Металловедение А.П.Гуляев Москва 1986 544с В шестое издание учебника (пятое издано в 1977 г ) внесены полнения. связанные с развитием теоретического металловедения с ^вых металлических материалов и новых технологических процессов ПРЕДИСЛОВИЕ
Книга «Металловедение* была впервые издана в 1948 г.; отдельные главы в ней были написаны М. Е. Блантером, С. М. Винаровым, Я. Б. Фридманом, Ю. М. Лахтиным, С. 3. Бокштейном и Е. Ф. Трусовой. Книга представляла собой монографию о металлах. Однако она была полезна и студентам высших учебных заведений, так как отражала опыт преподавания металловедения в Московском авиационном институте им. С. Орджоникидзе.
Потребность в учебнике по металловедению заставила автора переработать эту монографию в учебник, который в 1951 г. вышел в свет. Это первое издание учебника имело определенные недостатки и, в частности, большой объем (40 а. л.). Автор пытался в следующем (1956 г.) издании сократить объем учебника, но это оказалось ие вполне удачным решением, так как отдельные раздев1-? были изложены слишком кратко.
Оптимальное решение было найдено в 3-м издании (1963 г.), когда т^кст был набран двумя шрифтами. Основной текст напечатан корпусом, он и составляет обязательный учебный материал по курсу «Металловедение». Петитом набран дополнительный материал, развивающий некоторые положения основного!текста, а также материал справочного характера.
В разных вузах страны курс металловедения различен по объецу и направленности, поэтому кафедра каждого вуза должна решать, какой объем дополнительного материала должен изучать студент. Например, студент, специализирующийся по литейному производству, должен изучить главу о чугунах полностью, а для будущего приборостроителя более чем достаточно изучить лишь основной текст. В полном объеме соответствующие части книги могут явиться учебниками по курсам «Металлография» (ч. I, II и V), «Теория термической обработки» (ч. III), «Легированные стали* (ч. IV) для студентов по специальности «Металловедение, оборудование и технология термической обработки металлов*.
Таким образом, начиная с 3-го (1963 г.) издания, книга, являясь учебником для студентов вузоз, представляет интерес к для инженерно-технических работников различных отраслей промышленности.
Следующие выпуски учебника сохранили общую направленность 3-го издания. Однако каждое последующее издание перерабатывалось и дополнялось в связи с общим развитием науки и техники, и металловедения в частности.
В настоящем 6-м издании отдельные главы подвергались существенной переработке, а некоторые написаны заново, в том числе главы I и X написаны совместно с А. А. Гуляевым.
За период с 1948 г. по 1984 г. многие выдающиеся металловеды (А. А. Боч-вар, И. А. Одинг, Я. С. Уманский.С. М. Воронов, И. В. Кудрявцев, Я. Б. Фридман, И. Н. Богачев, Ю. М. Лахтин, И. И. Сидорин, С. В. Грачев, Е. В. Васильева) просматриаали рукопись, рецензировали, давали советы автору, которые были приняты и использованы.
Им, а также сотрудникам и ученикам, оказавшим помощь при подготовке изданий учебника, автор выражает свою искреннюю и сердечную признательность.

Предисловие .............•................ 8
Часть первая. ТЕОРИЯ СПЛАВОВ
Глава I. Кристаллическое строение металлов............. 9
1. Металлы.............................. 9
2. Классификация металлов...................... 11
3. Кристаллическое строение металлов . . ............... 18
4. Кристаллические решетки металлов.................
5. Реальное строение металлических кристаллов ............ 26
6. Анизотропия свойств кристаллов ..................
7. Методы изучения строения металлов.................
Библиографический список....................... 37
Глава II. Кристаллизация ..................... 38
1. Три состояния вещества ......................
2. Энергетические условия процесса кристаллизации .......... 39
3- Механизм процесса кристаллизации..................
4. Форма кристаллических образований................. 45
5. Строение слитка........................... 47
6. Превращения в твердом состоянии. Полиморфизм .......... 49
7. Магнитные превращения ......................
8. Закалка из жидкого состояния. Аморфное состояние.........
Библиографический список ............... . ....... 54
Глава III. Механические свойства. Наклеп н рекристаллизация. ... 54
1. Металлы и неметаллы........................ 54
2. Упругая и пластическая деформация. Несовершенства решетки и прочность металлов...........................'
3. Сверхпластичность.......................... 63
•4. Разрушение ............................ 64
5. Методы определения механических свойств ..............
6. Наклеп .............................. 76
7. Влияние нагрева на строение и свойства деформированного металла (рекри-сталлизационные процессы).....................
Библиографический список....................... В':
Глава IV. Строение сплавов .................... 88
1. Механическая смесь ........................ 89
2. Химическое соединение.......,...............
3. Тнердый раствор на основе одного из компонентов сплава.......
4. Твердый раствор на основе химического соединения..........
5. Упорядоченные твердые растворы..................
6. Электронные соединения (фазы Юм-Роэери) . . ...........
7. Фазы Лавеса............................
8. Фазы внедрения ..........................
Библиографический список ....................... 100
Глава V. Диаграмма состояния................... 100
1. Правило фаз ........................... ЮО
2. Общие замечания о построении диаграмм состояния.........
3. Экспериментальное построение диаграмм ............. 105
4. Диаграмма состояния для сплавов, образующих механические смес..
чистых компонентов (I рода).................... MS
5. Правило отрезков......................... ПО
6. Диаграмма состояния для сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии (II рода) ...................
7. Диаграмма состояния для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии (III рода)...................... ИЗ
8 Диаграмма состояния для сплавов, образующих химические соединения (IV рода) .............................
9. Диаграмма состояния для сплавов, испытывающих полиморфные превра-
щения

10. Кристаллизация сплавов в неравновесных условиях .........
П. Системы с тремя компонентами ................... 128
12. Упрощенные методы изучения многокомпонентных систем ...... 137
13 Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния .... 139
г» * л 141
Библиографический список ....................... »*'
Часть вторая. ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ
Глава VI. Диаграмма железо— углерод ................ Н2
1. Историческая справка ................ • .......
2. Железо .............................. 143
3. Цементит ..............................
4. Диаграмма состояния ........................
Библиографический список ....................... 160
Глава VII. Углеродистые стали ................... 160
1. Влияние углерода на СВОЙСТВЕ* стали .................
2. Влияние постоянных примесей на свойства стали ..........
3. Сталь различных способов производства. Чистая сталь ......... 170
4. Углеродистая сталь общего назначения ...............
5. ЬЬгартованная сталь ........................
6. Листовая сталь для холодной штамповки ..............
7. Обрабатываемость резанием. Автоматные стали ............
Библиографический список ........ ' ....... • ........ 181
Глава VIII. Чугун ......................... 18!
1. Процесс графитизации .......................
2. Структура чугуна. Формы графита .................
3. Структура и свойства чугуна ....................
4. Примеси в чугуне ..........................
5. Марки серых и высокопрочных чугунов ...............
6. Ковкий чугун ...........................
Библиографический список ....................... 198
Часть третья. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
Глава IX. Общие положения термической обработки ......... 199
1. Температура и время ........................ 199
1. Классификация видов термической обработки ............
3. Термическая обработка и диаграмма состояния ........... 203
4. Основные виды термической обработки стали ............. 205
5. Четыре основных превращения в стали ............... 207
Библиографический список ....................... 209
Глава X. Теория термической обработки стали ............ 209
1. Образование аустенита ....................... 210
2. Рост аустенитного зерна ...................... 21 1
3. Распад аустенита .......................... 216
4. Мартенситное превращение ......................
5. Бейнитное превращение .......... .............
6. Превращении при отпуске ...................... 246
7. Влияние термической обработки на свойства стали .......... 248
8. Термомеханическая обработка .................... 253
Библиографический список ....................... 255
Глава XI. Практика термической обработки стали .......... 256
• 1. Выбор температуры закалки.................... 256
2. Время нагрева .......................... 257
3. Химическое воздействие нагревающей среды............. 259
4. Закалочные среды......................... 260
5. Прокаливаемость ......................... 262
6. Внутренние напряжения...................... 268
7. Способы закалки ......................... 270
8. Обработка стали холодом ..................... 273
9. Дефекты, возникающие при закалке ................• 274
10. Отжиг и нормализация ...................... 275
Библиографический список ....................... 278
Глава XII. Поверхностная закалка стали .............. 279
1. Общие положения ......................... 279
2. Высокочастотная закалка...................... 280
Библиографический список ....................... 283
j Глава XIII. Химико-термическая обработка стали .......... 284
1. Теория химико-термической обработки................ 284
[,. 2. Цементация стали ......................... 289
I 3. Азотирование стали ........................ 295
4. Цианирование стали ......,................. 299
5. Диффузионная металлизация .................... 301
Библиографический список....................... 302
Часть четвертая. ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ
Глава XIV. Влияние легирующих'элементов............. 303
1. Классификация примесей...................... 303
2. Влияние элементов на полиморфизм железа ............. 304
3. Распределение легирующих элементов в стали............ 308
4. Влияние легирующих элементов на феррит.............. 310
5. Карбидная фаза в легированных сталях............... 312
6. Влияние легирующих элементов на превращения в стали....... 314
Библиографический список ....................... 317
Глава XV. Классификация и маркировка легированных сталей..... 318
1. Классификация легированных сталей ................ 318
2. Маркировка легированных сталей.................. 321
Глава XVI. Конструкционные стали................. 322
1. Механические свойства стали, влияние структуры и легирующих элементов .............................. 322
2. Термическая обработка конструкционных сталей .......... 326
3. Цементуемые (низкоуглеродистые) стали .............. 331
4. Улучшаемые (среднеуглеродистые) стали .............. 334
5. Высокопрочные стали........................ 337
6. Свариваемость стали........................ 341
7. Строительная сталь......................... 343
8. Арматурная сталь......................... 347
9. Пружинная сталь ......................... 349
10. Шарикоподшипниковая сталь.................... 351
11. Дефекты легированных сталей ................... 353
Библиографический список....................... 355
Глава XVII. Инструментальные стали................ 355
1. Общие положения ......................... 355
2. Инструментальные стали пониженной прокаливаемости........ 356
3. Инструментальные стали повышенной прока л ива ем ости (легированные инструментальные стали) ...................... 358
4. Быстрорежущие стали ....................... 360
5. Штамповые стали.......................... 370
6. Твердые спланы .......................... 379
Библиографический список ....................... 382
Глава XVIII. Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы...... 382
1. Жаростойкость. Жаростойкие сплавы ................ 383
2. Жаропрочность........................... 384
3. Оценка жаропрочных свойств.................... 390
4 Влияние структуры и состава на жаропрочность........... 392
5 Классификация жаропрочных материалов .............. 394
6. Перлитные и мартенситные жаропрочные стали ........... 395
7. Аустенитные жаропрочные стали .................. 400
8. Никелевые и кобальтовые жаропрочные сплавы ........... 402
Библиографический список....................... 407
Глава XIX. Коррозионностойкие (нержавеющие) стали н сплавы. . . 408
1. Хромистые нержавеющие стали ................. 408
2. Хромоникелевые нержавеющие стали ................ 412
3. Кислотостойкие стали и сплавы................... 423
4. Криогенные стали и сплавы..................... 425
Библиографический список ....................... 429
Глава XX. Износостойкие стали и сплавы.............. 429
1. Износостойкость ........................, . 429
2. Графитиэированкая сталь...................... 430
3. Высокомарганцовистая сталь .................... 431
4. Наплавочные материалы ...................... 433
Библиографический список ....................... 434
Глава XXI. Титан и его сплавы .................. 434
1. Свойства титана .......................... 435
2. Легирование титана......................... 436
3. Фазовые превращения в титановых сплавах ............. 436
4. Промышленные титановые сплавы.................. 440
5. Термическая обработка титановых сплавов .............. 441
6. Примеси в титановых сплавах.................... 442
7. Коррозионная стойкость титана................... 442
Библиографический список ....................... 443
Глава XXII. Тугоплавкие металлы ................. 443
1. Общие сведения .......................... 443
2. Взаимодействие тугоплавких металлов с другими элементами и между собой ............... .............. 445
3. Механические свойства и жаропроч:- CTt............... .446
4. Хладноломкость тугоплавких металлов ............... 440
5. Сопротивление окислению и защита от окисления ..........
6. Коррозионная стойкость ......................
Библиографический список .......................
Глава XXIII. Сплавы с особыми тепловыми н упругими свойствами . . I i
!. Закономерности теплового расширения металла и сплавов. Сплавы с за-
д.чнм. м .' расширения .............. 453
2. Сплякы с постоянным модулем упругости............... 456
Библиографический список....................... 456
Глава XXIV. Магнитные стали и сплавы............... 457
1. Основные магнитные характеристики металлов............ 457
2. Стали и спланы для постоянных магнитов (магннтнотвердые сплавы) . . . 458
3. Магнитномягкие сплавы...................- . . . . 462
4. Немагнитные стали......................... 467
5. Электротехнические сплавы..................... 468
Библиографический список....................... 471
Глава XXV. Сплавы атомной энергетики............... 471
1. Влияние облучения на свойства металлов .............. 471
2. Конструкционные материалы. Теплоносители............. 472
3. Ядерное горючее (уран, плутоний, торий) .............. 475
Библиографический список ....................... 477
Часть пятая. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ
Глава XXVI. Легкие металлы и их сплавы ............. 478
1. Свойства алюминия......................... 479
2. Постоянные примеси алюминия (железо и кремний)......... 480
3. Термическая обработка сплавов А!—Си............... 481
4. Влияние состава алюминиевых сплавов на процессы, происходящие при термической обработке ....................... 487
5. Классификация алюминиевых сплавов ............... 490
6. Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой . . . 492
7. Дюралюминий и другие деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой......................... 493
8. Алюминиевые сплавы для поковок и штамповок........... 497
9. Силумины и другие алюминиевые сплавы для фасонного литья..... 498
10. Жаропрочные алюминиевые сплавы................. 503
11. Магний.............................. 504
12. Сплавы магния .......................... 505
13. Бериллий............................. 507
14. Сплавы бериллия.......................... 508
Библиографический список ....................... 508
Глава XXVII. Медь и ее сплавы................... 509
I. Медь................................ 509
. 2. Сплапы меди с цинком (латуни)................... 512
3. Сплавы меди с оловом (оловянистые бронзы)............. 516
4. Сплавы меди с алюминием, кремнием, бериллием и другими элементами 519 Библиографический список ....................... 524
Глава XXVIII. Подшипниковые сплавы к припои........... 524
1. Требования к подшипниковым сплавам ............... 525
I' 2. Легкоплавкие подшипниковые сплавы (баббиты)............ 529
3. Припои .............................. 521
4. Легкоплавкие сплавы........................ 532
Библиографический список ....................... 534
Глава XXIX. Некоторые сплавы цветных металлов.......... 533
1. Цинк и его сплавы......................... 533
2. Типографские сплавы........................ 534
3. Благородные металлы........................ 535
Библиографический список....................... 536
Приложение.............................. 537
Предметный указатель......................... 538