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- 内容简介
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本手册是一部理化检验及热处理专业的综合工具书,分为三部分:第一部分为“金属材料基础知识”,内容包括钢的生产知识、分类、牌号表示方法、统一数字代号体系、有色金属的牌号表示方法、常用金属产品的代号和分析分类、常用国内外标准代号与名称,共7章;第二部分为“理化检验”,内容包括金相组织、无损探伤、牌号检验、物理化学性能、残留应力、力学性能,共6章;第三部分为“热处理”,内容包括碳素结构钢、合金结构钢、弹簧钢
、轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢、高温合金、钛及钛合金,共8章。本手册内容全面、系统和完整,具有科学性、实用性、可靠性和先进性,可供质量控制与检验、热处理工程和生产管理的专业技术人员使用,也可供科研开发人员、设计人员、相关专业的在校师生参考。
目录
金属材料基础知识1
第1章 钢的生产知识1
1.1 钢铁概念1
1.2 钢的生产工艺1
1.2.1 炼钢方法1
1.2.2 连续铸钢3
1.2.3 轧钢3
1.2.4 锻造3
1.2.5 冷拔4
第2章 钢的分类5
2.1 按化学成分分类5
2.2 按用途分类5
2.3 按冶炼方法分类8
2.4 按金相组织分类9
第3章 钢铁产品牌号表示方法10
3.1 基本原则10
3.2 牌号表示方法11
3.2.1 生铁的牌号表示方法11
3.2.2 碳素结构钢和低合金结构钢的牌号表示方法11
3.2.3 优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢的牌号表示方法12
3.2.4 易切削钢的牌号表示方法13
3.2.5 车辆车轴及机车车辆用钢的牌号表示方法13
3.2.6 合金结构钢和合金弹簧钢的牌号表示方法15
3.2.7 非调质机械结构钢的牌号表示方法15
3.2.8 工具钢的牌号表示方法15
3.2.9 轴承钢的牌号表示方法16
3.2.10 钢轨钢、冷镦钢的牌号表示方法16
3.2.11 不锈钢和耐热钢的牌号表示方法16
3.2.12 焊接用钢的牌号表示方法17
3.2.13 冷轧电工钢的牌号表示方法17
3.2.14 电磁纯铁的牌号表示方法17
3.2.15 原料纯铁的牌号表示方法18
3.2.16 高电阻电热合金的牌号表示方法18
3.2.17 牌号表示方法的示例18
第4章 钢铁及合金牌号统一数字代号体系19
4.1 总则19
4.2 结构形式19
4.3 分类和编组19
4.4 编码规则20
4.4.1 合金结构钢20
4.4.2 轴承钢22
4.4.3 铸铁、铸钢及铸造合金23
4.4.4 电工用钢和纯铁25
4.4.5 铁合金和生铁26
4.4.6 耐蚀合金和高温合金28
4.4.7 金属功能材料29
4.4.8 低合金钢30
4.4.9 杂类材料32
4.4.10 粉末及粉末冶金材料33
4.4.11 快淬金属及合金35
4.4.12 不锈钢和耐热钢36
4.4.13 工模具钢37
4.4.14 非合金钢38
4.4.15 焊接用钢及合金39
第5章 有色金属产品牌号表示方法40
5.1 有色金属及其合金牌号的一般表示方法40
5.1.1 有色金属及其合金牌号的表示方法总则40
5.1.2 有色金属及其合金的牌号表示方法41
5.2 铸造有色金属及其合金牌号表示方法41
5.2.1 铸造有色纯金属牌号表示方法41
5.2.2 铸造有色合金牌号表示方法42
5.2.3 牌号表示示例42
5.3 铝及铝合金牌号表示方法43
5.3.1 变形铝及铝合金牌号表示方法43
5.3.2 铸造铝及铝合金牌号表示方法48
5.3.3 变形铝及铝合金状态代号49
5.4 镁及镁合金牌号表示方法53
5.4.1 原生镁锭的牌号表示方法53
5.4.2 变形镁及镁合金的牌号表示方法53
5.4.3 铸造镁及镁合金的牌号表示方法54
5.5 铜及铜合金牌号表示方法54
5.5.1 铜及铜合金牌号和代号表示方法54
5.5.2 铜及铜合金状态表示方法58
5.6 镍及镍合金牌号表示方法65
5.6.1 电解镍的牌号表示方法65
5.6.2 纯镍的牌号表示方法65
5.6.3 电真空镍的牌号表示方法65
5.6.4 阳极镍的牌号表示方法65
5.6.5 加工镍合金的牌号表示方法65
5.6.6 镍粉的牌号表示方法65
5.7 钛及钛合金牌号表示方法66
5.7.1 海绵钛的牌号表示方法66
5.7.2 加工钛及钛合金的牌号表示方法66
5.7.3 铸造钛及钛合金的牌号表示方法66
5.7.4 冶金用二氧化钛的牌号表示方法66
5.7.5 钛粉的牌号表示方法66
5.8 锌及锌合金牌号表示方法66
5.8.1 锌锭、再生锌合金锭及热镀用锌合金锭的牌号表示方法66
5.8.2 加工锌的牌号表示方法67
5.8.3 铸造锌及锌合金的牌号表示方法67
5.9 锡及锡合金牌号表示方法67
5.9.1 锡锭的牌号表示方法67
5.9.2 高纯锡的牌号表示方法67
5.9.3 铸造锡基轴承合金锭和铸造锡基轴承合金的牌号表示方法68
5.10 铅及铅合金牌号表示方法68
5.10.1 铅锭的牌号表示方法68
5.10.2 高纯铅的牌号表示方法68
5.10.3 铸造铅基轴承合金和铸造铅基轴承合金锭的牌号表示方法68
5.10.4 再生铅及铅合金锭的牌号表示方法68
5.11 稀土产品牌号表示方法68
5.12 硬质合金牌号表示方法69
5.13 贵金属及其合金牌号表示方法69
5.13.1 牌号分类69
5.13.2 牌号表示方法69
5.14 有色金属的分类71
5.14.1 轻有色金属71
5.14.2 重有色金属72
5.14.3 贵金属72
5.14.4 半金属72
5.14.5 稀有金属72
5.15 有色金属及其合金的分类和术语72
5.15.1 有色金属合金分类72
5.15.2 有色金属及其合金术语73
5.16 有色金属及合金牌号表示方法举例76
第6章 常用金属产品名称代号和分析类别85
6.1 常用钢铁产品名称代号85
6.2 常用金属材料分析类别86
第7章 国内外常用标准代号与名称87
7.1 中国常用热处理相关标准87
7.2 中国金属检验相关标准90
7.3 中国热处理设备及能耗分等标准93
7.4 中国热处理设备系列类别和名称94
7.5 国外标准代号及标准名称95
理化检验104
第1章 金相组织104
1.1 金属晶体结构104
1.1.1 面心立方晶格104
1.1.2 体心立方晶格104
1.1.3 密排六方晶格104
1.2 基本组织及检验104
1.2.1 钢的基本组织及检验104
1.2.2 非铁合金组织及检验118
1.2.3 粉末冶金材料与硬质合金的组织及检验121
1.3 金相分析123
1.3.1 光学显微镜123
1.3.2 电子显微镜127
1.3.3 金相试样的制备129
1.3.4 定量金相方法136
1.3.5 彩色金相技术142
1.3.6 显微组织分析145
1.4 低倍缺陷和表面缺陷155
1.4.1 低倍缺陷155
1.4.2 表面缺陷156
第2章 无损探伤159
2.1 磁粉探伤159
2.1.1 磁粉探伤磁化的物理概念159
2.1.2 磁粉探伤方法160
2.1.3 磁化方法161
2.1.4 磁粉探伤前的准备工作163
2.1.5 退磁方法163
2.2 超声波探伤163
2.2.1 超声波产生及性质164
2.2.2 超声检测方法167
2.2.3 超声波检测设备168
2.2.4 超声检测中共性问题170
2.2.5 焊接接头的超声波检测173
2.2.6 焊缝检测中缺陷测定175
2.2.7 焊缝缺陷性质估判及质量评定176
2.3 射线探伤178
2.4 声发射无损探伤188
2.4.1 声发射检测基础189
2.4.2 声发射检测在焊接中的应用190
2.4.3 声发射材料表征应用190
2.5 涡流探伤191
2.5.1 探测基本原理191
2.5.2 涡流检测设备192
2.5.3 涡流检验技术193
2.6 液体渗透探伤194
2.6.1 渗透检测原理、方法、分类及应用194
2.6.2 渗透检测剂及设备196
2.6.3 对比试块197
2.6.4 渗透检测基本步骤和渗透剂显示特征198
2.7 红外探伤与微波探伤199
2.7.1 红外探伤199
2.7.2 微波探伤200
第3章 牌号检验202
3.1 看谱分析202
3.1.1 光谱的历史202
3.1.2 光谱线产生的原理202
3.1.3 看谱仪的光路工作原理202
3.1.4 样品看谱分析示例202
3.2 火花鉴别203
3.2.1 火花鉴别的基础知识203
3.2.2 影响火花形态变化的因素207
3.2.3 各元素对钢中火花形态的影响207
3.2.4 钢种判断216
3.2.5 沸腾钢、渗碳钢、脱碳钢的火花特征217
3.2.6 火花鉴别注意事项217
3.2.7 鉴别火花的步骤218
3.2.8 常用钢号的火花特征218
第4章 物理化学性能234
4.1 金属物理性能234
4.2 金属的化学性能235
4.3 常用化合物的物理化学性质235
4.4 化学元素的物理和化学性能250
4.4.1 化学元素的物理性能250
4.4.2 化学元素的分类255
4.4.3 化学元素的性能和作用255
4.4.4 化学元素与地壳含量293
4.5 金属材料的物理性能295
4.6 饱和蒸气对应的温度313
第5章 残留应力315
5.1 概述315
5.1.1 残留应力的分类315
5.1.2 残留应力与质量控制的关系315
5.2 残留应力的产生316
5.2.1 残留应力产生的根本原因316
5.2.2 热处理淬火时的残留应力317
5.2.3 表面淬火的残留应力318
5.2.4 表面化学热处理的残留应力318
5.2.5 表面强化的残留应力319
5.3 残留应力的测定319
5.3.1 残留应力的特点及测试方法319
5.3.2 常用残留应力测试方法320
5.3.3 X射线应力测定法324
第6章 力学性能341
6.1 强度341
6.2 弹性342
6.3 塑性343
6.4 韧性344
6.4.1 冲击试验345
6.4.2 断裂韧度试验350
6.5 疲劳、磨损及高温力学性能359
6.5.1 疲劳试验359
6.5.2 磨损试验369
6.5.3 高温力学性能试验374
6.6 冲压、压缩、缠绕、弯曲、扭转及压碎378
6.7 硬度380
6.7.1 布氏硬度381
6.7.2 洛氏硬度395
6.7.3 维氏硬度和努氏硬度402
6.7.4 肖氏硬度444
6.7.5 里氏硬度444
6.7.6 莫氏硬度445
6.7.7 国内黑色金属硬度及强度换算值446
6.7.8 国外金属硬度换算453
6.8 常用高温合金和耐蚀合金的力学性能461
6.8.1 常用高温合金的力学性能461
6.8.2 常用耐蚀合金的力学性能464
热处理466
第1章 碳素结构钢466
1.1 碳素结构钢466
1.2 优质碳素结构钢466
1.3 易切削结构钢471
第2章 合金结构钢473
2.1 合金结构钢的牌号、化学成分及性能和用途473
2.2 合金结构钢的热处理工艺参数485
第3章 弹簧钢507
3.1 弹簧钢的牌号、化学成分及性能和用途507
3.2 弹簧钢的热处理工艺参数509
第4章 轴承钢514
4.1 轴承钢的牌号、化学成分及性能和用途514
4.2 轴承钢的热处理工艺参数516
第5章 工具钢523
5.1 碳素工具钢523
5.2 合金工具钢525
5.2.1 合金工具钢的牌号、化学成分及性能和用途525
5.2.2 合金工具钢的热处理工艺参数533
5.3 高速工具钢546
第6章 不锈钢和耐热钢555
6.1 不锈钢和耐热钢的牌号、化学成分及性能和用途555
6.2 不锈钢和耐热钢的热处理工艺参数576
第7章 高温合金594
7.1 高温合金的牌号及化学成分594
7.1.1 铁基高温合金的牌号及化学成分594
7.1.2 镍基高温合金的牌号及化学成分595
7.2 高温合金的热处理工艺参数及用途597
7.2.1 铁基高温合金的热处理工艺参数及性能和用途597
7.2.2 镍基高温合金的热处理工艺参数及性能和用途599
第8章 钛及钛合金604
8.1 钛及钛合金的牌号及化学成分604
8.2 钛及钛合金棒材的热处理制度及力学性能607
附录A 常用符号名称对照610
附录B 钢的各临界点及空冷组织和硬度613
附录C 钢中元素对钢热处理性能的影响619
附录D 渗碳层深度、渗碳温度和保温时间的关系620
附录E 常用钢的离子氮化硬度与深度参数621
附录F 钢的温度与色泽623
附录G 钢的淬火加热与回火保温时间624
附录H 法定计量单位与公制计量单位换算关系625
附录I 常用物理量的法定计量单位630
附录J 拉伸性能指标名称和符号637
附录K 常用物理量单位换算638
附录L 化学元素周期表650
参考文献650