第一篇 金属学及热处理原理基础

第1章 金属和合金的结构

1.1 晶体中原子间的键合

1.1.1 金属键

1.1.2 共价键

1.1.3 离子键

1.1.4 范德瓦耳斯键

1.1.5 混合键

1.2 晶体结构基础

1.2.1 晶系和布拉菲点阵

1.2.2 晶面指数和晶向指数

1.2.3 晶带和晶带定律

1.2.4 晶面间距

1.3 金属的晶体结构

1.3.1 典型的金属晶体结构

1.3.2 3种晶体结构的特征

1.4 合金相的晶体结构

1.4.1 合金的组元、相及组织

1.4.2 固溶体

1.4.3 中间相结构

1.4.4 超结构（有序固溶体）

1.5 晶体缺陷

1.5.1 点缺陷

1.5.2 线缺陷

1.5.3 面缺陷

参考文献

第2章 合金相图

2.1 单元系相图和金属结晶

2.1.1 单元系相图和同素异构转变

2.1.2 纯金属结晶

2.2 二元系合金相图和合金的结晶

2.2.1 匀晶相图和合金的结晶

2.2.2 共晶相图和合金的结晶

2.2.3 包晶相图和合金的结晶

2.2.4 共析相图

2.2.5 二元系合金相图的应用

2.3 Fe-Fe3C和Fe-C相图和应用

2.3.1 铁碳合金的基本相

2.3.2 铁碳合金的平衡结晶过程和组织

2.4 三元系合金相图简介

2.4.1 三元系合金相图基本构成

2.4.2 Fe-N-C三元系相图实例

参考文献

第3章 钢在加热及冷却过程中的组织转变

3.1 钢在加热过程中的组织转变

3.1.1 钢中奥氏体的形成

3.1.2 奥氏体的形成方式及影响因素

3.1.3 奥氏体晶粒长大及影响因素

3.2 钢在冷却过程中的组织转变

3.2.1 过冷奥氏体的等温转变

3.2.2 过冷奥氏体的连续冷却转变

3.2.3 过冷奥氏体的珠光体转变

3.2.4 过冷奥氏体的马氏体转变

3.2.5 过冷奥氏体的贝氏体转变

3.3 淬火钢回火时的组织转变

3.3.1 淬火钢回火时的组织转变

3.3.2 马氏体回火后的组织

3.3.3 淬火钢回火后力学性能变化

3.3.4 钢中贝氏体的回火转变

3.3.5 淬火钢的回火脆性

3.4 其他固态相变简介

3.4.1 调幅分解转变

3.4.2 合金的时效强化转变

参考文献

第4章 合金元素在钢中的作用

4.1 合金元素与铁的交互作用

4.1.1 合金元素对Fe-M相图影响

4.1.2 合金元素与铁的交互作用

4.1.3 硼和铁的交互作用

4.2 合金元素与碳的交互作用

4.2.1 形成碳化物的稳定程度

4.2.2 形成碳化物的类型

4.2.3 碳化物的相互溶解及作用

4.3 合金元素间相互作用和金属间化合物

4.3.1 金属间化合物

4.3.2 合金元素与氮的交互作用

4.4 合金元素与钢中晶体缺陷交互作用

4.5 合金元素对Fe-Fe3C状态图的影响

4.5.1 改变共析温度（A1）

4.5.2 改变共析含碳量

4.5.3 改变奥氏体的最大溶碳量

4.6 合金元素对钢热处理过程中组织转变的影响

4.6.1 合金元素对钢加热转变的影响

4.6.2 合金元素对钢冷却转变的影响

4.6.3 合金元素对淬火钢回火转变的影响

4.7 合金元素对钢力学性能的影响

4.7.1 合金元素对退火（或正火）状态下钢的力学性能的影响

4.7.2 合金元素对淬火回火状态下钢的力学性能的影响

4.7.3 合金元素对钢在高温及低温时力学性能的影响

4.8 合金元素在钢中的分布

附录

参考文献

第二篇 金相分析常用技术

第5章 金相显微镜及应用

5.1 金相显微镜分类及基本组成

5.1.1 金相显微镜的分类

5.1.2 金相显微镜的基本组成

5.2 光学的基本概念及显微放大原理

5.2.1 光的基本特性

5.2.2 光的反射和折射

5.2.3 反射镜和棱镜

5.2.4 透镜及成像原理

5.2.5 透镜的像差

5.2.6 金相显微镜放大原理和光学特点

5.3 金相显微镜的基本组件

5.3.1 物镜

5.3.2 目镜

5.3.3 照明系统

5.3.4 光阑

5.3.5 滤光片

5.3.6 显微镜镜架系统

5.3.7 显微摄像系统

5.3.8 偏光、相衬等其他附件

5.4 金相显微镜主要技术参量

5.4.1 显微镜的总有效放大率

5.4.2 金相显微镜的分辨力、工作距离

5.4.3 主要几何尺寸

5.4.4 实际视场

5.5 金相显微镜的几种观察方法

5.5.1 明场观察

5.5.2 暗场观察

5.5.3 偏振光观察

5.5.4 微分干涉相衬观察

5.6 金相显微摄影操作要点

5.6.1 样品要求

5.6.2 操作要求

5.7 金相显微镜的安装、检定及维护

5.7.1 金相显微镜的安装

5.7.2 金相显微镜的检定

5.7.3 金相显微镜的品质及维护

5.8 典型金相显微镜介绍

5.8.1 全自动金相显微镜

5.8.2 电动金相显微镜

5.8.3 普及型金相显微镜

参考文献

第6章 定量金相及金相图像分析系统

6.1 体视学简介

6.2 定量金相技术

6.2.1 半定量测量——比较法

6.2.2 定量测量方法

6.2.3 定量测量的误差统计分析

6.3 定量金相测量试样要求

6.4 金相图像分析系统

6.4.1 金相数字图像定量测量基本方法

6.4.2 金相图像分析基本构成

6.4.3 数字成像过程的控制

6.4.4 数字图像处理高级技术

6.4.5 图像分析系统发展

6.5 金相图像分析中图像处理基本操作技术

6.5.1 定义标尺

6.5.2 图像清晰处理

6.5.3 图像灰度调整

参考文献

第7章 显微硬度试验及应用

7.1 显微维氏（Vickers）硬度试验

7.1.1 试验原理及计算公式

7.1.2 维氏压头及试验法的特点

7.1.3 试验方法和注意事项

7.1.4 试样最小厚度与最大检测力间的关系

7.1.5 显微维氏硬度计性能要求及检定系统

7.1.6 维氏硬度试验测量结果不确定度的评定

7.1.7 维氏显微硬度试验的应用

7.1.8 钢铁、有色合金、难熔化合物组成相的显微硬度值

7.2 努氏（Knoop）硬度试验

7.2.1 试验原理及计算公式

7.2.2 检测方法和注意事项

7.2.3 试样最小厚度与试验力间关系

7.2.4 努氏硬度计性能要求

7.2.5 努氏硬度试验的应用

7.3 显微维氏和努氏硬度试验方法及压头的比较

7.3.1 试验压头的比较

7.3.2 试验方法及应用比较

7.4 影响显微硬度试验结果的因素

7.4.1 硬度计的影响

7.4.2 试样的影响

7.4.3 操作的影响

7.4.4 压痕异常判断

7.5 显微硬度计

7.5.1 哈纳门（Hanemann）型显微硬度计

7.5.2 早期手动显微硬度计

7.5.3 数显式显微硬度计

7.5.4 半自动硬度测量的显微硬度计

参考文献

第8章 金相试样的制备

8.1 金相试样的选取及截取

8.1.1 金相试样的选取

8.1.2 金相试样的截取

8.2 金相试样的夹持及镶嵌

8.2.1 金相试样的夹持

8.2.2 金相试样的镶嵌

8.3 金相试样的磨光

8.3.1 磨光机理

8.3.2 磨光用材料

8.3.3 磨光方法

8.4 金相试样的抛光

8.4.1 机械抛光

8.4.2 电解抛光

8.4.3 化学抛光

8.5 显微组织的显示

8.5.1 化学浸蚀

8.5.2 电解浸蚀

8.5.3 特殊显示方法

8.6 非钢铁金属的制样及组织显示方法

8.7 现场金相及金相复型技术

8.7.1 现场金相制样

8.7.2 金相复型技术

附录：常用金相抛光浸蚀试剂

参考文献

第9章 扫描电子显微镜及应用

9.1 扫描电子显微镜工作基础

9.1.1 背散射电子

9.1.2 二次电子

9.1.3 透射电子

9.1.4 特征X射线

9.1.5 俄歇电子

9.2 扫描电子显微镜结构及工作原理

9.2.1 扫描电子显微镜结构

9.2.2 扫描电子显微镜各种图像的成像原理

9.3 X射线波谱仪

9.3.1 X射线波谱仪的结构原理

9.3.2 X射线波谱仪的分析方式

9.3.3 X射线波谱定量分析

9.4 X射线能谱仪

9.4.1 能谱分析的原理

9.4.2 能谱仪的结构

9.4.3 X射线能谱分析

9.4.4 X射线波谱和X射线能谱分析的特点

9.5 电子通道效应及电子背散射衍射

9.5.1 电子通道效应

9.5.2 背散射电子衍射（EBSD）

9.6 新颖扫描电镜简介

9.6.1 高分辨场发射扫描电镜

9.6.2 低电压扫描电镜和低真空扫描电镜

9.7 扫描电子显微镜的试样制备方法

9.7.1 金属断口试样的制备

9.7.2 金相试样的制备

9.7.3 导电性差和不导电试样制备

9.7.4 粉末试样的制备

9.8 典型应用

9.8.1 断裂和断口分析

9.8.2 金相显微组织分析

9.8.3 金属及合金表面形貌分析

9.8.4 粉末颗粒的测定和纳米材料的研究

9.8.5 晶体取向研究

9.8.6 动态观察

参考文献

第10章 透射电子显微镜及应用

10.1 透射电子显微镜原理

10.1.1 电子的性质

10.1.2 电磁透镜

10.1.3 电子显微镜的分辨力

10.1.4 透射电子显微镜的场深和焦深

10.2 透射电子显微镜的构造

10.2.1 镜筒

10.2.2 真空系统

10.2.3 供电系统

10.3 透射电镜的样品制备技术

10.3.1 表面形貌复型及投影技术

10.3.2 萃取复型

10.3.3 粉末样品制备方法

10.3.4 金属薄膜样品制备方法

10.4 复型像分析及应用

10.4.1 复型图像分析

10.4.2 金相显微组织形态分析

10.4.3 现场检验分析中的应用

10.4.4 失效分析中的应用

10.5 电子衍射分析及应用

10.5.1 电子衍射原理

10.5.2 电子显微镜中的电子衍射

10.5.3 电子衍射花样分析

10.5.4 电子衍射在金相分析中的应用

10.6 金属薄膜衍衬像及应用

10.6.1 衍衬成像原理

10.6.2 衍衬像分析应用

10.7 分析电子显微镜及应用

10.7.1 透射扫描电子显微镜

10.7.2 薄晶体X射线显微分析

10.7.3 动态分析

10.7.4 高分辨电子显微分析

10.7.5 分析电镜应用实例

参考文献

第11章 X射线衍射及在金属分析中的应用

11.1 X射线衍射的基本原理

11.1.1 晶体结构的基本特点

11.1.2 晶体对X射线的衍射

11.1.3 X射线衍射的结构分析

11.2 X射线衍射仪的构造

11.2.1 X射线粉末衍射仪

11.2.2 多功能衍射仪

11.3 X射线衍射在金属分析中的一些应用

11.3.1 物相定性分析

11.3.2 宏观（残余）应力的测定

11.3.3 点阵常数的测定

11.3.4 物相定量分析

11.3.5 织构的测定

11.3.6 晶体结构的测定

11.3.7 衍射线形的分析

11.3.8 表面与薄膜分析

11.4 多晶体衍射全谱线形拟合法与晶体结构的测定

11.4.1 Rietveld全谱线形拟合法的基本概念

11.4.2 Rietveld全谱线形拟合精修结构应用举例

11.4.3 晶体结构的从头测定

11.4.4 全谱线形拟合法在粉末衍射传统领域中的应用简介

11.5 同步辐射与X射线分析简介

11.5.1 同步辐射的特性

11.5.2 同步辐射装置构造简介

11.5.3 上海光源的X射线分析技术简介

参考文献

第三篇 金相常规项目检测

第12章 钢铁材料的低倍检验

12.1 钢锭结晶过程及缺陷形成

12.2 钢的酸蚀试验方法及缺陷评定

12.2.1 试样的截取及制样

12.2.2 热酸蚀试验

12.2.3 冷酸蚀试验

12.2.4 钢的低倍组织缺陷及评定原则

12.3 连铸钢坯凝固组织及内部缺陷的评定

12.3.1 连铸钢坯凝固组织低倍评定方法

12.3.2 连铸钢坯低倍组织缺陷评级

12.4 低倍组织浸蚀方法的应用

12.5 断口试验及缺陷鉴别

12.5.1 检验断口的制备

12.5.2 检验用断口的分类

12.5.3 断口形貌及各种缺陷识别

12.6 钢材塔形发纹检验

12.6.1 发纹的特征及成因

12.6.2 塔形发纹检验试样制备

12.6.3 发纹检验方法

12.7 钢材硫印、磷印试验

12.7.1 磷印试验

12.7.2 硫印试验

参考文献

第13章 钢的显微组织常规分析及评定

13.1 带状组织评定

13.2 游离渗碳体分布评定

13.3 魏氏组织评定

13.4 碳化物不均匀度评定

13.4.1 共晶碳化物的不均匀度评定

13.4.2 二次共析碳化物偏聚评定

13.5 碳化物液析评定

13.6 钢材表面脱碳层鉴别与深度测定

13.7 球化退火处理及球化级别评定

13.7.1 共析、过共析钢球化退火及评级

13.7.2 亚共析钢球化退火及评级

13.8 高温使用中（珠光体）球化程度评定

13.8.1 20号系列钢珠光体球化评级（DL/T 674—1999）

13.8.2 12CrlMoV钢球化评级（DL/T 773—2001）

13.8.3 15CrMo类钢珠光体球化评级（DL/T 787—2001）

13.8.4 2.25Cr-1Mo类钢球化评级（DL/T 999—2006）

参考文献

第14章 钢中非金属夹杂物检测及评级

14.1 钢中非金属夹杂物的种类及形态

14.1.1 按夹杂物的化学成分分类

14.1.2 按夹杂物的可塑性分类

14.1.3 按夹杂物的来源分类

14.1.4 按夹杂物形态和分布分类

14.2 钢中非金属夹杂物的鉴定方法

14.2.1 金相分析法

14.2.2 电子探针方法

14.2.3 电解分离法

14.3 钢中非金属夹杂物显微检测评定方法

14.3.1 非金属夹杂物显微检测的取样与观察

14.3.2 GB/T 10561—2005（ISO 4967:1998）检测方法

14.3.3 原DIN 50 602:1985检测方法

14.3.4 ASTM E45-2011a检测方法

14.3.5 BS EN 10247:2007检测方法

14.3.6 钢材纯洁度级别检测

参考文献

第15章 金属材料晶粒度测定

15.1 金属材料晶粒度及晶粒度级别

15.1.1 晶粒度的基本概念

15.1.2 几种晶粒度级别的定义

15.2 常用晶粒度级别测定方法

15.2.1 比较法

15.2.2 面积法

15.2.3 截点法

15.2.4 测定报告

15.3 几种金属材料晶粒度级别的测定

15.3.1 低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度的测定

15.3.2 铜及铜合金晶粒度的测定

15.3.3 铝及铝合金晶粒度的测定

15.3.4 高速工具钢晶粒度的测定

15.4 双重晶粒度的测定方法

15.4.1 双重晶粒度分布类别

15.4.2 双重晶粒度级别的测定方法

15.5 晶粒度形成及显示

15.5.1 铁素体钢奥氏体晶粒度的形成与显示

15.5.2 高速工具钢奥氏体晶粒的显示

15.5.3 常用显示奥氏体晶粒浸蚀剂

参考文献

第四篇 常用金属工程材料及金相分析

第16章 通用结构钢及金相分析

16.1 通用结构钢的特性及组成

16.1.1 通用结构钢的主要特性及影响因素

16.1.2 通用结构钢的成分组成

16.1.3 合金元素在结构钢中的作用

16.2 各种工艺条件下调质结构钢金相分析

16.2.1 轧制处理及金相分析

16.2.2 退火处理及金相分析

16.2.3 锻造及金相分析

16.2.4 淬火-低温回火及金相分析

16.2.5 淬火-高温回火（调质）及金相分析

16.2.6 中温等温处理及金相分析

16.2.7 拉拔工艺及金相分析

16.3 非调质机械结构钢及金相分析

16.3.1 非调质机械结构钢的成分和工艺特点

16.3.2 铁素体-珠光体非调质钢及金相分析

16.3.3 贝氏体型非调质钢

16.3.4 冷作强化非调质钢及金相分析

16.4 通用结构钢常见组织缺陷及诊断

16.4.1 过热及过烧组织

16.4.2 表面脱碳

16.4.3 淬火（调质）组织中存在铁素体

16.4.4 开裂

16.4.5 其他缺陷组织

参考文献

第17章 弹簧钢及金相分析

17.1 弹簧及弹簧钢

17.1.1 弹簧的分类及主要特性

17.1.2 弹簧钢的性能要求

17.1.3 弹簧钢所含合金元素及作用

17.2 弹簧钢原材料加工及金相分析

17.2.1 热轧弹簧钢型材及金相分析

17.2.2 冷拉弹簧钢型材及金相分析

17.2.3 预强化弹簧钢丝及金相分析

17.3 弹簧成型后的热处理及金相分析

17.3.1 弹簧成型后的基本热处理及金相分析

17.3.2 几种常用弹簧钢的热处理及金相分析

17.4 弹簧的表面处理

17.4.1 表面化学保护层

17.4.2 弹簧表面的金属防护层

17.5 弹簧钢的缺陷组织和判别

17.5.1 弹簧常见的表面缺陷

17.5.2 弹簧钢的显微组织缺陷

参考文献

第18章 轴承钢及金相分析

18.1 轴承钢的分类

18.1.1 高碳铬轴承钢

18.1.2 表面硬化轴承钢

18.1.3 高碳铬不锈轴承钢

18.1.4 高温轴承钢

18.1.5 其他轴承材料

18.2 高碳铬轴承钢的成分与冶金质量

18.2.1 化学成分的控制

18.2.2 低倍组织缺陷

18.2.3 原材料微观缺陷的检验

18.3 高碳铬轴承钢在加热和冷却时的组织转变

18.3.1 高碳铬轴承钢在加热过程中的组织转变

18.3.2 高碳铬轴承钢在冷却过程中的组织转变

18.4 高碳铬轴承钢的锻造及组织

18.4.1 高碳铬轴承钢的锻造

18.4.2 锻件的显微组织

18.4.3 锻造缺陷

18.5 高碳铬轴承钢热处理及金相组织

18.5.1 正火

18.5.2 球化退火

18.5.3 淬火、回火

18.5.4 等温淬火回火处理

18.5.5 深冷处理

18.6 其他轴承钢热处理及金相组织简介

18.6.1 高温轴承钢的热处理及金相组织

18.6.2 高碳铬不锈轴承钢热处理及金相组织

18.6.3 表面处理轴承钢热处理及金相组织

18.7 轴承零件常见失效形式及诊断

18.7.1 轴承零件的磨削烧伤及诊断

18.7.2 轴承零件接触疲劳失效及诊断

参考文献

第19章 工具钢及金相分析

19.1 工具钢分类及基本特性

19.1.1 工具钢分类

19.1.2 工具钢基本特性

19.2 碳素工具钢及金相分析

19.2.1 碳素工具钢的牌号及特点

19.2.2 碳素工具钢原材料的金相分析

19.2.3 碳素工具钢热处理及金相分析

19.3 合金工具钢及金相分析

19.3.1 合金工具钢牌号及化学成分

19.3.2 合金工具钢原材料的金相分析

19.3.3 合金工具钢热处理及金相分析

19.4 高速工具钢及金相分析

19.4.1 高速工具钢组成、牌号及分类

19.4.2 高速工具钢原材料金相分析

19.4.3 高速工具钢热处理及金相分析

19.5 高速工具钢表面改性及金相分析

19.5.1 蒸汽处理

19.5.2 氧氮化处理

19.5.3 硫氮共渗蒸汽处理的复合处理

19.5.4 高速钢的渗氮处理

19.5.5 高速钢的PVD镀层

19.6 工具钢的缺陷分析

19.6.1 原材料缺陷

19.6.2 制坯工艺不当造成的缺陷

19.6.3 热处理不当造成的缺陷

19.6.4 其他因素造成的缺陷

参考文献

第20章 模具钢及金相分析

20.1 模具钢分类

20.2 冷作模具钢及金相分析

20.2.1 冷作模具钢特性及组成

20.2.2 冷作模具钢原材料金相检验

20.2.3 冷作模具钢的热处理及金相检验

20.3 热作模具钢及金相分析

20.3.1 热作模具钢特性及组成

20.3.2 热作模具钢的原材料金相检验

20.3.3 热作模具钢的热处理及金相检验

20.4 塑料模具专用钢及金相分析

20.4.1 塑料模具钢的特性及组成

20.4.2 预硬型塑料模具专用钢的热处理及金相检验

20.4.3 时效硬化型塑料模具钢热处理及金相检验

20.5 模具钢的缺陷组织及诊断

20.5.1 组织偏析

20.5.2 碳化物偏析

20.5.3 淬火欠热及过热过烧组织

20.5.4 淬火组织中的贝氏体

参考文献

第21章 不锈钢和耐热钢及金相分析

21.1 不锈钢特性、分类及牌号

21.1.1 不锈钢耐腐蚀原理和合金元素的作用

21.1.2 不锈钢的分类

21.1.3 不锈钢牌号的命名

21.2 马氏体不锈钢和耐热钢及金相分析

21.2.1 马氏体不锈钢和耐热钢的牌号、成分及性能

21.2.2 马氏体不锈钢及耐热钢合金化的特点

21.2.3 马氏体不锈钢和耐热钢的热处理及金相组织

21.3 奥氏体不锈钢和耐热钢及金相分析

21.3.1 奥氏体不锈钢和耐热钢的牌号、成分及特点

21.3.2 奥氏体不锈钢合金化特点

21.3.3 奥氏体不锈钢的热处理

21.3.4 奥氏体不锈钢的金相检验

21.4 铁素体不锈钢和耐热钢及金相分析

21.4.1 铁素体不锈钢和耐热钢的牌号、成分及性能

21.4.2 铁素体不锈钢和耐热钢合金化特点

21.4.3 铁素体不锈钢的热加工及金相组织

21.4.4 铁素体不锈钢的脆化现象

21.5 双相不锈钢及金相分析

21.5.1 双相不锈钢的特点和分类、牌号

21.5.2 双相不锈钢中的合金化特点

21.5.3 双相不锈钢的热加工工艺及对组织、性能的影响

21.5.4 双相不锈钢的组织及金相检验

21.6 沉淀硬化型不锈钢及金相分析

21.6.1 沉淀硬化型不锈钢特点、分类及牌号

21.6.2 奥氏体-马氏体沉淀硬化不锈钢强化工艺及组织

21.6.2 马氏体沉淀硬化不锈钢强化工艺及组织

21.7 不锈钢的腐蚀行为

21.7.1 不锈钢腐蚀行为及分类

21.7.2 各类不锈钢的耐腐蚀性能

21.8 不锈钢和耐热钢的样品制备及相鉴别

21.8.1 不锈钢和耐热钢金相试样制备

21.8.2 不锈钢、耐热钢中相的鉴别

参考文献

第22章 高温合金及金相分析

22.1 高温合金特点、分类及牌号表示方法

22.1.1 高温合金的主要特性

22.1.2 高温合金的分类

22.1.3 高温合金的牌号表示方法

22.1.4 英国和美国的高温合金体系

22.2 高温合金中各元素的特性和作用

22.2.1 基体元素的特性

22.2.2 合金元素的作用

22.3 高温合金的强化原理

22.3.1 固溶强化

22.3.2 第二相（时效）强化

22.3.3 晶界强化

22.3.4 工艺强韧化

22.4 高温合金常见相及其作用

22.4.1 高温合金中常见析出相及分类

22.4.2 高温合金中几何密排相及其作用

22.4.3 拓扑密排相（TCP）

22.4.4 间隙相

22.5 高温合金的热处理

22.5.1 固溶处理

22.5.2 中间处理

22.5.3 时效处理

22.5.4 弯曲晶界热处理

22.5.5 高温合金的退火处理

22.6 高温合金的金相组织

22.6.1 铁基变形高温合金及金相组织

22.6.2 镍基变形高温合金及金相组织

22.6.3 钴基变形高温合金及金相组织

22.6.4 铸造高温合金及金相组织

22.7 高温合金的金相分析

22.7.1 高温合金的金相制样及相鉴别

22.7.2 变形高温合金的组织评定

附录

参考文献

第23章 铸钢及金相分析

23.1 铸钢的工艺特点

23.1.1 铸钢件的成型及其组织性能特点

23.1.2 铸钢件的常规热处理特点

23.2 铸造碳钢及其金相分析

23.2.1 铸造碳素钢的牌号和化学成分

23.2.2 铸造碳素钢的金相分析

23.3 铸造低合金钢及其金相分析

23.3.1 一般工程与结构用低合金铸钢件

23.3.2 铸造低合金结构钢的金相组织

23.4 铸造不锈钢及金相分析

23.4.1 铸造不锈钢分类、牌号及其化学成分

23.4.2 铸造马氏体不锈钢

23.4.3 铸造奥氏体不锈钢及金相分析

23.4.4 铸造奥氏体铁素体双相不锈钢

23.4.5 铸造马氏体沉淀硬化不锈钢

23.4.6 铸造不锈钢的腐蚀形式

23.5 铸造奥氏体锰钢及其金相分析

23.5.1 铸造奥氏体锰钢的化学成分

23.5.2 合金元素在奥氏体锰钢中的作用

23.5.3 奥氏体锰钢的热处理

23.5.4 奥氏体锰钢的力学性能

23.5.5 铸造奥氏体锰钢的金相分析

23.5.6 铸造奥氏体锰钢的常见缺陷

23.6 铸钢的缺陷组织及诊断

23.6.1 铸造热裂纹

23.6.2 铸造冷裂纹

23.6.3 缩孔和缩松

23.6.4 气体类缺陷

23.6.5 夹砂和夹渣

23.6.6 焊补缺陷

参考文献

第24章 铸铁及金相分析

24.1 铸铁的分类及其牌号

24.2 铸铁的石墨化过程

24.2.1 铁-碳合金双重相图和Fe-C-Si三元相图

24.2.2 铸铁的石墨化过程

24.2.3 影响铸铁石墨化的因素

24.3 灰铸铁及金相分析

24.3.1 灰铸铁的牌号及性能

24.3.2 灰铸铁的石墨评定

24.3.3 灰铸铁中的组织及分级

24.4 球墨铸铁及金相分析

24.4.1 球墨铸铁牌号及性能

24.4.2 球状石墨的特性和结构

24.4.3 球墨铸铁的石墨评级

24.4.4 球墨铸铁的组织及分类

24.5 可锻铸铁及金相分析

24.5.1 可锻铸铁牌号及性能

24.5.2 可锻铸铁的石墨化机理

24.5.3 可锻铸铁的金相检验

24.6 蠕墨铸铁及金相分析

24.6.1 蠕墨铸铁牌号及其性能

24.6.2 蠕墨铸铁的蠕墨化过程

24.6.3 蠕墨铸铁的金相检验

24.7 特种铸铁及金相组织

24.7.1 减摩铸铁及金相组织

24.7.2 抗磨铸铁及金相组织

24.7.3 耐热铸铁及金相组织

24.7.4 耐蚀铸铁及金相组织

24.7.5 奥氏体铸铁及金相组织

24.8 铸铁常见缺陷及诊断

24.8.1 由气体引起的缺陷

24.8.2 针孔

24.8.3 缩孔

24.8.4 石墨偏析

24.8.5 组织的不均匀性

24.8.6 夹杂、夹渣

24.8.7 热裂、冷裂

参考文献

第25章 粉末冶金材料及金相分析

25.1 粉末冶金材料概述

25.1.1 粉末冶金材料的分类

25.1.2 粉末冶金材料的牌号、成分及性能

25.2 粉末冶金制品的工艺特点

25.2.1 金属粉末的制取方法

25.2.2 粉末冶金制品的成形方法

25.2.3 粉末冶金制品的固结

25.2.4 粉末冶金材料的熔渗和浸渗处理

25.2.5 硬质合金生产的工艺特点

25.3 铁基粉末冶金制品的热处理

25.3.1 铁基粉末冶金制品的热处理特点

25.3.2 铁基粉末冶金制品的整体淬火、回火处理

25.3.3 铁基粉末冶金制品的渗碳及碳氮共渗

25.3.4 铁基粉末冶金制品的氮碳共渗

25.3.5 铁基粉末冶金制品的烧结硬化

25.3.6 铁基粉末冶金制品的水蒸气处理

25.4 粉末冶金制品的金相分析

25.4.1 粉末冶金材料金相制样的特点

25.4.2 粉末冶金制品中孔隙、石墨及夹杂等检测

25.4.3 粉末冶金制品的金相组织及评定

25.5 硬质合金的金相分析

25.5.1 硬质合金金相制样特点

25.5.2 硬质合金的孔隙及非化合碳（石墨）检测

25.5.3 硬质合金的金相组织评定

25.5.4 硬质合金的组织缺陷

参考文献

第26章 铝、铝合金及金相分析

26.1 铝合金的分类、成分和牌号

26.1.1 纯铝的特性及牌号

26.1.2 铝合金中主要合金元素及作用

26.1.3 变形铝合金的分类及牌号

26.1.4 铸造铝合金分类、牌号及成分

26.1.5 铝合金工艺状态代号

26.2 铝合金的热处理

26.2.1 铝合金的均匀化退火

26.2.2 铝合金的回复与再结晶退火

26.2.3 铝合金的固溶处理

26.2.4 铝合金的时效

26.2.5 铝合金的回归现象及回归处理

26.2.6 铝合金的冷（冷热循环）处理

26.2.7 铸造铝合金热处理及力学性能

26.2.8 变形铝合金热处理及力学性能

26.3 铸造铝合金的金相分析

26.3.1 Al-Si系铸造铝合金及金相分析

26.3.2 Al-Cu系铸造铝合金及金相分析

26.3.3 Al-Mg系铸造铝合金及金相分析

26.3.4 Al-Zn系铸造铝合金及金相分析

26.3.5 Al-Re系铸造铝合金及金相分析

26.4 变形铝合金的金相分析

26.4.1 1×××系铝合金及金相分析

26.4.2 2×××系铝合金及金相分析

26.4.3 3×××系铝合金及金相分析

26.4.4 4×××系铝合金及金相分析

26.4.5 5×××系铝合金及金相分析

26.4.6 6×××系铝合金及金相分析

26.4.7 7×××系铝合金及金相分析

26.5 铝合金的相鉴别及试样制备

26.5.1 铝合金金相试样制备特点

26.5.2 铝合金相的鉴别

26.6 铝及铝合金晶粒度的测定

26.7 铝合金的常见缺陷及诊断

26.7.1 铝合金的常见铸造缺陷及诊断

26.7.2 变形铝合金压力加工低倍组织缺陷及诊断

26.7.3 铝合金热处理缺陷及判断

26.7.4 铝合金的腐蚀及诊断

参考文献

第27章 铜、铜合金及金相分析

27.1 铜及铜合金的合金化以及分类、牌号

27.1.1 铜的合金化

27.1.2 铜及铜合金的分类

27.1.3 铜及铜合金牌号命名

27.2 铜及铜合金的热处理

27.2.1 退火

27.2.2 淬火和回火

27.3 纯铜及金相分析

27.3.1 纯铜的牌号和化学成分

27.3.2 微量合金元素对纯铜组织及性能影响

27.3.3 纯铜的金相组织及评定

27.4 黄铜及金相分析

27.4.1 黄铜的分类、牌号和化学成分

27.4.2 普通黄铜的组织与性能

27.4.3 复杂黄铜的组织与性能

27.4.4 黄铜的金相评定

27.5 青铜及金相分析

27.5.1 锡青铜及金相分析

27.5.2 铝青铜及金相分析

27.5.3 铍青铜及金相分析

27.5.4 硅青铜及金相组织

27.5.5 其他青铜及金相分析

27.6 白铜及金相分析

27.6.1 白铜的代号和化学成分

27.6.2 普通白铜及金相组织

27.6.3 复杂白铜及金相组织

27.7 铜及铜合金的缺陷组织及判别

27.7.1 铜及铜合金的“氢病”

27.7.2 应力腐蚀开裂（季裂）

27.7.3 黄铜的脱锌及脱铝腐蚀

27.7.4 晶粒粗大、不均匀

27.7.5 锡汗

27.8 铜及铜合金金相制样特点

27.8.1 铜及铜合金的抛光

27.8.2 铜及铜合金的组织显示

参考文献

第28章 钛、镁、锌及合金的金相分析

28.1 钛及钛合金的金相分析

28.1.1 钛及钛合金的特性、分类及牌号

28.1.2 钛合金的相变及热处理

28.1.3 钛及钛合金的金相组织

28.1.4 钛及钛合金金相制样特点

28.2 镁及镁合金的金相分析

28.2.1 镁及镁合金的特性、分类及牌号

28.2.2 镁合金的热处理

28.2.3 镁及镁合金的表面处理

28.2.4 镁合金的金相组织

28.2.5 镁及镁合金的制样特点及组织判定

28.3 锌及锌合金的金相分析

28.3.1 锌及锌合金的特性、分类及牌号

28.3.2 锌合金的热处理

28.3.3 锌及锌合金的金相组织及制样特点

参考文献

第五篇 几种工艺条件下的金相分析

第29章 钢件渗碳、碳氮共渗及金相分析

29.1 化学热处理的基本原理

29.2 钢件渗碳原理及工艺

29.2.1 气体渗碳原理

29.2.2 钢件气体渗碳工艺

29.2.3 渗碳工艺的发展

29.2.4 钢件渗碳后的热处理工艺

29.3 渗碳用钢

29.3.1 渗碳用钢的成分特点

29.3.2 渗碳用钢系列

29.3.3 渗碳用钢的质量控制要点

29.4 钢件渗碳及淬回火后的组织、性能

29.4.1 钢件渗碳（缓冷）后的组织

29.4.2 钢件渗碳淬回火后组织及评定

29.4.3 渗碳层深度测定

29.4.4 钢件渗碳淬回火后的性能

29.5 钢件碳氮共渗原理、特点及工艺

29.5.1 钢件碳氮共渗原理及特点

29.5.2 钢件碳氮共渗工艺简介

29.6 钢件碳氮共渗及淬回火后的组织、性能

29.6.1 钢件碳氮共渗后缓冷的组织

29.6.2 钢件碳氮共渗淬回火组织及评定

29.6.3 钢件碳氮共渗层深度测定

29.6.4 钢件碳氮共渗淬回火后的性能

29.7 钢件渗碳淬回火及碳氮共渗淬回火的组织缺陷

参考文献

第30章 钢件渗氮、氮碳共渗及金相分析

30.1 钢铁件渗氮基本原理及其工艺

30.1.1 钢铁件渗氮基本原理及组织

30.1.2 钢铁件气体渗氮原理及工艺

30.1.3 钢件渗氮前预处理及渗氮后的冷却

30.2 渗氮专用钢

30.2.1 渗氮钢的合金化

30.2.2 渗氮钢系列

30.3 钢件气体渗氮后性能

30.3.1 渗氮件表面硬度及耐磨性

30.3.2 渗氮件的疲劳强度

30.3.3 渗氮件的抗腐蚀性

30.3.4 气体渗氮件表面脆性

30.4 离子渗氮工艺、组织及性能

30.4.1 离子渗氮基本原理

30.4.2 离子渗氮工艺简介

30.4.3 离子渗氮件的组织及性能

30.5 氮碳共渗及金相分析

30.5.1 气体氮碳共渗原理及工艺

30.5.2 氮碳共渗的组织与性能

30.6 奥氏体氮碳共渗及金相分析

30.6.1 奥氏体氮碳共渗原理及工艺

30.6.2 奥氏体氮碳共渗组织及性能

30.7 渗氮（氮碳共渗）层深度测定和组织评定

30.7.1 渗氮（氮碳共渗）层深度测定

30.7.2 渗氮层组织检验评定

30.8 渗氮及氮碳共渗的常见缺陷组织

参考文献

第31章 渗镀处理及覆盖层的金相分析

31.1 渗铬及渗铬层的金相分析

31.1.1 渗铬的工艺及原理

31.1.2 渗铬层的金相组织与性能

31.2 渗铝及渗铝层的金相分析

31.2.1 渗铝的工艺及原理

31.2.2 渗铝层的金相组织与性能

31.3 渗锌及渗锌层的金相分析

31.3.1 渗锌的工艺原理

31.3.2 渗锌层的金相组织与性能

31.4 渗硅及渗硅层的金相分析

31.4.1 渗硅工艺

31.4.2 渗硅层的金相组织与性能

31.5 渗硼及渗硼层的金相分析

31.5.1 渗硼的原理与工艺

31.5.2 渗硼层的金相组织与性能

31.6 电镀及电镀层的金相分析

31.6.1 电镀工艺原理及分类

31.6.2 电镀层的组织形态及影响因素

31.6.3 电镀层检测及缺陷组织

31.7 气相沉积及气相沉积层的金相分析

31.7.1 物理气相沉积（PVD）基本原理及特点

31.7.2 化学气相沉积（CVD）基本原理及特点

31.7.3 气相沉积薄膜组织特点及金相分析

31.8 热喷涂及热喷涂层的金相分析

31.8.1 热喷涂的原理和工艺

31.8.2 常用热喷涂材料

31.8.3 热喷涂层的金相检验

31.9 化学转化膜及转化膜的金相分析

31.9.1 钢铁件的氧化处理及氧化膜金相检验

31.9.2 铝合金阳极氧化及氧化膜金相检验

31.9.3 磷化处理及磷化膜金相检验

参考文献

第32章 感应加热淬火、激光热处理及金相分析

32.1 感应加热淬火及金相分析

32.1.1 感应加热淬火的基本原理

32.1.2 感应加热淬火工艺及特点

32.1.3 感应加热淬火的组织和性能

32.1.4 钢铁件感应淬火后有效硬化层深度的测定

32.1.5 感应加热淬火后的金相检验

32.1.6 感应加热淬火的常见缺陷

32.2 激光热处理及金相分析

32.2.1 激光及特点

32.2.2 激光发生器原理

32.2.3 热处理用激光器

32.2.4 激光热处理工艺

32.2.5 激光表面淬火及其组织、性能

32.2.6 激光表面淬火金相检验

32.2.7 激光表面合金化工艺及组织

32.2.8 激光表面熔覆工艺及组织

32.2.9 激光表面冲击强化和组织

32.2.10 激光热处理常见缺陷

参考文献

第33章 焊接接头的金相分析

33.1 焊接方法分类及特点

33.2 焊接接头的宏观组织及宏观检测

33.2.1 焊接接头的宏观组织

33.2.2 焊接接头的宏观检测

33.2.3 熔化焊焊缝宏观缺欠及分类

33.3 焊接金属的结晶

33.3.1 焊接熔池结晶的特殊性

33.3.2 焊缝凝固组织的特征及形成原因

33.3.3 焊缝中的偏析

33.3.4 焊缝金属的二次组织

33.4 焊接热影响区的组织

33.4.1 焊接热循环的特点

33.4.2 焊接加热时组织转变的特点

33.4.3 焊接热影响区的组织

33.4.4 分析热影响区组织时应考虑的因素

33.4.5 焊接热影响区的性能

33.5 焊接接头的开裂分析

33.5.1 焊接热裂缝

33.5.2 焊接接头的冷裂缝

33.6 异种金属材料焊接的金相分析

33.6.1 异种金属焊接的熔合区

33.6.2 异种金属焊接接头显微组织稳定性

33.6.3 异种金属焊接接头的主要缺陷

33.7 钎焊工艺及金相分析

33.7.1 钎焊的冶金过程

33.7.2 钎焊接头的金相组织

33.7.3 钎焊接头的主要缺陷

33.8 焊接接头试样的组织显示

33.8.1 宏观组织显示

33.8.2 显微组织显示

33.8.3 钎焊试样显示

参考文献

第六篇 金属构件失效分析概述

第34章 金属构件的失效及失效形式

34.1 金属构件的失效及分类

34.2 金属构件受力类型及服役环境

34.2.1 金属构件受力类型

34.2.2 环境对金属构件的影响

34.3 应力集中与构件失效

34.3.1 应力集中与应力集中系数

34.3.2 材料的缺口敏感性

34.3.3 应力集中对构件失效的影响

34.4 残余应力与构件失效

34.4.1 金属构件的残余应力

34.4.2 残余应力对金属构件失效影响

34.5 金属构件失效形式及引发原因

34.5.1 金属构件失效形式

34.5.2 引发金属构件失效的原因

34.5.3 各类失效发生的直接原因

参考文献

第35章 断口分析基础

35.1 断口的分类及分析技术

35.1.1 断口的分类

35.1.2 断口的保护及清理

35.1.3 断口分析用技术

35.2 断口的宏观分析

35.2.1 宏观断口的观察及记录（拍摄）

35.2.2 宏观断口的断口要素

35.2.3 宏观断口的特征及分类判断

35.3 断口的微观分析

35.3.1 断口微观分析方法

35.3.2 沿晶断口

35.3.3 解理断口

35.3.4 准解理断口

35.3.5 韧窝断口

35.3.6 疲劳断口

35.4 几种主要断裂模式下的断口分析

35.4.1 韧性断裂及断口分析

35.4.2 脆性断裂（低应力）及断口分析

35.4.3 疲劳断裂的断口分析

参考文献

第36章 金属构件主要失效模式的诊断

36.1 失效分析的思路、原则和程序

36.1.1 失效分析基本思路

36.1.2 分析思维过程的基本原则

36.1.3 失效分析基本程序

36.2 断裂失效的诊断

36.2.1 裂纹的分类及走向的诊断

36.2.2 三类典型断裂模式特征及诊断

36.2.3 断裂的走向及负荷状态的判断

36.2.4 断裂诱发因素分析

36.3 疲劳断裂失效类型及诊断

36.3.1 疲劳断裂的分类

36.3.2 机械疲劳失效分类及诊断

36.3.3 高周疲劳断裂及低周疲劳断裂的诊断

36.3.4 热疲劳失效及诊断

36.3.5 金属构件高温疲劳失效及诊断

36.4 腐蚀失效的诊断

36.4.1 腐蚀失效的基本特征

36.4.2 全面腐蚀失效的诊断

36.4.3 点腐蚀及诊断

36.4.4 缝隙腐蚀及诊断

36.4.5 晶间腐蚀及诊断

36.4.6 应力腐蚀开裂的诊断

36.4.7 氢致损伤（氢脆）失效及诊断

36.4.8 腐蚀疲劳失效及诊断

36.5 磨损失效及诊断

36.5.1 粘着磨损失效及诊断

36.5.2 磨粒磨损失效及诊断

36.5.3 疲劳磨损失效及诊断

36.5.4 微动磨损失效及判断

36.6 畸变失效及诊断

36.6.1 畸变失效及分类

36.6.2 弹性畸变失效及诊断

36.6.3 塑性畸变过量失效及诊断

36.6.4 高温下的畸变失效

参考文献