本書(shū)內(nèi)容分為四篇。第一篇為工程材料的基本理論，包括材料的結(jié)構(gòu)與性能、金屬材料組織與性能的基本理論和基本規(guī)律。第二篇為金屬材料，系統(tǒng)地介紹了常用金屬材料和新型金屬材料等的知識(shí)。第三篇為其他工程材料，包括高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料以及功能材料。第四篇介紹了機(jī)械零件的失效、強(qiáng)化、選材及工程材料的應(yīng)用。
本書(shū)結(jié)合案例式教學(xué)模式，融入工程實(shí)際和科研成果，并加入工程材料的新發(fā)展、新理論、新應(yīng)用。本書(shū)可作為高等工科院校機(jī)械類和近機(jī)類（電子、熱能、水利、建筑等）專業(yè)教材，也可作為高等職業(yè)技術(shù)院校、高等專科院校相關(guān)專業(yè)教材和有關(guān)工程技術(shù)人員參考書(shū)。
《工程材料》由李濤、楊慧主編，本書(shū)精簡(jiǎn)傳統(tǒng)內(nèi)容，強(qiáng)化金屬材料及選材的知識(shí)，力求使學(xué)生在掌握“材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系”這一核心思想的基礎(chǔ)上，掌握工程材料的基本理論、基本知識(shí)，具備根據(jù)機(jī)械零件使用條件和性能要求，對(duì)結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行合理的選材及制定零件工藝路線的初步能力。
第1篇工程材料的基本理論1
第1章金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1
1·1金屬材料的結(jié)構(gòu)與組織1
1·1·1純金屬的晶體結(jié)構(gòu)1
1·1·2實(shí)際金屬中的晶體缺陷5
1·1·3合金的晶體結(jié)構(gòu)7
1·1·4金屬材料的組織10
1·2金屬材料的性能特點(diǎn)11
1·2·1金屬材料的工藝性能11
1·2·2金屬材料的使用性能12
習(xí)題與思考題19
第2章純金屬和合金的結(jié)晶20
2·1純金屬的結(jié)晶20
2·1·1金屬的結(jié)晶過(guò)程及過(guò)冷20
2·1·2金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件和結(jié)構(gòu)條件21
第1篇工程材料的基本理論1
第1章金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1
1·1金屬材料的結(jié)構(gòu)與組織1
1·1·1純金屬的晶體結(jié)構(gòu)1
1·1·2實(shí)際金屬中的晶體缺陷5
1·1·3合金的晶體結(jié)構(gòu)7
1·1·4金屬材料的組織10
1·2金屬材料的性能特點(diǎn)11
1·2·1金屬材料的工藝性能11
1·2·2金屬材料的使用性能12
習(xí)題與思考題19
第2章純金屬和合金的結(jié)晶20
2·1純金屬的結(jié)晶20
2·1·1金屬的結(jié)晶過(guò)程及過(guò)冷20
2·1·2金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件和結(jié)構(gòu)條件21
2·1·3金屬的形核和晶核的長(zhǎng)大22
2·1·4細(xì)晶粒的獲得23
2·2合金的結(jié)晶23
2·2·1二元系相圖23
2·2·2鐵碳合金相圖30
2·2·3合金鑄件的組織與缺陷39
習(xí)題與思考題41
第3章金屬的塑性加工與再結(jié)晶43
3·1金屬的塑性變形43
3·1·1單晶體的塑性變形43
3·1·2多晶體的塑性變形46
3·1·3合金的塑性變形48
3·1·4塑性變形對(duì)金屬材料組織和性能的影響50
3·2冷變形金屬在加熱時(shí)的變化52
3·2·1概述52
3·2·2加熱時(shí)顯微組織的變化54
3·2·3冷變形金屬的轉(zhuǎn)變驅(qū)動(dòng)力54
3·2·4加熱時(shí)力學(xué)性能的變化54
3·3回復(fù)55
3·3·1定義55
3·3·2回復(fù)過(guò)程性能的變化55
3·3·3回復(fù)的應(yīng)用56
3·4再結(jié)晶56
3·4·1定義57
3·4·2再結(jié)晶的特點(diǎn)57
3·4·3再結(jié)晶的形核與長(zhǎng)大57
3·4·4再結(jié)晶溫度58
3·5金屬的熱加工60
3·5·1熱加工與冷加工60
3·5·2動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶60
3·5·3靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶61
3·5·4熱加工后的組織與性能61
習(xí)題與思考題61
第4章鋼的熱處理63
4·1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變63
4·1·1奧氏體的形成過(guò)程63
4·1·2奧氏體晶粒的大小及其影響因素64
4·2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變65
4·2·1過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線66
4·2·2影響過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的因素67
4·2·3過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變及其產(chǎn)物的組織形態(tài)與性能68
4·3鋼的表面淬火86
4·3·1感應(yīng)加熱表面淬火86
4·3·2火焰加熱表面淬火87
4·4鋼的化學(xué)熱處理87
4·4·1化學(xué)熱處理的基本過(guò)程88
4·4·2鋼的滲碳88
4·4·3鋼的氮化90
4·4·4鋼的氰化90
習(xí)題與思考題91
第5章鋼的合金化92
5·1合金元素在鋼中的存在形式92
5·2合金元素與鐵、碳的作用93
5·2·1合金元素與鐵的相互作用93
5·2·2合金元素與碳的作用95
5·3合金元素對(duì)Fe·Fe3C相圖的影響97
5·3·1合金元素對(duì)奧氏體、鐵素體區(qū)存在范圍的影響97
5·3·2合金元素對(duì)Fe·Fe3C相圖共析點(diǎn)S的影響98
5·4合金元素對(duì)鋼相變的影響99
5·4·1合金元素對(duì)鋼在加熱時(shí)奧氏體形成過(guò)程的影響99
5·4·2合金元素對(duì)鋼的過(guò)冷奧氏體分解轉(zhuǎn)變的影響101
5·4·3合金元素對(duì)淬火鋼回火轉(zhuǎn)變的影響103
5·5合金元素對(duì)鋼強(qiáng)韌性的影響105
5·5·1強(qiáng)化途徑105
5·5·2韌化途徑107
5·6合金元素對(duì)鋼的工藝性能的影響111
習(xí)題與思考題111第2篇金屬材料113
第6章工業(yè)用鋼113
6·1碳鋼113
6·1·1常存雜質(zhì)元素對(duì)碳鋼性能的影響113
6·1·2碳鋼的分類115
6·1·3鋼的牌號(hào)和用途115
6·2合金鋼121
6·2·1概述121
6·2·2合金結(jié)構(gòu)鋼123
6·2·3合金工具鋼153
6·2·4特殊性能鋼169
習(xí)題與思考題183
第7章鑄鐵185
7·1鑄鐵概述185
7·1·1鐵碳合金雙重相圖185
7·1·2鑄鐵的石墨化186
7·1·3鑄鐵的分類187
7·2灰鑄鐵189
7·2·1灰鑄鐵的牌號(hào)和化學(xué)成分189
7·2·2灰鑄鐵的基本組織特征190
7·2·3灰鑄鐵的孕育處理及熱處理190
7·2·4灰鑄鐵的性能及用途191
7·3可鍛鑄鐵192
7·3·1可鍛鑄鐵的牌號(hào)、性能及組織192
7·3·2可鍛鑄鐵的石墨化退火193
7·3·3可鍛鑄鐵的特性及用途194
7·3·4可鍛鑄鐵石墨化退火實(shí)例194
7·4球墨鑄鐵195
7·4·1球墨鑄鐵的牌號(hào)和化學(xué)成分195
7·4·2球墨鑄鐵的組織和性能195
7·4·3球墨鑄鐵的球化劑196
7·4·4球墨鑄鐵的熱處理196
7·4·5球墨鑄鐵的特性和用途198
7·5特殊性能鑄鐵199
7·5·1耐磨合金鑄鐵200
7·5·2耐熱合金鑄鐵202
7·5·3耐蝕合金鑄鐵205
習(xí)題與思考題207
第8章有色金屬及其合金208
8·1鋁及鋁合金208
8·1·1純鋁208
8·1·2鋁合金209
8·2銅及其合金215
8·2·1純銅的特性及應(yīng)用215
8·2·2銅合金216
8·3鈦及其合金222
8·3·1純鈦222
8·3·2鈦合金223
8·4鎂及其合金227
8·4·1純鎂227
8·4·2鎂合金228
習(xí)題與思考題231第3篇其他工程材料233
第9章高分子材料233
9·1高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)233
9·1·1高分子材料的基本概念233
9·1·2高分子材料的結(jié)構(gòu)234
9·1·3高分子材料的性能特點(diǎn)236
9·2塑料239
9·2·1塑料的分類及特點(diǎn)240
9·2·2通用塑料240
9·2·3工程塑料244
9·2·4塑料制品的組分與作用249
9·2·5塑料制品的成型加工方法250
9·3橡膠252
9·3·1橡膠的組成252
9·3·2橡膠的性能特點(diǎn)252
9·3·3合成橡膠的主要品種252
9·4合成纖維255
9·4·1纖維的分類255
9·4·2合成纖維的主要品種256
習(xí)題與思考題259
第10章陶瓷材料260
10·1陶瓷材料的結(jié)構(gòu)與性能260
10·1·1陶瓷材料的結(jié)構(gòu)260
10·1·2陶瓷材料的性能264
10·2陶瓷材料266
10·2·1特種陶瓷267
10·2·2結(jié)構(gòu)陶瓷267
習(xí)題與思考題274
第11章復(fù)合材料275
11·1概述275
11·1·1復(fù)合材料的發(fā)展史275
11·1·2復(fù)合材料的定義276
11·1·3復(fù)合材料的特點(diǎn)276
11·1·4復(fù)合材料的性能276
11·2復(fù)合材料的分類277
11·2·1按基體相性質(zhì)分類277
11·2·2按性能分類279
11·2·3按用途分類279
11·2·4按增強(qiáng)劑分類279
11·3復(fù)合材料的制造方法280
11·3·1主要的液相工藝281
11·3·2主要的固相工藝282
11·3·3主要的氣相工藝283
11·4復(fù)合材料的界面284
11·4·1定義284
11·4·2界面反應(yīng)285
11·4·3界面效應(yīng)286
11·5復(fù)合材料的應(yīng)用286
11·5·1復(fù)合材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域286
11·5·2金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用287
11·5·3陶瓷基復(fù)合材料的應(yīng)用288
11·5·4樹(shù)脂基復(fù)合材料288
11·5·5納米復(fù)合材料289
11·6復(fù)合材料目前存在的問(wèn)題289
習(xí)題與思考題289
第12章功能材料及新材料290
12·1功能材料290
12·1·1概述290
12·1·2電功能材料291
12·1·3磁功能材料296
12·1·4熱功能材料300
12·1·5光功能材料302
12·1·6聲功能材料304
12·1·7其他功能材料305
12·2未來(lái)材料的發(fā)展方向309
習(xí)題與思考題310
第4篇機(jī)械零件的失效、強(qiáng)化、選材及工程材料的應(yīng)用311
第13章機(jī)械零件失效與強(qiáng)化311
13·1機(jī)械零件的失效形式311
13·1·1過(guò)量變形失效313
13·1·2斷裂失效313
13·1·3磨損失效317
13·1·4腐蝕失效318
13·2機(jī)械零件的失效分析319
13·2·1機(jī)械零件失效的原因320
13·2·2零件失效分析321
13·2·3零件失效分析案例322
13·3工程材料的強(qiáng)化與強(qiáng)韌化323
13·3·1工程材料的強(qiáng)化方法324
13·3·2工程材料的強(qiáng)韌化325
13·4機(jī)械零件選材的一般原則326
13·4·1使用性能原則326
13·4·2工藝性能原則327
13·4·3經(jīng)濟(jì)性原則329
習(xí)題與思考題330
第14章典型工件的選材及工程材料的應(yīng)用331
14·1典型零件的選材及工藝路線設(shè)計(jì)331
14·1·1軸類零件的選材及工藝路線設(shè)計(jì)331
14·1·2齒輪選材333
14·1·3彈簧選材335
14·1·4刃具選材339
14·2工程材料的應(yīng)用341
14·2·1汽車(chē)用材341
14·2·2機(jī)床用材345
14·2·3化工設(shè)備用材347
14·2·4航空航天器用材348
習(xí)題與思考題350
參考文獻(xiàn)352
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