本書以工程教育認證思想為指導，配合材料相關專業培養方案，設計了配合理論教學的實踐環節教學內容，具有很強的針對性、時代性和行業特征。內容主要包括材料微觀結構表征、材料性能測試、材料表面強化、材料成型加工、材料成型加工設計及實訓、專業實習、專業畢業設計等，同時引入了近年來全國組織的相關專業競賽的典型案例，時代感很強。每個部分分別設計了有代表性的實踐環節，目的是通過這些實踐環節使學生加深對理論知識的理解，熟悉相關設備的操作，加強實踐和動手能力的培養，培養學生綜合運用所學知識解決復雜工程問題的能力，培養具有創新能力的高素質應用型人才。
本書可作為高等院校材料成型及控制工程、高分子材料與工程、無機非金屬材料工程等專業的教材，也可供相關技術人員參考。
第一篇實驗篇
第一章材料微觀結構分析2
實驗一金相顯微鏡的構造及使用2
實驗二金相試樣制備5
實驗三掃描電鏡實驗11
實驗四鐵碳合金平衡組織觀察15
實驗五金屬及合金凝固組織觀察19
實驗六金屬材料冷變形與退火組織觀察21
實驗七焊接接頭金相組織觀察23
實驗八X射線物相分析26
實驗九聚合物的熱譜分析——示差掃描量熱法（DSC）28
實驗十黏度法測定聚合物分子量31
實驗十一凝膠滲透色譜法測定聚合物的相對分子質量及其分布37
第二章材料性能測試42
實驗一材料的硬度實驗42
實驗二材料的靜拉伸實驗49
實驗三鐵碳合金的壓縮51
實驗四鑄鐵彎曲實驗53
實驗五材料的沖擊實驗55
實驗六U75V鋼軌摩擦磨損實驗57
實驗七金屬材料扭轉實驗60
實驗八差熱分析實驗62
實驗九熱重分析實驗65
實驗十材料熱膨脹系數的測定67
實驗十一材料熱導率測定69
第三章材料表面強化73
實驗一U75V鋼軌表面激光熔覆實驗73
實驗二模具表面電刷鍍實驗76
實驗三鐵路轍叉堆焊實驗80
實驗四材料CVD實驗83
實驗五材料PVD實驗84
實驗六列車鋁合金電子束表面改性87
實驗七鎂合金表面離子注入89
實驗八模具鋼表面滲碳處理91
實驗九材料表面冷噴涂涂層制備93
第四章材料成型加工96
實驗一車身用鋼CO2氣體保護焊96
實驗二車體用鋁合金鎢極氬弧焊工藝99
實驗三汽車用鋁合金攪拌摩擦焊工藝103
實驗四斜Y形坡口焊接裂紋實驗105
實驗五焊接熱裂紋實驗108
實驗六軌道車輛碳鋼車體點焊實驗111
實驗七鋼軌鋁熱焊工藝實驗114
實驗八車體激光焊接實驗116
實驗九鋼軌焊縫超聲波探傷118
實驗十焊接殘余應力的測量121
實驗十一沖壓模具拆裝實驗124
實驗十二杯突實驗125
實驗十三沖壓模具安裝調試127
實驗十四塑料模具拆裝實驗128
實驗十五聚乙烯吹塑薄膜成型129
實驗十六熱塑性聚合物擠出造粒實驗132
實驗十七聚合物熔融指數的測定135
實驗十八高分子材料的氧指數測定137
實驗十九聚合物材料熱變形溫度的測定139
實驗二十膨脹計法測定聚合物的玻璃化溫度141
實驗二十一鋼的熱處理及其組織觀察143
實驗二十二鋁合金的熔煉及組織分析147
實驗二十三電火花加工工藝實驗149
實驗二十四模具線切割加工實驗150
實驗二十五圓環鐓粗法測量摩擦系數152
第二篇實訓設計篇
第五章材料成型加工設計154
設計一塑料模具設計154
設計二沖壓模具設計158
設計三焊接結構設計160
設計四焊接生產工藝設計161
設計五焊接裝備綜合設計163
設計六高分子加工工廠設計164
第六章材料成型加工實訓168
實訓一逆向工程及快速成型技術實訓168
實訓二焊接CAE實訓169
實訓三模具制造實訓171
實訓四模具CAD造型設計實訓172
第三篇綜合篇
第七章培養方案176
第一部分材料成型及控制工程176
第二部分高分子材料與工程180
第三部分無機非金屬材料工程183
第八章金工實習186
第九章生產實習191
第一部分生產實習大綱191
第二部分生產實習思考題194
第三部分生產實習筆記內容及要求195
第四部分生產實習報告內容及要求196
第五部分生產實習紀律和安全197
第六部分生產實習考核辦法198
第七部分生產實習基地簡介199
第八部分生產實習管理210
第十章畢業設計（論文）實踐216
附錄223
附錄一常用金相腐蝕劑223
附錄二第三屆全國金相大賽部分金相圖228
附錄三鐵碳合金典型金相圖譜232
參考文獻239
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