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页数:147

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出版时间:2009-1

价格:25.00元

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isbn号码:9787122041159

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《技工基础读物：金属材料与热处理入门》 内容简介： 本书旨在为初入金属加工行业的技工人员提供一套系统、易懂的基础知识。在现代工业生产中，对金属材料的理解与掌握是进行精密加工、保证产品质量的关键。同时，热处理作为一种改变金属材料性能的重要手段，其原理和工艺的熟练应用，更是提升工件可靠性和使用寿命的不二法门。本书聚焦于金属材料的基本特性、常见分类以及热处理的基本原理、主要工艺和应用，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，为日后的实际操作打下坚实根基。 第一章 金属材料基础 本章将从最基础的概念出发，深入浅出地介绍金属材料的定义、分类及其重要性。我们将首先阐述金属材料在现代工业中的不可替代的地位，从建筑、交通、航空航天到日常生活用品，几乎无处不在。 金属材料的定义与基本性质： 什么是金属？金属有哪些独特的物理性质，例如导电性、导热性、延展性、塑性、光泽等？这些性质是如何形成的？我们将从原子结构层面进行简要解释，帮助读者理解金属材料的内在联系。 金属材料的分类： 金属材料并非单一概念，而是庞大的家族。本章将详细介绍金属材料的主要分类方式，包括： 按元素构成： 纯金属与合金。解释纯金属的局限性以及合金化带来的优势。 按基体元素： 黑色金属（铁、锰、铬等及其合金）与有色金属（铜、铝、镍、钛、镁等及其合金）。重点介绍黑色金属在工业中的主导地位，以及有色金属在特定领域的特殊应用。 按用途和性能： 结构钢、工具钢、不锈钢、铸铁、铝合金、铜合金等，简要介绍它们各自的代表性牌号、主要特点和典型应用场景。 合金的形成与性能变化： 为什么合金比纯金属更具实用性？本章将介绍固溶体、化合物等合金相的概念，以及它们如何影响合金的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等性能。我们将通过具体的合金例子，例如钢（碳与铁的合金）、黄铜（铜与锌的合金）等，来直观说明合金化的原理和效果。 金属材料的力学性能： 这是金属材料能否胜任特定工作的前提。本章将重点讲解以下几种关键力学性能： 强度（抗拉强度、屈服强度）： 材料抵抗变形和断裂的能力。 硬度： 材料抵抗表面压痕、划伤的能力。 塑性与韧性： 材料在变形过程中保持不破裂的能力（塑性）和抵抗冲击载荷的能力（韧性）。我们将区分塑性和韧性的概念，并强调两者在不同应用场景下的重要性。 疲劳强度： 材料在反复应力作用下抵抗断裂的能力，对于承受周期性载荷的零件至关重要。 脆性： 材料在变形能力很小时即发生断裂的现象。 金属材料的常见缺陷： 宏观和微观层面的缺陷如何影响材料性能？本章将介绍晶粒、夹杂物、气孔、裂纹等常见缺陷，并说明它们对材料力学性能的负面影响。 第二章 热处理基础 热处理是改变金属材料性能的“魔术之手”。本章将揭示热处理的奥秘，从基本原理到常见工艺，带领读者一步步走近这一重要的金属加工技术。 热处理的定义与目的： 什么是热处理？它与熔炼、锻造、焊接等工艺有何区别？热处理的核心在于通过加热、保温和冷却，改变金属材料的显微组织结构，从而获得所需的物理和力学性能。本章将明确热处理的目的，例如提高硬度、韧性、耐磨性，消除内应力，改善切削加工性能等。 金属材料的相变： 理解热处理的关键在于理解金属材料在加热和冷却过程中的相变。 铁碳合金相图概述： 对于钢铁材料，铁碳合金相图是理解其热处理的基础。本章将简要介绍铁碳合金相图的组成，例如奥氏体、铁素体、渗碳体、珠光体、马氏体等关键相，以及它们在不同温度和碳含量下的存在状态。 相变过程： 讲解在加热过程中，固态金属如何从一种相转变为另一种相，以及冷却过程中相变的逆过程。我们将重点关注奥氏体化、珠光体转变、马氏体转变等关键相变过程。 常见热处理工艺及其原理： 退火（Annealing）： 消除应力、软化材料、改善塑性、细化晶粒、提高加工性能。本章将介绍各种退火工艺，如完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、再结晶退火等，并阐述它们的具体操作和目的。 正火（Normalizing）： 细化晶粒、均匀组织、提高强度和硬度，并改善切削加工性能。本章将介绍正火的原理、工艺过程以及与退火的区别。 淬火（Quenching）： 提高金属材料的硬度和强度，是获得马氏体组织的关键。本章将详细讲解淬火的三个基本要素：加热温度、保温时间、冷却介质和冷却速度，并解释不同冷却介质（水、油、盐浴、空气）对淬火效果的影响。 回火（Tempering）： 淬火后的金属材料硬度很高但脆性大，回火的主要目的是降低脆性，提高韧性，同时保留一定的硬度。本章将介绍不同温度回火所获得的不同组织和性能，例如低温回火、中温回火、高温回火，以及它们分别适用于哪些工况。 调质（Quenching and Tempering）： 这是最常用的热处理工艺之一，通常指淬火后进行高温回火，以获得强度和韧性良好的综合性能。本章将阐述调质处理的意义和应用。 表面热处理： 针对工件表面进行局部热处理，以提高表面硬度、耐磨性和抗疲劳性。本章将简要介绍感应加热淬火、火焰淬火、渗碳、渗氮等表面热处理工艺。 热处理工艺过程中的关键控制点： 加热温度与均匀性： 为什么加热温度的选择至关重要？如何保证工件的均匀加热？ 保温时间： 保温时间不足或过长会带来什么后果？ 冷却速度与均匀性： 冷却速度如何影响相变？如何避免冷却过程中产生变形和开裂？ 热处理设备： 简要介绍常见的退火炉、淬火炉、回火炉等设备及其工作原理。 热处理质量检验： 如何判断热处理是否合格？本章将介绍硬度检验、金相检验、金相显微镜的使用、以及常用的无损检测方法。 第三章 金属材料的选择与热处理的应用 本章将把前两章的理论知识与实际应用相结合，指导读者如何根据零件的工作要求选择合适的金属材料，并应用适当的热处理工艺来满足这些要求。 零件性能要求分析： 在选择材料和设计热处理工艺之前，必须明确零件在实际使用中承受的载荷类型、工作环境、精度要求、寿命预期等。 常见零件的材料选择与热处理工艺举例： 轴类零件： 通常要求较高的强度和良好的韧性，常采用调质处理。 齿轮： 要求齿面高硬度、高耐磨性，齿根高韧性，常采用渗碳淬火或感应淬火。 弹簧： 要求高的弹性极限和良好的疲劳性能，常用油淬火后进行中温回火。 刀具： 要求极高的硬度和良好的耐磨性，常采用高碳工具钢进行淬火和低温回火。 模具： 根据模具的类型和用途，选择不同的钢材并采用相应的热处理工艺，例如冷作模具、热作模具等。 减少热处理变形与开裂的对策： 热处理过程中变形和开裂是常见的难题。本章将介绍一些减少变形和开裂的常用方法，如合理设计工件形状、优化装夹方式、选择合适的冷却介质和冷却速度、进行预处理和消除应力等。 金属材料与热处理的未来发展趋势： 简要介绍新型金属材料的开发、先进热处理技术（如激光热处理、等离子体热处理）以及数字化、智能化热处理的发展方向。 本书内容侧重于理论基础的讲解，语言力求通俗易懂，辅以大量实例说明。通过学习本书，读者将能够对金属材料的基本性质、分类、以及热处理的基本原理、工艺流程和实际应用有全面而深入的认识，为今后在金属加工领域的学习和实践打下坚实的基础。

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阅读这本书的过程，简直就是一场流畅无阻的知识探险。作者的文笔有一种独特的魔力，它能把那些原本枯燥乏味的技术术语，写得引人入胜。我通常看技术类的书籍会很容易走神，但这本书不一样，它的叙事节奏把握得极好，总能在你需要休息的时候巧妙地设置一个总结点，然后又用一个新的悬念把你拉回来。那种行云流水的阅读体验，让我体会到了真正意义上的“沉浸式学习”。它没有用那些故作高深的行话来吓唬读者，而是用最直观、最贴近生活（当然是专业生活）的方式来引导我们理解。读完一章，总会有一种意犹未尽的感觉，迫不及待想知道下一部分会揭示什么新的奥秘。这种阅读体验，比听报告或者看视频都要来得踏实和深刻。

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这本书的实用性简直是无与伦比，我迫不及待地想把它带到工作现场去实操一下。它里面提供的那些图示和表格，简直就是为一线操作人员量身定做的“秘密武器”。我看到好几个地方，那些细节的处理，比如特定标注的规范、尺寸公差的解读方法，都是我在以往的资料中很少能找到这么详尽的说明。它不只是告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么是这样”，以及“实际操作中应该注意哪些陷阱”。这种前瞻性的指导，极大地减少了我在实际工作中摸索的时间和试错成本。毫不夸张地说，这本书放在手边，就像是请了一位经验丰富的老工程师在你旁边实时指导，那种信心倍增的感觉，是任何培训都无法替代的。

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