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绪论1

第一章 工程材料的结构与性能3

第一节 金属材料的晶体结构3

一、纯金属的晶体结构3

二、实际金属的晶体结构8

三、合金的相与结构9

第二节 非金属材料的结构与组织13

一、高分子材料的结构与组织13

二、陶瓷材料的结构与组织15

第三节 工程材料的性能18

一、工程材料的力学性能18

二、工程材料的物理性能32

三、工程材料的化学性能36

四、工程材料的工艺性能37

复习思考题38

第二章 金属的结晶与二元合金相图39

第一节 纯金属的结晶39

一、结晶的条件39

二、结晶的过程40

三、细化铸态金属晶粒的措施41

四、金属铸件的组织42

五、金属的同素异构转变43

第二节 合金的结晶43

一、二元合金相图基本知识44

二、二元合金相图类型与结晶分析44

三、合金性能与相图的关系50

第三节 铁碳合金相图51

一、铁碳相图的特征52

二、典型铁碳合金的结晶过程55

三、铁碳合金的成分—组织—性能的关系60

四、铁碳合金相图的应用62

复习思考题63

第三章 钢的热处理64

第一节 概述64

第二节 钢在加热时的转变65

一、钢的奥氏体化65

二、奥氏体晶粒度及其控制65

第三节 钢在冷却时的转变66

一、过冷奥氏体转变产物的组织与性能67

二、过冷奥氏体的等温转变曲线——TTT曲线71

三、过冷奥氏体的连续转变曲线——CCT曲线73

第四节 钢的普通热处理74

一、钢的退火与正火74

二、钢的淬火76

三、钢的淬透性79

四、钢的回火81

第五节 钢的表面热处理83

一、钢的表面淬火83

二、化学热处理85

第六节 钢的其他热处理89

一、真空热处理89

二、形变热处理89

复习思考题90

第四章 工程材料91

第一节 碳钢91

一、碳钢的成分和分类91

二、碳钢的牌号和用途92

第二节 合金钢96

一、钢的合金化97

二、合金钢的分类100

三、合金结构钢100

四、合金工具钢111

五、特殊性能钢119

第三节 铸铁126

一、铸铁的石墨化及分类126

二、常用铸铁128

三、合金铸铁133

第四节 有色金属及合金135

一、铝及铝合金135

二、铜及铜合金141

三、滑动轴承合金147

四、钛及钛合金149

第五节 非金属材料150

一、塑料150

二、橡胶154

三、陶瓷156

四、复合材料159

复习思考题163

第五章 金属铸造成形165

第一节 铸造成形理论基础165

一、液态合金的充型能力165

二、铸造合金的收缩167

三、合金的偏析和吸气性173

四、铸件的常见缺陷174

第二节 砂型铸造175

一、造型方法175

二、铸造工艺设计178

第三节 常见特种铸造工艺184

一、熔模铸造184

二、金属型铸造185

三、压力铸造186

四、低压铸造187

五、离心铸造188

第四节 常用铸造合金铸件生产189

一、铸铁件的生产189

二、铸钢件的生产194

三、非铁合金铸件的生产195

第五节 铸件的结构工艺性197

一、铸造工艺对铸件结构设计的要求198

二、合金铸造性能对铸件结构设计的要求200

三、不同铸造方法对铸件结构的要求203

复习思考题205

第六章 金属的塑性成形207

第一节 金属塑性成形的理论基础207

一、金属塑性成形种类207

二、金属的塑性变形原理209

三、塑性变形后金属的组织和性能210

四、金属材料的塑性加工性能212

第二节 金属的锻造214

一、自由锻214

二、模锻218

第三节 板料冲压226

一、板料冲压的特点及应用226

二、板料冲压工序227

三、冲模简介234

第四节 其他常见塑性成形工艺236

一、精密模锻236

二、挤压成形237

三、轧制成形238

四、超塑性成形241

第五节 塑性成形件的结构工艺性242

一、锻件结构工艺性242

二、冲压件结构工艺性244

复习思考题247

第七章 焊接248

第一节 焊接工程理论基础248

一、熔焊冶金过程248

二、焊接接头组织和性能249

三、焊接应力和变形250

第二节 常用焊接方法253

一、手工电弧焊254

二、埋弧自动焊256

三、气体保护焊257

四、压焊与钎焊259

第三节 常用金属材料的焊接263

一、金属材料的焊接性263

二、碳钢及低合金结构钢的焊接264

三、不锈钢的焊接265

四、铸铁的焊补266

五、非铁金属的焊接267

第四节 焊接结构工艺性268

一、焊接结构的材料选择268

二、焊接方法的选择268

三、焊接接头的工艺设计269

第五节 现代焊接技术与发展趋势272

一、等离子弧焊接与切割272

二、电子束焊接273

三、激光焊接274

四、扩散焊接274

五、焊接技术的发展趋势275

复习思考题276

第八章 非金属材料成形277

第一节 工程塑料成形277

一、塑料成形概述277

二、塑料制品成形方法277

三、塑料的加工281

第二节 橡胶成形282

一、橡胶成形概述282

二、橡胶制品成形方法283

第三节 陶瓷成形284

一、陶瓷成形概述284

二、陶瓷制品成形方法285

第四节 复合材料的成形287

一、复合材料成形概述287

二、复合材料制品成形方法287

三、复合材料的二次加工290

复习思考题291

第九章 新材料及新工艺292

第一节 工程材料表面成形及强化新技术292

一、材料表面涂层新技术292

二、材料表面改性新技术295

第二节 工程材料成形新技术297

一、金属液态成形新技术297

二、金属塑性成形新技术298

三、金属焊接成形新技术300

四、快速成形技术302

复习思考题303

第十章 机械零件材料及成形工艺的选用304

第一节 工程材料的质量检验与零件失效分析304

一、材质检验在机械制造中的作用304

二、材质检验技术305

三、零件失效分析306

第二节 工程材料及成形工艺选择的基本原则312

一、材料的使用性能原则312

二、材料加工工艺性能原则313

三、材料的经济性原则314

第三节 典型零件的材料及成形工艺的选择314

一、轴杆类零件314

二、盘套类零件316

三、机架和箱体类零件317

复习思考题318

主要参考文献319