金属材料学 内容简介
本书为高等学校材料类专业教材，全书共分为三篇14章。**篇介绍了钢铁材料，分章阐述了钢铁材料的合金化原理以及工程结构钢、机械制造结构钢、工模具钢、不锈钢、耐热钢和铸铁的化学成分、热处理工艺、组织和性能之间的关系。第二篇讲述了有色金属材料，着重介绍用途比较广泛的铝合金、铜合金、钛合金和镁合金。本书根据材料研究的新发展，介绍了在工程应用领域取得重要进展的新型金属材料一一粉末冶金材料、金属基复合材料和形状记忆合金材料。为了帮助学生更深入理解教材內容，培养分析和解决问题的能力，每章都有小结，并安排了一定数量的习题。
本书既可以作为材料科学与工程学科的本科生教材，也可供研究生和从事这方面工作的工程技术人员参考。
金属材料学 目录
**篇 钢铁材料
第1章 钢的合金化原理
1.1 钢中合金元素
1.1.1 概述
1.1.2 钢的分类和编号
1.2 合金钢中相组成
1.2.1 铁基固溶体
1.2.2 钢中化合物
1.2.3 合金元素在钢中的分布和存在状态
1.3 合金钢中的相变
1.3.1 合金元素对铁碳相图的影响
1.3.2 合金元素对钢在加热时转变的影响
1.3.3 合金元素对过冷奥氏体分解的影响
1.3.4 合金元素对淬火钢回火转变的影响
1.4 合金元素对钢性能的影响
1.4.1 合金元素对钢力学性能的影响
1.4.2 合金元素对钢焊接性能和切削加工性能的影响
本章小结
思考题与习题
第2章 工程结构钢
2.1 碳素工程结构钢
2.1.1 碳素工程结构钢的分类、成分和性能
2.1.2 合金元素对钢组织、性能的影响
2.1.3 常用碳素工程结构钢
2.2 低合金高强度钢
2.2.1 低合金高强度钢的分类、成分和性能
2.2.2 合金元素对低合金高强度钢性能的影响
2.2.3 常用低合金高强度钢
2.3 微合金钢
2.3.1 微合金钢的成分控制
2.3.2 微合金化原理
2.3.3 微合金钢的控制轧制
2.4 其它工程结构钢
2.4.1 超低碳贝氏体钢
2.4.2 双相钢
本章小结
思考题与习题
第3章 机械制造结构钢
3.1 调质钢
3.1.1 调质钢的合金化
3.1.2 调质钢的力学性能
3.1.3 常用调质钢
3.2 弹簧钢
3.2.1 弹簧钢的合金化
3.2.2 弹簧钢的热处理
3.2.3 常用弹簧钢
3.3 滚动轴承钢
……
第4章 工模具钢
第5章 不锈钢蚀钢
第6章 耐热钢及耐热合金
第7章 铸铁
第二篇 有色金属材料
第8章 铝及铝合金
第9章 铜及铜合金
第10章 钛及钛合金
第11章 镁及镁合金
第三篇 新型金属材料
第12章 金属基复合材料
第13章 粉末冶金材料
第14章 形状记忆合金
参考文献
金属材料学 节选
**篇 钢铁材料
第1章 钢的合金化原理
1.1 钢中合金元素
1.1.1 概述
合金元素是指为了保证获得所要求的组织结构、物理性能、化学性能和力学性能而特别添加到钢中的化学元素。所获得的钢称为合金钢。
碳素钢中加入合金元素可以改善钢的使用性能和工艺性能，使合金钢得到碳钢所不具备的优良陸能或特殊性能。在使用性能方面，在低温下有较高韧性；在高温下有较高的硬度、持久强度以及抗氧化性；在酸、碱、盐介质中有良好的耐蚀性等。在工艺性能方面，可改善其淬透性、可焊性、抗回火稳定性、切削加工性等。这主要是由于各种合金元素的加入改变了钢的内部组织、结构。例如，合金元素与铁相互作用，改变了a固溶体和呷固溶体的相对稳定性，使在高温时才稳定存在的奧氏体组织可在室温下成为稳定组织。
目前，钢中常用合金元素有第二周期中B、N；第三周期中Al、Si；第四周期中TI、v、Cr、Mn、Co、Ni、Cu；第五周期中Nb、Mo、Zr；第六周期中w以及稀土元素等。
一般当钢中合金元素总含量小于或等于5％时，称为低合金钢；合金元素总含量在5％-10％范围内，称为中合金钢；合金元素总含量超过10％称为高合金钢。
在冶炼时由于所用原材料以及冶炼方法和工艺操作等所带人钢中的化学元素，称为杂质。例如，硅、锰由脱氧剂带人；硫、磷由原料带人，并且在炼钢时除不净而被保留下来；钢液中不可避免地含有微量气体一一氧气、氮气、氢气，这些元素在钢中有一定溶解度而保留下来。杂质元素存在往往会影响钢的性能，如硫使钢产生热脆现象，磷使钢产生冷脆现象，氢在钢中形成白点，导致钢的氢脆。这样，同一化学元素既可能作为杂质又可能作为合金元素，若属前者，则影响钢的质量；若属于后者，则改善钢的组织和性能。例如，硫因为在钢中形成硫化物夹杂，降低钢的韧性，特别是横向韧性以及抗层状撕裂性，所以希望其含量越低越好，但是在易切削钢中硫含量高达0．3％（质量分数），并适当提高锰含量以形成MnS夹杂而提高钢的切削性；磷虽可恶化钢的冷脆性，但在易切削钢中（Wn=0．12％）可提高钢的切削性，在汽车钢板及奥氏体沉淀硬化不锈钢中，磷用来提高钢的强度；
……
