金屬材料及熱處理(第3版)（簡體書）

本書是根據國務院印發的《中國教育現代化2035》《國家職業教育改革實施方案》等文件精神及高等職業教育人才培養目標的要求而編寫的，是工科高等職業技術教育的通用教材。
為了貫徹落實教育部要求培養高素質勞動者和技術技能型人才以及課程與教材改革要面向21世紀，適應素質教育、技能培養、創新教育和創業教育的需要，建立具有中國特色的現代化高等職業教育課程體系的精神，針對目前高等職業技術教育缺少滿足金屬材料及熱處理課程教學新要求教材的情況，編者認真查閱了大量的參考資料，進行了多次專題交流與研討，並且積極汲取各種現有相關教材的精華，對本書進行了科學合理的編寫。
知識經濟和信息化時代迫切需要綜合素質高、實踐能力強和創新能力突出的職業技術人才，這就需要我們采用科學合理的教學模式，不斷開發新教材，優化教材結構，以利於提高學生的綜合素質和職業技能。能力教育與素質教育實際上是同一個問題的兩個不同側面和不同表述。素質是能力的基礎，能力則是素質的外在表現，素質訴諸實踐就表現為能力。離開素質，能力就成了無本之木；離開能力，素質也就無從體現了。
另外，突出能力教育必須以人的素質與能力為基礎和核心，強調重視學習方法和掌握知識，學會運用知識進行創造性的思考和實踐，學會把知識有效地轉化為素質和能力。高等職業教育不僅要加強基礎知識和職業技能的學習，而且還要使學生有更大的“柔性”(或可持續發展能力)。“柔性”要求給予每個在校學生更大的發展空間和深層的受教育機會和能力，培養學生的終身學習能力，以適應未來職業生涯中的工作崗位需求和崗位變換。
本書的編寫目標主要有以下幾點。
1)系統地介紹了金屬材料和非金屬材料的生產和加工過程，通過學習，強化學生的工程意識、質量意識、經濟意識和環保意識，培養高素質、復合型、創新型、技術技能型的高等職業教育應用型人才。
2)使學生獲得扎實的專業基礎知識和實踐經驗，以適應未來的職業生涯發展需要。
3)強化實踐教學環節，提高學生的動手能力和實踐技能。
4)培養綜合應用能力，引導學生學會應用所學的知識解決一些實際問題，初步使學生具有一定的解決實際問題的感性認識和經驗，做到觸類旁通和融會貫通。
5）鼓勵開放式教學方式，造就互動探究式學習環境，培養學生團結合作、相互交流、相互學習和勇於探討問題的學風。
6)引導學生深入社會，了解現代企業的生產狀況，引導學生善於發現實際問題，探索解決問題的途徑，培養不斷創新和積極進取的探索精神。
7)適應知識經濟和信息社會的發展需要，培養學生的信息素養，引導學生善於利用現代信息技術，拓寬知識面，了解更多的相關知識。
8)適應終身學習型社會的發展需要，培養學生掌握正確的學習方法，提高學習能力。
本書在內容編寫方面力求做到布局合理、內容豐富、知識新穎；在文字介紹方面力求做到精煉、準確、通俗易懂和插圖形象生動；在內容組織方面注重邏輯性、系統性和層次性，突出實踐性和適應性，注重理論與實際相結合；在時代性方面注重反映裝備制造方面的新技術、新材料、新工藝和新設備，使教師和學生的認識在一定層次上能跟上現代科技發展與高等職業教育的新要求。
本書每章均設有小結，指導教師采用合理的教學方法，指導學生掌握學習重點和學習方法；每章均配備了較全面的各種類型的復習題，供學生自學時自我檢查和進一步鞏固所學知識；書後附有8個與本書內容相關的實驗項目指導，可最大限度滿足不同的實驗教學需要。另外，本書還提供電子教案、PPT演示文稿、復習與思考題答案、模擬試卷及其答案等。
本書除供高等職業技術教育院校使用外，還可作為工科中等職業教育、成人教育和工程技術類中高級技術工人的培訓教材。
本書建議學時（總共54學時）及分配見下表。

章建議學時章建議學時章建議學時緒論、第一章2第六章6第十一章4第二章4第七章4第十二章2第三章4第八章2第十三章2第四章4第九章4第十四章2第五章2第十章2實驗指導10（最多）總計54（包括實驗10學時）
本書主編為王英杰、金升，副主編為張芙麗、楊皓天。全書由王英杰擬定編寫提綱和統稿。編寫分工為：緒論和實驗指導由王英杰編寫，第一章至第四章由楊皓天編寫，第五章和第六章由張芙麗編寫，第七章至第九章由金升編寫，第十章和第十一章由段瑾剛編寫，第十二章和第十三章由杜凱倫編寫，第十四章由張斌興編寫。本書由高級工程師郭曉平主審。
由於編者水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。同時，本書在編寫過程中參考了大量的文獻資料，在此向文獻資料的作者致以誠摯的謝意。

編者

前言
緒論1
第一章金屬材料與機械制造過程
概述4
第一節金屬材料分類4
第二節鋼鐵材料生產過程概述5
第三節機械制造過程概述9
小結11
復習與思考11
第二章金屬的性能13
第一節金屬的力學性能13
第二節金屬的物理性能、化學性能和
工藝性能24
小結27
復習與思考27
第三章金屬的晶體結構與結晶30
第一節金屬晶體結構30
第二節純金屬的結晶33
第三節金屬的同素異構轉變36
第四節合金的晶體結構36
第五節合金的結晶38
第六節金屬鑄錠的組織特征39
第七節金屬的塑性變形與再結晶41
第八節金屬材料的焊接性和焊接接頭
組織46
小結48
復習與思考48
第四章鐵碳合金50
第一節鐵碳合金的基本組織50
第二節鐵碳合金相圖52
小結56
復習與思考56
第五章非合金鋼58
第一節雜質元素對鋼性能的影響58
第二節非合金鋼的分類60
第三節非合金鋼的牌號及用途61
小結66
復習與思考67
第六章鋼的熱處理69
第一節鋼在加熱時的組織轉變70
第二節鋼在冷卻時的組織轉變72
第三節退火與正火75
第四節淬火78
第五節回火82
第六節金屬的時效84
第七節表面熱處理與化學熱處理85
第八節熱處理新技術簡介89
第九節熱處理工藝應用91
第十節熱處理工藝實訓94
小結97
復習與思考97
第七章低合金鋼和合金鋼101
第一節合金元素在鋼中的作用101
第二節低合金鋼和合金鋼的分類與
牌號103
第三節低合金鋼106
第四節合金鋼107
小結118
復習與思考119
第八章鑄鐵121
第一節鑄鐵概述121
第二節常用鑄鐵122
第三節合金鑄鐵130
小結131
復習與思考131
第九章非鐵金屬及其合金134
第一節鋁及鋁合金134
第二節銅及銅合金138
第三節鈦及鈦合金144
第四節滑動軸承合金146
小結149
復習與思考149
第十章粉末冶金151
第一節粉末冶金概述151
第二節硬質合金153
小結156
復習與思考156
第十一章非金屬材料158
第一節高分子材料158
第二節陶瓷材料172
第三節復合材料175
小結179
復習與思考179
第十二章金屬腐蝕及防護方法182
第一節金屬的腐蝕182
第二節防止金屬腐蝕的方法185
小結188
復習與思考188
第十三章新材料簡介190
第一節新型高溫材料190
第二節形狀記憶材料192
第三節非晶態合金196
第四節超導材料197
第五節納米材料199
第六節功能材料201
小結203
復習與思考204
第十四章材料選擇及分析205
第一節金屬材料的選用原則與選用
程序205
第二節材料的合理使用208
第三節典型零件選材實例209
小結211
復習與思考212
實驗指導213
說明213
實驗一拉伸試驗214
實驗二硬度試驗218
實驗三衝擊試驗222
實驗四金相試樣的制備及顯微組織
觀察實驗224
實驗五鐵碳合金顯微組織觀察及分析
實驗228
實驗六鋼的熱處理及其硬度測定
實驗232
實驗七鋼鐵的火花鑒別實驗236
實驗八鑄鐵及非鐵金屬的顯微組織
觀察實驗241
參考文獻246