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商品簡介
目次
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本書主要介紹了金屬材料固態相變的基本規律和金屬材料在加熱和冷卻過程中固態相變-組織-性能之間的具體聯系，詳細闡述了固態相變原理在退火、正火、淬火、回火、固溶處理和時效等基本熱處理工藝中的具體應用以及熱處理工藝對固態金屬材料組織與性能的影響規律。 本書可作為金屬材料工程、材料成形與控制工程、機械等專業的本科生教材，也可供相關技術人員參考。
目次
1 金屬固態相變概論
1.1 金屬固態相變的主要類型
1.1.1 平衡轉變
1.1.2 非平衡轉變
1.1.3 固態相變的其他分類
1.2 金屬固態相變的主要特點
1.2.1 相界面
1.2.2 彈性應變能
1.2.3 原子的遷移率
1.2.4 晶體缺陷
1.2.5 亞穩過渡相
1.2.6 位向關系
1.2.7 慣習面
1.3 固態相變時的形核
1.3.1 均勻形核
1.3.2 非均勻形核
1.4 固態相變時的晶核長大
1.4.1 新相長大機理
1.4.2 新相長大速度
1.5 金屬固態相變的動力學
1.5.1 Johnson-Mehl方程
1.5.2 Avrami方程
1.5.3 擴散型相變的等溫轉變動力學圖
思考題
2 鋼中奧氏體的形成
2.1 奧氏體及其形成條件
2.1.1 奧氏體的組織結構
2.1.2 奧氏體的性能
2.1.3 奧氏體的形成條件
2.2 奧氏體的形成機理
2.2.1 共析鋼平衡組織向奧氏體的轉變機理
2.2.2 非共析鋼奧氏體的形成
2.2.3 非平衡組織向奧氏體的轉變
2.3 奧氏體形成動力學
2.3.1 共析鋼奧氏體等溫形成動力學
2.3.2 亞共析鋼奧氏體等溫形成動力學
2.3.3 奧氏體形成的影響因素
2.4 連續加熱時奧氏體的形成
2.4.1 奧氏體轉變的臨界溫度
2.4.2 奧氏體轉變的臨界溫度范圍
2.4.3 奧氏體轉變的速度
2.4.4 奧氏體晶粒
2.4.5 奧氏體成分的不均勻性
2.5 奧氏體晶粒的長大及控制
2.5.1 奧氏體晶粒度的概念
2.5.2 奧氏體晶粒長大的特點
2.5.3 奧氏體晶粒長大的影響因素
2.5.4 細化奧氏體晶粒的措施
2.6 組織遺傳和斷口遺傳
2.6.1 組織遺傳
2.6.2 斷口遺傳
2.7 奧氏體轉變的應用舉例
2.7.1 奧氏體不銹鋼的固溶處理
2.7.2 高錳鋼的水韌處理
2.7.3 高速鋼淬火加熱時的奧氏體晶粒度控制
思考題
3 珠光體轉變
3.1 珠光體的組織結構
3.1.1 珠光體的組織形態
3.1.2 片狀珠光體的晶體學
3.2 珠光體轉變機制
3.2.1 珠光體轉變的熱力學條件
3.2.2 片狀珠光體形成機制
3.2.3 粒狀珠光體形成機制
3.3 先共析轉變和偽共析轉變
3.3.1 先共析轉變
3.3.2 魏氏組織
3.3.3 偽共析轉變
3.4 珠光體轉變動力學
3.4.1 珠光體的形核率及長大速度
3.4.2 珠光體等溫轉變動力學曲線
3.4.3 珠光體等溫轉變動力學圖
3.4.4 影響珠光體轉變動力學的因素
3.5 珠光體的力學性能
3.5.1 片狀珠光體的力學性能
3.5.2 粒狀珠光體的力學性能
3.5.3 鐵素體加珠光體的力學性能
3.5.4 形變珠光體的力學性能
3.6 鋼中碳化物的相間沉淀
3.6.1 相間沉淀組織
3.6.2 相間沉淀機理
3.6.3 相間沉淀條件
3.6.4 相間沉淀鋼的強化機制及應用
思考題
4 退火和正火
4.1 退火的目的和分類
4.2 鋼的退火
4.2.1 完全退火
4.2.2 不完全退火
4.2.3 等溫退火
4.2.4 球化退火
4.2.5 鋼的退火缺陷和應對措施
4.3 正火
4.3.1 鋼的正火
4.3.2 鑄鐵的正火
4.4 有色金屬（合金）的退火
4.4.1 多相化退火
4.4.2 重結晶退火
4.5 擴散退火
4.5.1 均勻化退火
4.5.2 鋼的預防白點退火
4.5.3 鈦合金的真空除氫退火
4.6 基于回復和再結晶的退火
4.6.1 再結晶退火
4.6.2 消除應力退火
思考題
5 馬氏體相變
5.1 馬氏體相變的主要特征
5.1.1 表面浮凸效應和切變共格性
5.1.2 馬氏體轉變的無擴散性
5.1.3 慣習面和一定的位向關系
5.1.4 亞結構
5.1.5 轉變的非恒溫性和不完全性
5.1.6 馬氏體轉變的可逆性
5.2 馬氏體的晶體結構
5.2.1 馬氏體可能的晶體結構
5.2.2 一般鋼中馬氏體的晶體結構
5.2.3 馬氏體的異常正方度
5.3 馬氏體的組織形態和亞結構
5.3.1 鋼中馬氏體的組織形態和亞結構
5.3.2 影響馬氏體形態及亞結構的因素
5.4 馬氏體相變熱力學
5.4.1 Fe-C合金馬氏體相變的熱力學條件
5.4.2 Ms點的物理意義及其影響因素
5.5 馬氏體相變動力學
5.5.1 降溫形成馬氏體的動力學
5.5.2 等溫形成馬氏體的動力學
5.5.3 爆發形成馬氏體的動力學
5.5.4 熱彈性馬氏體轉變動力學
5.5.5 奧氏體穩定化
5.6 馬氏體相變機制
5.6.1 馬氏體的形核
5.6.2 馬氏體相變的切變模型
5.6.3 馬氏體的長大
5.7 馬氏體的性能
5.7.1 馬氏體的硬度和強度
5.7.2 馬氏體的塑性和韌性
5.7.3 馬氏體相變誘發塑性
5.7.4 馬氏體的物理性能
5.7.5 高碳馬氏體的顯微裂紋
5.8 熱彈性馬氏體與形狀記憶效應
5.8.1 有色合金中的彈性馬氏體
5.8.2 形狀記憶效應
5.8.3 形狀記憶效應的晶體學機制
5.8.4 偽彈性和超彈性
5.8.5 雙程形狀記憶效應的本質
5.8.6 形狀記憶合金及應用實例
思考題
6 貝氏體相變
6.1 貝氏體相變的基本特征
6.1.1 貝氏體相變的溫度范圍
6.1.2 貝氏體相變的產物
6.1.3 貝氏體相變動力學
6.1.4 貝氏體相變的擴散性
6.1.5 晶體學特征
6.2 貝氏體的組織結構
6.2.1 上貝氏體
6.2.2 下貝氏體
6.2.3 無碳化物貝氏體
6.2.4 粒狀貝氏體
6.2.5 其他類型貝氏體
6.3 貝氏體相變機制
6.3.1 貝氏體相變的切變機制
6.3.2 貝氏體的形成過程
6.3.3 貝氏體相變的臺階機制
6.4 貝氏體相變動力學
6.4.1 貝氏體等溫轉變動力學
6.4.2 貝氏體相變時碳的擴散
6.4.3 影響貝氏體相變動力學的因素
6.5 貝氏體的力學性能
6.5.1 影響貝氏體力學性能的因素
6.5.2 貝氏體的強度和硬度
6.5.3 貝氏體的韌性
思考題
7 過冷奧氏體轉變動力學圖
7.1 過冷奧氏體等溫轉變動力學圖
7.1.1 過冷奧氏體等溫轉變動力學圖的基本形式
7.1.2 TTT圖的測定方法
7.1.3 TTT圖的影響因素
7.1.4 TTT圖的基本類型
7.1.5 過冷奧氏體等溫轉變動力學圖的應用
7.2 過冷奧氏體連續轉變動力學圖
7.2.1 過冷奧氏體連續轉變動力學圖的基本形式
7.2.2 改型CCT圖
7.2.3 過冷奧氏體連續轉變動力學圖的測定
7.2.4 過冷奧氏體連續轉變動力學圖的應用
思考題
8 淬火
8.1 淬火加熱
8.1.1 淬火加熱溫度的確定
8.1.2 加熱時間的確定
8.1.3 加熱介質的選擇
8.2 淬火介質
8.2.1 在有物態變化的介質中的冷卻過程
8.2.2 在無物態變化的介質中的冷卻過程
8.2.3 常用的淬火介質
8.2.4 影響淬火介質冷卻能力的因素
8.3 鋼的淬透性
8.3.1 淬透性與淬硬性
8.3.2 淬透性的測定方法
8.3.3 淬透性的應用
8.4 淬火工藝
8.4.1 常用的淬火工藝
8.4.2 其他淬火工藝
8.4.3 冷處理
8.5 表面淬火
8.5.1 表面淬火的目的、分類及應用
8.5.2 淬硬層的深度及硬度梯度
8.5.3 感應加熱表面淬火
8.5.4 其他加熱表面淬火
8.6 淬火缺陷
8.6.1 淬火變形
8.6.2 淬火裂紋
8.6.3 其他淬火缺陷
思考題
9 鋼的回火轉變及回火
9.1 淬火鋼回火時的組織轉變
9.1.1 碳原子的偏聚
9.1.2 馬氏體的分解
9.1.3 殘余奧氏體的轉變
9.1.4 滲碳體的形成
9.1.5 α相回復再結晶和碳化物的聚集長大
9.2 碳鋼回火后的力學性能
9.3 合金元素對回火轉變的影響
9.3.1 回火抗力的提高
9.3.2 二次淬火
9.3.3 二次硬化
9.3.4 合金鋼回火時碳化物的轉變
9.4 回火脆性
9.4.1 第一類回火脆性
9.4.2 第二類回火脆性
9.5 鋼的回火工藝
9.5.1 回火溫度的確定
9.5.2 回火保溫時間的確定
9.5.3 回火后的冷卻
9.5.4 回火缺陷
思考題
10 脫溶沉淀及時效
10.1 概述
10.1.1 固溶、脫溶及時效
10.1.2 脫溶沉淀的條件
10.1.3 脫溶的分類
10.2 脫溶沉淀熱力學及脫溶沉淀過程
10.2.1 脫溶沉淀熱力學
10.2.2 脫溶沉淀過程
10.2.3 脫溶相的粗化
10.3 脫溶沉淀后的顯微組織
10.3.1 連續脫溶（continuous precipitation）的顯微組織
10.3.2 不連續脫溶的顯微組織
10.3.3 脫溶過程中顯微組織變化序列
10.4 脫溶沉淀過程動力學
10.4.1 脫溶沉淀等溫動力學圖的特點
10.4.2 等溫脫溶沉淀動力學圖的影響因素
10.5 脫溶沉淀時性能的變化
10.5.1 冷時效與溫時效
10.5.2 時效硬化機制
10.5.3 回歸現象
10.6 調幅分解
10.6.1 調幅分解的熱力學條件
10.6.2 調幅分解過程
10.6.3 調幅分解組織與性能
10.7 固溶處理及時效工藝
10.7.1 合金固溶處理后性能的變化
10.7.2 固溶處理和時效參數對材料性能的影響
10.7.3 固溶處理規程的選擇
10.7.4 時效規程的選擇
10.7.5 主要合金的固溶處理-時效規程
10.7.6 鐵基合金的固熱處理-時效規程
思考題
參考文獻
1.1 金屬固態相變的主要類型
1.1.1 平衡轉變
1.1.2 非平衡轉變
1.1.3 固態相變的其他分類
1.2 金屬固態相變的主要特點
1.2.1 相界面
1.2.2 彈性應變能
1.2.3 原子的遷移率
1.2.4 晶體缺陷
1.2.5 亞穩過渡相
1.2.6 位向關系
1.2.7 慣習面
1.3 固態相變時的形核
1.3.1 均勻形核
1.3.2 非均勻形核
1.4 固態相變時的晶核長大
1.4.1 新相長大機理
1.4.2 新相長大速度
1.5 金屬固態相變的動力學
1.5.1 Johnson-Mehl方程
1.5.2 Avrami方程
1.5.3 擴散型相變的等溫轉變動力學圖
思考題
2 鋼中奧氏體的形成
2.1 奧氏體及其形成條件
2.1.1 奧氏體的組織結構
2.1.2 奧氏體的性能
2.1.3 奧氏體的形成條件
2.2 奧氏體的形成機理
2.2.1 共析鋼平衡組織向奧氏體的轉變機理
2.2.2 非共析鋼奧氏體的形成
2.2.3 非平衡組織向奧氏體的轉變
2.3 奧氏體形成動力學
2.3.1 共析鋼奧氏體等溫形成動力學
2.3.2 亞共析鋼奧氏體等溫形成動力學
2.3.3 奧氏體形成的影響因素
2.4 連續加熱時奧氏體的形成
2.4.1 奧氏體轉變的臨界溫度
2.4.2 奧氏體轉變的臨界溫度范圍
2.4.3 奧氏體轉變的速度
2.4.4 奧氏體晶粒
2.4.5 奧氏體成分的不均勻性
2.5 奧氏體晶粒的長大及控制
2.5.1 奧氏體晶粒度的概念
2.5.2 奧氏體晶粒長大的特點
2.5.3 奧氏體晶粒長大的影響因素
2.5.4 細化奧氏體晶粒的措施
2.6 組織遺傳和斷口遺傳
2.6.1 組織遺傳
2.6.2 斷口遺傳
2.7 奧氏體轉變的應用舉例
2.7.1 奧氏體不銹鋼的固溶處理
2.7.2 高錳鋼的水韌處理
2.7.3 高速鋼淬火加熱時的奧氏體晶粒度控制
思考題
3 珠光體轉變
3.1 珠光體的組織結構
3.1.1 珠光體的組織形態
3.1.2 片狀珠光體的晶體學
3.2 珠光體轉變機制
3.2.1 珠光體轉變的熱力學條件
3.2.2 片狀珠光體形成機制
3.2.3 粒狀珠光體形成機制
3.3 先共析轉變和偽共析轉變
3.3.1 先共析轉變
3.3.2 魏氏組織
3.3.3 偽共析轉變
3.4 珠光體轉變動力學
3.4.1 珠光體的形核率及長大速度
3.4.2 珠光體等溫轉變動力學曲線
3.4.3 珠光體等溫轉變動力學圖
3.4.4 影響珠光體轉變動力學的因素
3.5 珠光體的力學性能
3.5.1 片狀珠光體的力學性能
3.5.2 粒狀珠光體的力學性能
3.5.3 鐵素體加珠光體的力學性能
3.5.4 形變珠光體的力學性能
3.6 鋼中碳化物的相間沉淀
3.6.1 相間沉淀組織
3.6.2 相間沉淀機理
3.6.3 相間沉淀條件
3.6.4 相間沉淀鋼的強化機制及應用
思考題
4 退火和正火
4.1 退火的目的和分類
4.2 鋼的退火
4.2.1 完全退火
4.2.2 不完全退火
4.2.3 等溫退火
4.2.4 球化退火
4.2.5 鋼的退火缺陷和應對措施
4.3 正火
4.3.1 鋼的正火
4.3.2 鑄鐵的正火
4.4 有色金屬（合金）的退火
4.4.1 多相化退火
4.4.2 重結晶退火
4.5 擴散退火
4.5.1 均勻化退火
4.5.2 鋼的預防白點退火
4.5.3 鈦合金的真空除氫退火
4.6 基于回復和再結晶的退火
4.6.1 再結晶退火
4.6.2 消除應力退火
思考題
5 馬氏體相變
5.1 馬氏體相變的主要特征
5.1.1 表面浮凸效應和切變共格性
5.1.2 馬氏體轉變的無擴散性
5.1.3 慣習面和一定的位向關系
5.1.4 亞結構
5.1.5 轉變的非恒溫性和不完全性
5.1.6 馬氏體轉變的可逆性
5.2 馬氏體的晶體結構
5.2.1 馬氏體可能的晶體結構
5.2.2 一般鋼中馬氏體的晶體結構
5.2.3 馬氏體的異常正方度
5.3 馬氏體的組織形態和亞結構
5.3.1 鋼中馬氏體的組織形態和亞結構
5.3.2 影響馬氏體形態及亞結構的因素
5.4 馬氏體相變熱力學
5.4.1 Fe-C合金馬氏體相變的熱力學條件
5.4.2 Ms點的物理意義及其影響因素
5.5 馬氏體相變動力學
5.5.1 降溫形成馬氏體的動力學
5.5.2 等溫形成馬氏體的動力學
5.5.3 爆發形成馬氏體的動力學
5.5.4 熱彈性馬氏體轉變動力學
5.5.5 奧氏體穩定化
5.6 馬氏體相變機制
5.6.1 馬氏體的形核
5.6.2 馬氏體相變的切變模型
5.6.3 馬氏體的長大
5.7 馬氏體的性能
5.7.1 馬氏體的硬度和強度
5.7.2 馬氏體的塑性和韌性
5.7.3 馬氏體相變誘發塑性
5.7.4 馬氏體的物理性能
5.7.5 高碳馬氏體的顯微裂紋
5.8 熱彈性馬氏體與形狀記憶效應
5.8.1 有色合金中的彈性馬氏體
5.8.2 形狀記憶效應
5.8.3 形狀記憶效應的晶體學機制
5.8.4 偽彈性和超彈性
5.8.5 雙程形狀記憶效應的本質
5.8.6 形狀記憶合金及應用實例
思考題
6 貝氏體相變
6.1 貝氏體相變的基本特征
6.1.1 貝氏體相變的溫度范圍
6.1.2 貝氏體相變的產物
6.1.3 貝氏體相變動力學
6.1.4 貝氏體相變的擴散性
6.1.5 晶體學特征
6.2 貝氏體的組織結構
6.2.1 上貝氏體
6.2.2 下貝氏體
6.2.3 無碳化物貝氏體
6.2.4 粒狀貝氏體
6.2.5 其他類型貝氏體
6.3 貝氏體相變機制
6.3.1 貝氏體相變的切變機制
6.3.2 貝氏體的形成過程
6.3.3 貝氏體相變的臺階機制
6.4 貝氏體相變動力學
6.4.1 貝氏體等溫轉變動力學
6.4.2 貝氏體相變時碳的擴散
6.4.3 影響貝氏體相變動力學的因素
6.5 貝氏體的力學性能
6.5.1 影響貝氏體力學性能的因素
6.5.2 貝氏體的強度和硬度
6.5.3 貝氏體的韌性
思考題
7 過冷奧氏體轉變動力學圖
7.1 過冷奧氏體等溫轉變動力學圖
7.1.1 過冷奧氏體等溫轉變動力學圖的基本形式
7.1.2 TTT圖的測定方法
7.1.3 TTT圖的影響因素
7.1.4 TTT圖的基本類型
7.1.5 過冷奧氏體等溫轉變動力學圖的應用
7.2 過冷奧氏體連續轉變動力學圖
7.2.1 過冷奧氏體連續轉變動力學圖的基本形式
7.2.2 改型CCT圖
7.2.3 過冷奧氏體連續轉變動力學圖的測定
7.2.4 過冷奧氏體連續轉變動力學圖的應用
思考題
8 淬火
8.1 淬火加熱
8.1.1 淬火加熱溫度的確定
8.1.2 加熱時間的確定
8.1.3 加熱介質的選擇
8.2 淬火介質
8.2.1 在有物態變化的介質中的冷卻過程
8.2.2 在無物態變化的介質中的冷卻過程
8.2.3 常用的淬火介質
8.2.4 影響淬火介質冷卻能力的因素
8.3 鋼的淬透性
8.3.1 淬透性與淬硬性
8.3.2 淬透性的測定方法
8.3.3 淬透性的應用
8.4 淬火工藝
8.4.1 常用的淬火工藝
8.4.2 其他淬火工藝
8.4.3 冷處理
8.5 表面淬火
8.5.1 表面淬火的目的、分類及應用
8.5.2 淬硬層的深度及硬度梯度
8.5.3 感應加熱表面淬火
8.5.4 其他加熱表面淬火
8.6 淬火缺陷
8.6.1 淬火變形
8.6.2 淬火裂紋
8.6.3 其他淬火缺陷
思考題
9 鋼的回火轉變及回火
9.1 淬火鋼回火時的組織轉變
9.1.1 碳原子的偏聚
9.1.2 馬氏體的分解
9.1.3 殘余奧氏體的轉變
9.1.4 滲碳體的形成
9.1.5 α相回復再結晶和碳化物的聚集長大
9.2 碳鋼回火后的力學性能
9.3 合金元素對回火轉變的影響
9.3.1 回火抗力的提高
9.3.2 二次淬火
9.3.3 二次硬化
9.3.4 合金鋼回火時碳化物的轉變
9.4 回火脆性
9.4.1 第一類回火脆性
9.4.2 第二類回火脆性
9.5 鋼的回火工藝
9.5.1 回火溫度的確定
9.5.2 回火保溫時間的確定
9.5.3 回火后的冷卻
9.5.4 回火缺陷
思考題
10 脫溶沉淀及時效
10.1 概述
10.1.1 固溶、脫溶及時效
10.1.2 脫溶沉淀的條件
10.1.3 脫溶的分類
10.2 脫溶沉淀熱力學及脫溶沉淀過程
10.2.1 脫溶沉淀熱力學
10.2.2 脫溶沉淀過程
10.2.3 脫溶相的粗化
10.3 脫溶沉淀后的顯微組織
10.3.1 連續脫溶（continuous precipitation）的顯微組織
10.3.2 不連續脫溶的顯微組織
10.3.3 脫溶過程中顯微組織變化序列
10.4 脫溶沉淀過程動力學
10.4.1 脫溶沉淀等溫動力學圖的特點
10.4.2 等溫脫溶沉淀動力學圖的影響因素
10.5 脫溶沉淀時性能的變化
10.5.1 冷時效與溫時效
10.5.2 時效硬化機制
10.5.3 回歸現象
10.6 調幅分解
10.6.1 調幅分解的熱力學條件
10.6.2 調幅分解過程
10.6.3 調幅分解組織與性能
10.7 固溶處理及時效工藝
10.7.1 合金固溶處理后性能的變化
10.7.2 固溶處理和時效參數對材料性能的影響
10.7.3 固溶處理規程的選擇
10.7.4 時效規程的選擇
10.7.5 主要合金的固溶處理-時效規程
10.7.6 鐵基合金的固熱處理-時效規程
思考題
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