金属学是金属材料工程专业的核心课程。全书共分8章，主要介绍金属材料科学与工程的基础知识和基础理论。此外，每章末附有习题，书末附有金属学专业词汇。
本书可作为高等学校金属材料工程专业的教材，也可供冶金、材料成型、热处理等行业的技术工作者参考。

1 金属及合金的晶体结构
1.1 金属和合金
1.1.1 金属原子的结构特点
1.1.2 原子间的键合
1.1.3 原子间的结合力和结合能
1.2 晶体学基础
1.2.1 晶体结构和空间点阵
1.2.2 晶系和布拉菲点阵
1.2.3 晶向指数和晶面指数
1.2.4 极射投影
1.3 纯金属的晶体结构
1.3.1 纯金属的典型晶体结构
1.3.2 晶体的各向异性
1.3.3 同素异构性
1.4 合金相的晶体结构
1.4.1 固溶体
1.4.2 金属化合物
习题
2 晶体缺陷
2.1 点缺陷
2.1.1 点缺陷的形成
2.1.2 点缺陷的平衡浓度
2.1.3 点缺陷的移动
2.1.4 点缺陷对金属性能的影响
2.2 线缺陷
2.2.1 位错的基本类型
2.2.2 柏氏矢量
2.2.3 位错的密度
2.2.4 位错的运动
2.2.5 作用在位错上的力
2.2.6 位错的弹性性质
2.2.7 位错的生成和增殖
2.2.8 实际晶体中的位错
2.3 面缺陷
2.3.1 表面与表面能
2.3.2 晶界
2.3.3 亚晶界
2.3.4 孪晶界
2.3.5 相界
习题
3 金属及合金的相图
3.1 相图的基本知识
3.1.1 相
3.1.2 相图的表示方法
3.1.3 相图的建立
3.1.4 相律
3.1.5 杠杆定律
3.2 一元相图
3.3 二元相图
3.3.1 二元匀晶相图
3.3.2 二元共晶相图
3.3.3 二元包晶相图
3.3.4 其他二元相图
3.3.5 复杂二元相图的分析方法
3.3.6 根据相图判断合金的性能
3.4 三元相图
3.4.1 三元相图的特点
3.4.2 三元相图的成分表示方法
3.4.3 三元合金平衡相的定量法则
3.4.4 三元匀晶相图
3.4.5 三元共晶相图
3.4.6 三元相图总结
3.4.7 三元合金相图实例分析
习题
4 金属及合金的凝固
4.1 纯金属的凝固
4.1.1 液态金属的结构
4.1.2 凝固的宏观现象
4.1.3 凝固的微观现象
4.1.4 凝固的热力学条件
4.1.5 晶核的形成
4.1.6 晶体的长大
4.2 固溶体合金的凝固
4.2.1 固溶体合金的平衡凝固
4.2.2 固溶体合金非平衡凝固时的溶质分布
4.2.3 成分过冷
4.3 共晶系合金的凝固
4.4 铸锭的凝固及组织
4.4.1 铸锭的一般组织及形成
4.4.2 铸锭中三层组织的性能
4.4.3 影响铸锭凝固组织的因素
4.4.4 铸锭中的缺陷
习题
5 铁碳相图和铁碳合金缓冷后的组织
5.1 铁碳相图中的组元和基本相
5.1.1 纯铁
5.1.2 铁与碳形成的相
5.2 铁碳相图
5.2.1 Fe-FegC相图中的特性点
5.2.2 Fe-FegC相图中的特性线
5.2.3 相区
5.3 铁碳合金的平衡凝固过程及组织
5.3.1 工业纯铁的平衡凝固过程及组织
5.3.2 钢的平衡凝固过程及组织
5.3.3 铸铁的平衡凝固过程及组织
5.4 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响
5.4.1 含碳量对平衡组织的影响
5.4.2 含碳量对力学性能的影响
5.4.3 含碳量对工艺性能的影响
5.5 钢中的杂质元素及其影响
5.5.1 锰的影响
5.5.2 硅的影响
5.5.3 硫的影响
5.5.4 磷的影响
5.5.5 氮的影响
5.5.6 氢的影响
5.5.7 氧及其他非金属夹杂物的影响
习题
6 金属及合金的扩散
6.1 扩散定律及其应用
6.1.1 扩散第一定律
6.1.2 扩散第二定律
6.1.3 扩散定律的应用
6.2 扩散的微观理论
6.2.1 随机行走与扩散
6.2.2 原子的跳跃和扩散系数
6.3 扩散机制
6.3.1 置换固溶体的扩散机制
6.3.2 间隙固溶体的扩散机制
6.4 扩散系数与扩散激活能
6.4.1 原子的激活概率
6.4.2 间隙扩散的激活能
6.4.3 空位扩散的激活能
6.4.4 扩散激活能的测量
6.5 柯肯达尔效应
6.5.1 柯肯达尔效应介绍
6.5.2 达肯方程
6.6 扩散的热力学分析
6.6.1 扩散的驱动力
6.6.2 扩散系数的普遍形式
6.6.3 上坡扩散
6.7 影响扩散的因素
6.7.1 温度
6.7.2 晶体结构
6.7.3 晶体缺陷
6.7.4 化学成分
6.8 反应扩散
习题
7 金属及合金的变形
7.1 金属的应力-应变曲线
7.1.1 工程应力-应变曲线
7.1.2 真应力-真应变曲线
7.2 单晶体的塑性变形
7.2.1 滑移
7.2.2 李生
7.2.3 扭折
7.3 多晶体的塑性变形
7.3.1 多晶体塑性变形行为
7.3.2 晶界的影响
7.4 合金的塑性变形
7.4.1 固溶体合金的塑性变形
7.4.2 多相合金的塑性变形
7.5 冷变形后金属的组织与性能
7.5.1 显微组织的变化
7.5.2 位错亚结构的变化
7.5.3 形变织构
7.5.4 残余应力
7.5.5 塑性变形对性能的影响
习题
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