(tài)圖的影響 111
2.5.1 合金元素對鋼的共析成分的影響 111
2.5.2 合金元素對鋼臨界點(diǎn)的影響 113
2.6 溶質(zhì)原子在晶粒中的分布 115
2.6.1 溶質(zhì)原子與晶體缺陷的交互作用 115
2.6.2 晶界的平衡偏聚 116
2.6.3 晶界的非平衡偏聚 117
參考文獻(xiàn) 119
第3章 合金元素對鋼中相變的影響 121
3.1 鋼中的擴(kuò)散問題 121
3.2 碳在鐵中的熱力學(xué)活度 124
3.3 合金元素對鋼在加熱時(shí)轉(zhuǎn)變的影響 127
3.3.1 奧氏體的形成 127
3.3.2 合金元素對奧氏體形成及其成分不均勻性的影響 128
3.3.3 非平衡組織加熱時(shí)奧氏體的形成 129
3.3.4 碳化物和氮化物溶解于奧氏體中的規(guī)律 132
3.3.5 合金元素對奧氏體晶粒長大的影響 134
3.3.6 熱變形對奧氏體組織狀態(tài)的影響 138
3.4 合金元素對珠光體轉(zhuǎn)變的影響 140
3.4.1 珠光體轉(zhuǎn)變 140
3.4.2 亞共析鋼或過共析鋼的珠光體轉(zhuǎn)變 143
3.4.3 影響珠光體轉(zhuǎn)變的動力學(xué)因素 146
3.4.4 鋼中的相間析出 148
3.5 合金元素對馬氏體轉(zhuǎn)變的影響 150
3.5.1 馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn) 150
3.5.2 馬氏體的組織形態(tài) 152
3.5.3 影響馬氏體組織形態(tài)的因素及奧氏體穩(wěn)定化 153
3.5.4 馬氏體的力學(xué)性能 157
3.6 合金元素對貝氏體轉(zhuǎn)變的影響 159
3.6.1 貝氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn)和轉(zhuǎn)變機(jī)制 159
3.6.2 貝氏體的組織形態(tài) 160
3.6.3 合金元素對貝氏體轉(zhuǎn)變動力學(xué)的影響 166
3.6.4 貝氏體的力學(xué)性能 168
3.7 合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線的影響 171
3.8 合金元素對淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響 178
3.8.1 碳鋼的回火過程 178
3.8.2 合金元素對馬氏體分解的影響 182
3.8.3 合金元素對殘余奧氏體轉(zhuǎn)變的影響 183
3.8.4 合金元素對鐵素體組織的影響 184
3.8.5 合金元素對碳化物轉(zhuǎn)變的影響 185
3.8.6 合金元素對回火穩(wěn)定性的影響 189
3.8.7 回火脆性 192
3.9 固溶處理與時(shí)效 203
3.9.1 脫溶過程 204
3.9.2 脫溶相粒子的粗化 207
3.9.3 低碳鋼的時(shí)效 208
參考文獻(xiàn) 214
第4章 合金元素對鋼的性能的影響 219
4.1 鋼的強(qiáng)度 220
4.1.1 靜拉伸試驗(yàn) 220
4.1.2 決定斷裂類型的因素和力學(xué)狀態(tài)圖 226
4.1.3 在其他靜加載下的力學(xué)性能 227
4.1.4 強(qiáng)化機(jī)理 234
4.2 鋼的韌性 245
4.2.1 沖擊試驗(yàn) 245
4.2.2 低溫脆性和韌脆轉(zhuǎn)變溫度 248
4.2.3 幾種接近實(shí)際服役條件的沖擊試驗(yàn) 250
4.2.4斷裂韌度 254
4.2.5 影響斷裂韌度的因素 258
4.2.6 斷裂韌度與其他性能的關(guān)系 259
4.3 疲勞性能與磨損 261
4.3.1 疲勞極限 261
4.3.2 低周疲勞 263
4.3.3 疲勞裂紋的萌生與擴(kuò)展 264
4.3.4 影響疲勞強(qiáng)度的因素 266
4.3.5 沖擊疲勞 269
4.3.6 磨損 270
4.4 合金元素對鋼的力學(xué)性能的影響 276
4.4.1 合金元素對鐵素體力學(xué)性能的影響 276
4.4.2 合金元素對退火和正火結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能的影響 283
4.4.3 合金元素對淬火和回火結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能的影響 285
4.5 鋼的淬透性 289
4.5.1 淬透性 289
4.5.2 淬透性的測定 290
4.5.3 合金元素對淬透性的影響 294
4.5.4 硼對淬透性的影響 297
4.6 熱變形成形性 299
4.6.1 控制軋制與控制冷卻 299
4.6.2 鍛造性能 307
4.7 冷變形成形性 309
4.7.1 拉深成形性 309
4.7.2 脹形成形性 311
4.7.3 彎曲成形性 313
4.7.4 鋼板沖壓性能的試驗(yàn)方法 314
4.8 焊接性 315
4.8.1 焊接方法與焊接缺陷 316
4.8.2 影響鋼材焊接性的因素 317
4.8.3 熔焊后鋼的組織 320
4.8.4 鋼的焊接性判據(jù) 322
4.8.5 焊接裂紋試驗(yàn)方法 323
4.9 切削加工性和能量加工技術(shù) 325
4.9.1 評定切削加工性的標(biāo)準(zhǔn) 325
4.9.2 影響鋼材切削性能的因素 327
4.9.3 鋼中夾雜物熱加工時(shí)的變形性能 329
4.9.4 易切削元素和易切削機(jī)理 329
4.9.5 能量加工技術(shù) 338
參考文獻(xiàn) 340
第5章 非合金鋼、低合金鋼和微合金鋼 345
5.1 非合金鋼 345
5.1.1 普通質(zhì)量非合金鋼 345
5.1.2 優(yōu)質(zhì)非合金鋼 349
5.2 低合金鋼及微合金鋼 355
5.2.1 低合金鋼的發(fā)展 355
5.2.2 低合金髙強(qiáng)度鋼的性能要求和分類 367
5.2.3 低合金髙強(qiáng)度鋼的合金化 369
5.2.4 低合金髙強(qiáng)度鋼的組織與性能 375
5.3 可焊接低合金高強(qiáng)度鋼 386
5.3.1 —般結(jié)構(gòu)用鋼 386
5.3.2 橋梁用鋼 387
5.3.3 鍋爐和壓力容器用鋼 395
5.3.4 造船和海上采油平臺用鋼 403
5.3.5 工程機(jī)械用鋼 416
5.3.6 鋼結(jié)構(gòu)建筑用鋼 420
5.3.7 鋼板粧用鋼 428
5.3.8 油氣輸送管線用鋼 430
5.3.9 連續(xù)油管用鋼 455
5.4 低合金高強(qiáng)度沖壓鋼 457
5.4.1 低合金高強(qiáng)度沖壓鋼板對性能的要求 458
5.4.2 低合金高強(qiáng)度熱軋沖壓鋼板 462
5.4.3 雙相鋼 472
5.4.4 相變誘導(dǎo)塑性鋼（TRIP鋼）和孿生誘導(dǎo)塑性鋼（TWIP鋼） 482
5.4.5 低合金高強(qiáng)度冷軋薄鋼板 493
5.5 耐候鋼與耐海水腐蝕鋼 506
5.5.1 金屬的電化學(xué)腐蝕 506
5.5.2 大氣腐蝕 508
5.5.3 合金元素對耐候性的影響 509
5.5.4 耐候鋼的成分、性能與應(yīng)用 511
5.5.5 耐海水腐蝕鋼 517
5.6 低合金耐磨鋼 521
5.6.1 礦山用低合金耐磨鋼 522
5.6.2 工程機(jī)械用低合金耐磨鋼板 527
5.6.3 系泊鏈鋼 533
5.6.4 低合金鋼軌鋼 535
5.7 低合金鋼筋 545
5.7.1 低合金鋼筋概述 545
5.7.2 鋼筋的基本性能要求 546
5.7.3 我國低合金鋼筋的發(fā)展和鋼種系列 547
5.7.4 低合金鋼筋的合金化 554
5.8 碳素鋼及低合金鋼鋼絲 555
5.8.1 鋼絲的生產(chǎn) 556
5.8.2 鋼絲的熱處理 557
5.8.3 碳素鋼絲 559
5.8.4 冷鐓鋼絲 566
參考文獻(xiàn) 579
第6章 機(jī)械制造用結(jié)構(gòu)鋼 589
6.1 調(diào)質(zhì)鋼對基本性能的要求 589
6.1.1 調(diào)質(zhì)鋼的淬透性 589
6.1.2 調(diào)質(zhì)鋼對綜合力學(xué)性能的要求 591
6.1.3 調(diào)質(zhì)鋼的切削加工性 597
6.2 滲碳鋼對基本性能的要求 598
6.2.1 滲碳齒輪的主要失效形式 598
6.2.2 滲碳鋼對力學(xué)性能的要求 600
6.2.3 滲碳鋼的淬透性 603
6.2.4 滲碳鋼的耐磨性和顯微組織 604
6.2.5 滲碳鋼的工藝性能 609
6.2.6 滲碳零件的工藝路線和熱處理方案選擇 612
6.3 機(jī)械制造用合金結(jié)構(gòu)鋼的發(fā)展 613
6.3.1 合金結(jié)構(gòu)鋼 614
6.3.2 保證淬透性鋼 619
6.3.3 航空航天用優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 625
6.4 合金結(jié)構(gòu)鋼系列 632
6.4.1 錳系（錳鋼、錳釩鋼） 632
6.4.2 鉻系（鉻鋼、鉻硅鋼、鉻釩鋼、鉻鉬鋼） 634
6.4.3 鉻錳系（鉻錳鋼、鉻錳硅鋼、鉻錳鈦鋼、鉻錳鉬鋼） 640
6.4.4 鉻鎳系（鉻鎳鋼、鉻鎳鉬鋼、鉻鎳鎢鋼、鉻鎳錳鉬鋼、鉻鎳錳釩鋼） 647
6.4.5 硅錳系（硅錳鋼、硅錳鉬釩鋼） 659
6.4.6 滲氮鋼 661
6.4.7 含硼鋼和含稀土元素的鋼 665
6.4.8 低淬透性鋼 673
6.4.9 低碳馬氏體鋼 676
6.4.10 機(jī)械零件的鋼材選用 680
6.5 易切削結(jié)構(gòu)鋼 681
6.5.1 硫系易切削鋼 682
6.5.2 鉛系、錫系易切削鋼 685
6.5.3 鈣系、鈣硫系及含稀土易切削鋼 688
6.6 非調(diào)質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼 690
6.6.1 非調(diào)質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼的發(fā)展 690
6.6.2 非調(diào)質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼的合金化與熱加工 693
6.6.3 非調(diào)質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼的設(shè)計(jì) 697
6.6.4 非調(diào)質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)用 702
6.7 超高強(qiáng)度鋼 708
6.7.1 超高強(qiáng)度鋼的性能要求和分類 709
6.7.2 低合金超高強(qiáng)度鋼 710
6.7.3 二次硬化型中合金超高強(qiáng)度鋼 719
6.7.4 二次硬化型高合金超高強(qiáng)度鋼 722
6.7.5 馬氏體時(shí)效鋼 728
6.7.6 超高強(qiáng)度鋼的增材制造 732
6.8 鑄造結(jié)構(gòu)鋼 734
6.8.1 鑄鋼的鑄造性能和生產(chǎn)工藝 734
6.8.2 鑄造碳鋼 736
6.8.3 鑄造低合金鋼 737
6.8.4 鑄造耐磨鋼 745
6.9 大鍛件用結(jié)構(gòu)鋼 760
6.9.1 大型鍛件的生產(chǎn)工藝特點(diǎn) 760
6.9.2 大型鍛件用鋼的選用 770
6.9.3 大型鍛件的第一熱處理 790
6.9.4 大型鍛件的第二熱處理 793
參考文獻(xiàn) 796
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第7章 專門用途的機(jī)械制造用結(jié)構(gòu)鋼 803
7.1 彈簧鋼 803
7.1.1 彈簧鋼的工作條件和性能要求 803
7.1.2 彈簧鋼所含元素及其作用 805
7.1.3 彈簧鋼的化學(xué)成分及其性能 807
7.1.4 彈簧鋼的生產(chǎn) 818
7.1.5 熱成形彈簧的熱處理 819
7.1.6 冷成形螺旋彈簧的熱處理 821
7.1.7 彈簧的特殊處理 830
7.2 軸承鋼 831
7.2.1 滾動軸承的工作條件及對滾動軸承鋼的要求 831
7.2.2 合金元素在軸承鋼中的作用 833
7.2.3 軸承鋼的冶金質(zhì)量及其對軸承鋼性能的影響 835
7.2.4 軸承鋼的冷拔材、鋼絲和管材的生產(chǎn) 849
7.2.5 髙碳鉻軸承鋼及其熱處理 849
7.2.6 滲碳軸承鋼 863
7.2.7 中碳軸承鋼 870
7.2.8 不銹軸承鋼 871
7.2.9 中溫、髙溫、髙溫不銹和髙溫滲碳軸承鋼 874
7.3 低溫鋼 882
7.3.1 低合金低溫鋼 882
7.3.2 鎮(zhèn)系低溫鋼 885
7.3.3 超低溫奧氏體鋼 891
參考文獻(xiàn) 892
第8章 工模具鋼 896
8.1 工具鋼的分類和工具鋼的基本性能 896
8.2 刃具用非合金及合金工具鋼 906
8.2.1 非合金工具鋼 906
8.2.2 合金工具鋼 913
8.3 高速鋼 922
8.3.1 髙速鋼的化學(xué)成分 922
8.3.2 髙速鋼的組織 927
8.3.3 碳及合金元素對髙速鋼組織和性能的影響 934
8.3.4 髙速鋼的生產(chǎn)和熱加工 947
8.3.5 髙速鋼的淬火加熱 954
8.3.6 髙速鋼的淬火冷卻 962
8.3.7 髙速鋼的回火 968
8.3.8 各類髙速鋼的應(yīng)用 9H
8.3.9 粉末冶金髙速鋼 981
8.3.10 噴射成形髙速鋼 989
8.3.11 髙速鋼的表面處理 995
8.4 冷作模具鋼 1001
8.4.1 冷作模具鋼對性能的要求 1001
8.4.2 非合金工具鋼 1005
8.4.3 低合金工具鋼 1006
8.4.4 髙鉻及中鉻工具鋼 1011
8.4.5 含錳較髙的空冷微變形鋼 1029
8.4.6 髙速鋼 1031
8.4.7 基體鋼 1035
8.4.8 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 1039
8.4.9 冷軋輥用鋼 1043
8.5 熱作模具鋼 1050
8.5.1 熱作模具鋼對性能的要求 1051
8.5.2 熱鍛模具鋼 1053
8.5.3 高熱強(qiáng)性熱作模具鋼 1064
8.5.4 奧氏體型熱作模具鋼 1091
8.6 塑料模具鋼 1096
8.6.1 塑料模具鋼的性能要求和分類 1096
8.6.2 預(yù)硬型塑料模具鋼 1098
8.6.3 時(shí)效硬化型塑料模具鋼 1113
8.6.4 我國塑料模具鋼的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 1128
8.7 其他工模具用鋼 1132
8.7.1 量具用鋼 1132
8.7.2 耐沖擊工具用鋼 1134
8.7.3 高耐磨熱作模具鋼 1138
8.7.4 無磁模具鋼 1139
8.7.5釬具用鋼 1140
參考文獻(xiàn) 1148
第9章 不繡鋼 1156
9.1 不銹鋼的性能要求和腐蝕類型 1156
9.1.1 不銹鋼的性能要求 1156
9.1.2 不銹鋼的腐蝕類型 1159
9.2 不銹鋼的組織和分類 1163
9.2.1 不銹鋼的組織 1163
9.2.2 不銹鋼的分類 1167
9.3 馬氏體不鎊鋼 1200
9.3.1 碳及合金元素對馬氏體不銹鋼組織和性能的影響 1200
9.3.2 低碳及中碳&13型不銹鋼 1204
9.3.3 低碳含鎳的Crl7Ni2型不銹鋼 1209
9.3.4 髙碳&18型不銹鋼 1212
9.4 鐵素體不鎊鋼 1212
9.4.1 鐵素體不銹鋼的組織和脆性 1213
9.4.2 合金元素對鐵素體不銹鋼組織和性能的影響 1215
9.4.3 常用鐵素體不銹鋼的鋼號、性能和應(yīng)用 1221
9.5 奧氏體不鎊鋼 1233
9.5.1 奧氏體不銹鋼的組織 1233
9.5.2 —些元素對奧氏體不銹鋼組織和性能的影響 1241
9.5.3 奧氏體不銹鋼的熱處理和冷變形強(qiáng)化 1251
9.5.4 常用奧氏體不銹鋼的鋼號、性能和應(yīng)用 1254
9.6 奧氏體-鐵素體不鎊鋼 1266
9.6.1 雙相不銹鋼的組織 1266
9.6.2 雙相不銹鋼的性能特點(diǎn) 1270
9.6.3 常用雙相不銹鋼的鋼號、性能和應(yīng)用 1284
9.7 沉淀硬化不銹鋼 1296
9.7.1 馬氏體沉淀硬化不銹鋼 1296
9.7.2 半奧氏體沉淀硬化不銹鋼 1307
9.7.3 奧氏體沉淀硬化不銹鋼 1313
9.8 其他不鎊鋼 1314
9.8.1 髙氮不銹鋼 1314
9.8.2 生物醫(yī)用不銹鋼 1325
9.8.3 抗菌不銹鋼 1329
9.8.4 不銹鋼精密箔材 1333
參考文獻(xiàn) 1336
第10章 耐熱鋼與高溫合金 1342
10.1 對耐熱鋼與高溫合金的要求 1343
10.1.1 耐熱鋼與髙溫合金的抗氧化性能 1343
10.1.2 耐熱鋼與髙溫合金的髙溫力學(xué)性能 1357
10.1.3 耐熱鋼與高溫合金的強(qiáng)化 1369
10.2 熱強(qiáng)鋼 1372
10.2.1 動力機(jī)組鍋爐用鋼管 1373
10.2.2 電站機(jī)組葉輪、緊固件用鋼 1406
10.2.3 汽輪機(jī)葉片用鋼 1410
10.2.4 奧氏體熱強(qiáng)鋼 1422
10.3 抗氧化鋼 1434
10.3.1 鐵素體和馬氏體抗氧化鋼 1434
10.3.2 奧氏體抗氧化鋼 1437
10.4 閥門鋼 1441
10.4.1 閥門鋼的成分與性能 1441
10.4.2 馬氏體閥門鋼 1447
10.4.3 奧氏體閥門鋼和閥門合金 1454
10.4.4 發(fā)動機(jī)排氣閥的技術(shù)條件 1464
10.5 高溫合金 1467
10.5.1 鐵基高溫合金 1469
10.5.2 鎳基高溫合金 1476
10.5.3 鈷基高溫合金 1510
10.5.4 Ti-Al系金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料 1518
10.5.5 高溫結(jié)構(gòu)材料的增材制造 1538
10.6 高溫合金近期研究動態(tài)與展望 1541
10.6.1 發(fā)展歷程及技術(shù)難點(diǎn)評述 1542
10.6.2 合金成分設(shè)計(jì) 1556
10.6.3 變形、強(qiáng)化與損傷研究 1567
參考文獻(xiàn) 1577
索引 1587