《機(jī)械工程材料》共分為11章，系統(tǒng)地介紹了金屬的性能、純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)、純金屬與合金的結(jié)晶、金屬的塑性變形與再結(jié)晶、鐵碳合金、鋼的熱處理、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及硬質(zhì)合金、金屬材料的表面處理簡介、高分子材料及其他非金屬材料等方面的知識。《機(jī)械工程材料》采用國家最新標(biāo)準(zhǔn)，突出實(shí)踐性、實(shí)用性和先進(jìn)性。
《機(jī)械工程材料》既可作為職業(yè)技術(shù)教育院校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)、模具設(shè)計(jì)與制造、機(jī)械制造及自動化專業(yè)或相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書及企業(yè)培訓(xùn)教材。
隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加速、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級，各行業(yè)對高素質(zhì)技能人才的需求不斷上升。經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展要求職業(yè)技術(shù)教育迅速培養(yǎng)一大批具有必備的理論知識、專業(yè)知識、創(chuàng)業(yè)精神和良好的職業(yè)道德，面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)、管理第一線，從事機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)領(lǐng)域工作的具有綜合職業(yè)能力的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。
旨在配合高等職業(yè)技術(shù)教育的發(fā)展，加強(qiáng)機(jī)電一體化和數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，北京理工大學(xué)出版社組織具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及具備企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的骨干教師編寫了本書。
本書共分為11章，全面細(xì)致地介紹了金屬的性能、純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)、純金屬與合金的結(jié)晶、金屬的塑性變形與再結(jié)晶、鐵碳合金相圖與碳素鋼、鋼的熱處理、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及硬質(zhì)合金、金屬材料的表面處理、高分子材料及其他非金屬材料等內(nèi)容。
本書是根據(jù)高等職業(yè)技術(shù)院校金屬材料及熱處理課程在機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)知識結(jié)構(gòu)總框架中所處的地位及教學(xué)基本要求，并結(jié)合機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)的發(fā)展需求編寫的。本教材保持了行業(yè)針對性強(qiáng)和注重實(shí)用性的特點(diǎn)，采用了國家最新標(biāo)準(zhǔn)、法定計(jì)量單位、最新名詞及術(shù)語，突出了理論和實(shí)踐的結(jié)合，以夠用為度、實(shí)用為本、應(yīng)用為主，努力體現(xiàn)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，形成了一個新的特色教材。
本書既可作為職業(yè)技術(shù)院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)、機(jī)械制造及自動化專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書及企業(yè)培訓(xùn)教材。
緒論
第1章 金屬的性能
1.1 金屬的物理性能和化學(xué)性能
1.1.1 金屬的物理性能
1.1.2 金屬的化學(xué)性能
1.2 金屬的力學(xué)性能
1.2.1 強(qiáng)度
1.2.2 塑性
1.2.3 硬度
1.2.4 韌性
1.2.5 疲勞強(qiáng)度
1.3 金屬的工藝性能
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)
2.1 純金屬的晶體結(jié)構(gòu)
2.1.1 晶體結(jié)構(gòu)
2.1.2 常見的晶格類型
2.1.3 金屬晶體結(jié)構(gòu)的缺陷
2.2 合金的晶體結(jié)構(gòu)
2.2.1 合金的基本概念
2.2.2 合金的結(jié)構(gòu)
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 純金屬與合金的結(jié)晶
3.1 純金屬的結(jié)晶
3.1.1 純金屬的冷卻曲線及過冷度
3.1.2 純金屬的結(jié)晶過程
3.1.3 晶粒大小對金屬力學(xué)性能的影響
3.2 合金的結(jié)晶
3.2.1 二元合金相圖的建立
3.2.2 鉛銻二元合金相圖分析
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶
4.1 金屬的塑性變形
4.1.1 單晶體的塑性變形
4.1.2 多晶體的塑性變形
4.2 冷塑性變形對金屬性能與組織的影響
4.3 回復(fù)與再結(jié)晶
4.3.1 回復(fù)
4.3.2 再結(jié)晶
4.3.3 晶粒長大
4.4 金屬的熱塑性變形
4.4.1 熱加工與冷加工的區(qū)別
4.4.2 熱加工對金屬組織和性能的影響
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 鐵碳合金相圖與碳素鋼
5.1 鐵碳合金的組織
5.1.1 純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變
5.1.2 鐵碳合金的基本相
5.2 鐵碳合金相圖
5.2.1 Fe-Fe，C相圖分析
5.2.2 鐵碳合金的分類
5.2.3 典型鐵碳合金的結(jié)晶過程
5.2.4 含碳量對鋼組織和性能的影響
5.2.5 Fe-Fe，C相圖的應(yīng)用
5.3 碳素鋼
5.3.1 常存元素對鋼性能的影響
5.3.2 碳素鋼的分類
5.3.3 碳素鋼的牌號及用途
本章小結(jié)
習(xí)題
第6章 鋼的熱處理
6.1 概述
6.2 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變
6.2.1 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變
6.2.2 奧氏體晶粒長大
6.3 鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變
6.3.1 過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變
6.3.2 過冷奧氏體連續(xù)冷卻與c曲線的關(guān)系
6.3.3 過冷奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變后的組織及性能
6.4 退火與正火
6.4.1 退火和正火的目的
6.4.2 退火和正火工藝及應(yīng)用
6.5 淬火
6.5.1 淬火加熱溫度的選擇
6.5.2 淬火冷卻介質(zhì)
6.5.3 淬火方法
6.5.4 淬硬性與淬透性
6.5.5 淬火缺陷
6.6 回火
6.6.1 回火目的
6.6.2 回火對鋼性能的影響
6.6.3 回火時鋼的組織變化
6.6.4 回火溫度
6.7 表面淬火
6.7.1 火焰加熱表面淬火
6.7.2 感應(yīng)加熱表面淬火
6.8 化學(xué)熱處理
6.8.1 滲碳
6.8.2 滲氮（氮化）
6.8.3 碳氮共滲
6.8.4 其他化學(xué)熱處理
本章小結(jié)
習(xí)題
第7章 合金鋼
7.1 合金元素在鋼中的主要作用
7.2 合金鋼的分類和牌號
7.2.1 合金鋼的分類
7.2.2 合金鋼的牌號
7.3 合金結(jié)構(gòu)鋼
7.3.1 低合金結(jié)構(gòu)鋼
7.3.2 合金滲碳鋼
7.3.3 合金調(diào)質(zhì)鋼
7.3.4 合金彈簧鋼
7.3.5 滾動軸承鋼
7.4 合金工具鋼
7.4.1 合金刃具鋼
7.4.2 合金模具鋼
7.4.3 合金量具鋼
7.5 特殊性能鋼
7.5.1 不銹鋼
7.5.2 耐熱鋼
7.5.3 耐磨鋼
本章小結(jié)
習(xí)題
第8章 鑄鐵
8.1 鑄鐵的石墨化
第9章 有色金屬及硬質(zhì)合金
第10章 金屬材料的表面處理簡介
第11章 高分子材料及其他非金屬材料
實(shí)驗(yàn)
附錄
參考文獻(xiàn)
（2）收縮性。鑄件在凝固和冷卻過程中，其體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為收縮性。鑄件收縮不僅影響尺寸精度，還會使鑄件產(chǎn)生縮孔、疏松、內(nèi)應(yīng)力、變形和開裂等缺陷，故用于鑄造的金屬其收縮率越小越好。
（3）偏析傾向。金屬凝固后，內(nèi)部化學(xué)成分和組織的不均勻現(xiàn)象稱為偏析。偏析嚴(yán)重時能使鑄件各部分的力學(xué)性能有很大的差異，降低鑄件的質(zhì)量。這對大型鑄件的危害更大。
2.鍛造性能
用鍛壓成形方法獲得優(yōu)良鍛件的難易程度稱為鍛造性能。鍛造性能的好壞主要同金屬的塑性和變形抗力有關(guān)。塑性越好，變形抗力越小，金屬的鍛造性能越好。例如黃銅和鋁合金在室溫狀態(tài)下就有良好的鍛造性能，碳鋼在加熱狀態(tài)下鍛造性能較好，鑄鐵則不能鍛壓。
3.焊接性能
焊接性能是指金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，也就是在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。對碳鋼和低合金鋼，焊接性能主要同金屬材料的化學(xué)成分有關(guān)（其中碳的影響最大）。如低碳鋼具有良好的焊接性，高碳鋼、鑄鐵的焊接性較差。 4.切削加工性能 切削加工金屬材料的難易程度稱為切削加工性能。切削加工性能一般用工件切削后的表面粗糙度及刀具壽命等指標(biāo)來衡量。影響切削加工性能的因素主要有工件的化學(xué)成分、組織狀態(tài)、硬度、塑性、導(dǎo)熱性和形變強(qiáng)化等。一般認(rèn)為金屬材料具有適當(dāng)硬度（170-230HBs）和足夠的脆性時較易切削。所以鑄鐵比鋼切削加工性能好，一般碳鋼比高合金鋼切削加工性能好。改變鋼的化學(xué)成分和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚歉纳其撉邢骷庸ば阅艿闹匾緩健?.熱處理性能熱處理工藝性能是鋼非常重要的性能，將在后續(xù)章節(jié)中詳細(xì)討論。
在工程上希望金屬材料不僅具有高，還應(yīng)具有一定的屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越小，結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高。即使超載，也能由于塑性變形使金屬的強(qiáng)度提高而不至于立刻破壞。但如果此值過小，則材料強(qiáng)度的有效利用率太低。因此一般希望屈強(qiáng)比高一些。例如碳素結(jié)構(gòu)鋼的屈強(qiáng)比一般為0.6左右。低合金結(jié)構(gòu)鋼一般為0.65-0.75，合金結(jié)構(gòu)鋼一般為0.85左右。
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