《金屬材料及熱處理》為教育部高等學校材料科學與工程教學指導委員會規劃教材，根據教育部高等學校材料科學與工程教學指導委員會製訂的教學基本要求編寫。“金屬材料與熱處理”是高等工科院校材料科學與工程專業的專業基礎課之一，教學目的是使學生理解金屬材料的組織、性能和加工工藝三者之間的關係，掌握金屬材料的強化理論，為今後金屬材料的選擇及加工工藝製訂的奠定堅實的理論基礎。
全書共8章，分彆為第1章概述瞭金屬材料在人類社會中的作用，強調瞭熱處理在材料生産中的地位，指明瞭全書的研究內容與目的；第2章講述瞭金屬材料的固態相變的基礎理論；第3章介紹瞭鋼的熱處理原理與工藝；第4章介紹瞭有色金屬材料的熱處理原理與工藝；第5章介紹瞭金屬材料的強韌化方法，並對材料失效做瞭初步分析；第6章介紹瞭常見的構件用鋼、機器零件用鋼和特殊性能用鋼，並對鑄鐵進行瞭講述；第7章介紹瞭常見的鋁、銅等有色金屬材料；第8章在前述內容的基礎上，介紹瞭材料失效基礎知識與典型金屬材料的設計原則和方案。
《金屬材料及熱處理》可作為材料科學與工程專業（金屬材料方嚮），材料加工專業本科生教材，也可供冶金、機械等行業的研究生和工程技術人員參考。

內頁插圖

第1章緒論
1.1 金屬材料在人類社會發展中的作用與地位
1.2 金屬材料成分、工藝、組織與性能的關係
1.3 金屬熱處理在金屬材料生産中的作用與地位
1.4 “金屬材料及熱處理”的研究對象、內容與目的
思考練習題

第2章固態相變導論
2.1 概述
2.2 固態相變的基本類型
2.2.1 固態相變中的分類方法
2.2.2 擴散型相變的主要類型
2.2.3 無擴散型相變的主要類型
2.2.4 介於擴散型與無擴散型間的相變
2.3 固體中的相界麵
2.3.1 相界麵類型與界麵能
2.3.2 共格界麵
2.3.3 半共格界麵
2.3.4 非共格界麵
2.3.5 彈性應變能
2.3.6 界麵能與應變能的作用
2.4 固態相變的一般規律
2.4.1 均勻形核基本規律
2.4.2 非均勻形核基本規律
2.4.3 在界麵處形核
2.4.4 在位錯上形核
2.4.5 非均勻形核速率
2.4.6 晶核長大基本規律
2.4.7 熱激活型界麵過程控製長大
2.4.8 非熱激活型界麵過程控製長大
2.4.9 受長程擴散過程控製的長大
2.4.10 相變動力學
2.4.11 轉變動力學圖（TTT圖）
2.4.12 建立數學方程
2.5 固態相變理論具體應用舉例——第二相形狀預測
思考練習題

第3章鋼的熱處理原理與工藝
3.1 鋼在加熱時的組織轉變
3.1.1 奧氏體的組織結構
3.1.2 奧氏體的形成
3.1.3 影響奧氏體形成速度的因素
3.1.4 奧氏體晶粒長大及其控製
3.2 鋼的過冷奧氏體轉變動力學圖
3.2.1 過冷奧氏體等溫轉變麯綫
3.2.2 過冷奧氏體連續冷卻轉變麯綫
3.2.3 過冷奧氏體連續冷卻轉變麯綫與等溫轉變麯綫的比較
3.3 珠光體轉變與鋼的退火和正火
3.3.1 珠光體的組織形態與力學性能
3.3.2 珠光體轉變機製
3.3.3 僞共析轉變
3.3.4 亞（過）共析鋼先共析相的析齣
3.3.5 影響珠光體形成速度的因素
3.3.6 鋼的退火與正火
3.4 馬氏體轉變與鋼的淬火
3.4.1 馬氏體轉變的主要特徵
3.4.2 馬氏體的晶體結構、組織形態與力學性能
3.4.3 馬氏體轉變的熱力學
3.4.4 馬氏體轉變的動力學
3.4.5 錶麵馬氏體轉變
3.4.6 奧氏體的熱穩定化
3.4.7 鋼的淬火
3.4.8 鋼的淬透性
3.5 迴火轉變與鋼的迴火
3.5.1 淬火碳鋼迴火時的組織轉變
3.5.2 閤金元素對迴火轉變的影響
3.5.3 迴火時力學性能的變化
3.5.4 鋼的迴火工藝與應用
3.6 貝氏體轉變與鋼的等溫淬火
3.6.1 貝氏體轉變的基本特徵
3.6.2 貝氏體的組織形態
3.6.3 貝氏體形成過程
3.6.4 影響貝氏體轉變的因素
3.6.5 貝氏體轉變産物的力學性能
3.6.6 鋼的等溫淬火
3.7 鋼的錶麵熱處理
3.7.1 錶麵淬火
3.7.2 快速加熱時的相變特點
3.7.3 錶麵淬火後鋼的組織與性能
3.7.4 錶麵淬火方法
3.7.5 鋼的化學熱處理
3.8 形變熱處理
思考練習題

第4章有色金屬熱處理原理與工藝
4.1 概述
4.2 均勻化退火
4.2.1 鑄態閤金的組織與性能特點
4.2.2 均勻化退火過程中的組織性能變化
4.2.3 有色閤金的均勻化退火的工藝
4.3 基於迴復與再結晶過程的退火
4.3.1 冷變形金屬的組織和性能
4.3.2 冷變形金屬在退火過程中組織和性能變化
4.3.3 有色閤金的去應力退火
4.3.4 有色閤金的迴復退火和再結晶退火
4.3.5 典型有色金屬及閤金的迴復退火及再結晶退火工藝
4.4 基於固態相變過程的退火
4.4.1 基於固溶度變化的退火
4.4.2 重結晶退火
4.5 淬火與時效
4.5.1 基本概念
4.5.2 閤金固溶處理後性能的變化
4.5.3 過飽和固溶體分解機製
4.5.4 脫溶序列及産物的結構特徵
4.5.5 脫溶産物的組織特徵
4.5.6 時效前後閤金性能變化（時效硬化麯綫及影響時效硬化的因素）
4.5.7 影響時效過程及材料性能的因素
4.5.8 淬火（固溶處理）與時效的工藝
4.6 有色閤金的形變熱處理
4.6.1 熱變形時金屬組織的變化
4.6.2 有色閤金的形變熱處理類型
4.6.3 有色閤金的形變熱處理工藝規程
思考練習題

第5章金屬強韌化導論
5.1 金屬材料的強度、塑性和韌性
5.1.1 金屬材料的強度
5.1.2 金屬材料的塑性與韌性
5.1.3 金屬材料的強韌化
5.1.4 環境作用下金屬材料強韌性行為
5.2 強化機製
5.2.1 固溶強化
5.2.2 細晶強化
5.2.3 形變強化（位錯強化）
5.2.4 第二相強化
5.3 改善塑性和韌性的途徑
5.3.1 塑性變化基本規律與改善塑性的途徑
5.3.2 影響塑性的主要因素
5.3.3 改善韌性的途徑
5.4 環境對強韌性的影響
……
第6章鋼鐵材料
第7章有色金屬及其閤金
第8章機械零件的選材
主要參考文獻

精彩書摘

3.按原子遷移情況分類
按照相變過程中原子遷移情況可以將固態相變分為三種類型。
第一類是擴散型的相變。在這類相變過程中，必須依靠原子或離子的長距離擴散來完成，因而擴散是這類相變中起控製作用的主要因素。因為原子的擴散係數與溫度呈指數關係，所以溫度對相變過程有重要影響。溫度越高原子活動能力越強，相變越容易進行。所以可以通過控製相變溫度從而控製相變過程。絕大多數相變屬於這一類。
第二類是無擴散型的相變。整個相變過程（結構變化、成分變化或有序度變化等）不是依靠原子或離子發生長程擴散來完成的相變，稱為無擴散型相變。關於擴散一般是這樣定義的：原子的遷移稱為擴散。在無擴散型相變過程中，並非原子不發生遷移，而是遷移的方式與擴散型相變有本質的區彆。相變時原子通過類似範性形變過程中孿生變形那樣做規則的遷移，相變前後各原子間的相鄰關係不發生變化。使點陣發生改組但是化學成分不發生變化。鋼中的馬氏體相變是典型的無擴散型相變。
第三類轉變是介於上述兩類相變之間的一種過渡型轉變，已發現的屬於這類相變的有兩種：一種叫塊形轉變，它接近於擴散型相變，相界麵的移動也是通過原子逐個擴散而進行的，但在這裏擴散隻局限於原子橫跨界麵而進行的短距離擴散，而沒有長距離的擴散，已在Fe-Ni閤金及一些銅、鋁閤金中發現這類轉變；另一種叫貝氏體型轉變，接近於馬氏體轉變，在這類轉變過程中，若産生兩個新相，則其中之一依靠擴散成長，另一相依靠切變成長；若隻産生一個新相，則其中隻有一個組元進行擴散，另一個組元不發生擴散，無論哪一種情況，擴散與非擴散二者都是相互影響或相互製約的，這種轉變是以鋼中的貝氏轉變而命名的。本章將按照這種分類方式具體說明固態相變中的主要類型。
……

前言/序言

　　材料是國民經濟、社會進步和國傢安全的物質基礎與先導，材料技術已成為現代工業、國防和高技術發展的共性基礎技術，是當前最重要、發展最快的科學技術領域之一。發展材料技術將促進包括新材料産業在內的我國高新技米産業的形成和發展，同時又將帶動傳統産業和支柱産業的改造和産品的升級換代。“十五”期間。我國材料領域在光電子材料、特種功能材料和高性能結構材料等方麵取得瞭較大的突破。在一些重點方嚮邁入瞭國際先進行列。依據國傢“十一五”規劃，材料領域將立足國傢重大需求，自主創新、提高核心競爭力、增強材料領域持續創新能力將成為戰略重心。納米材料與器件、信息功能材料與器件、高新能源轉換與儲能材料、生物醫用與仿生材料、環境友好材料、重大工程及裝備用關鍵材料、基礎材料高性能化與綠色製備技術、材料設計與先進製備技術將成為材料領域研究與發展的主導方嚮。不難看齣，這些主導方嚮體現瞭材料學科一個重要發展趨勢，即材料學科正在由單純的材料科學與工程嚮與眾多高新科學技術領域交叉融閤的方嚮發展。材料領域科學技術的快速進步，對擔負材料科學與工程高等教育和科學研究雙重任務的高等學校提齣瞭嚴峻的挑戰。為迎接這一挑戰，高等學校不但要擔負起材料科學與工程前沿領域的科學研究、知識創新任務。而且要擔負起培養能適應材料科學與工程領域高速發展需求的、具有新知識結構的創新型高素質人纔的重任。
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