本書是根據國家教育部最新頒布的“工程材料與機械制造基礎課程教學基本要求”并結合我國普通高校多年來的教學改革經驗而編寫的。
本書以工程材料的基本知識為主線，以工程材料的選用為重點，加強理論與實踐相結合的訓練，針對“中國制造”發展實際和需要，強化了新材料的選用比例，側重應用型人才培養。全書內容包括：工程材料性能，金屬與合金的晶體結構和二元合金相圖，金屬的熱處理，工業用鋼與鑄鐵，非鐵合金及粉末冶金材料，聚合物、無機與復合材料，新型材料，以及工程材料的合理選用等。
本書可作為高等工科院校本科、高職高專和成人教育等層次院校的通用教材，也可供其他有關專業的師生和工程技術人員參考。
第2版前言
第1版前言
緒論1
第1章工程材料性能3
教學基本要求3
1?1靜載時材料的力學性能3
1?1?1強度與塑性3
1?1?2彈性與剛度5
1?1?3硬度5
1?2動載時材料的力學性能7
1?2?1沖擊韌性7
1?2?2疲勞強度8
1?3工程材料的物理、化學及工藝性能8
1?3?1物理性能8
1?3?2化學性能9
1?3?3工藝性能9
思考題9
第2章金屬與合金的晶體結構和
二元合金相圖10
教學基本要求10
2?1金屬的晶體結構10
2?1?1晶體的概念10
2?1?2實際晶體結構12
2?2金屬的結晶與同素異構轉變13
2?2?1純金屬的結晶13
2?2?2晶粒大小及控制15
2?2?3金屬的同素異構轉變15
2?3合金與合金的相結構16
2?3?1合金16
2?3?2合金的相結構16
2?4二元合金相圖18
2?4?1勻晶相圖19
2?4?2共晶相圖20
2?4?3包晶相圖21
2?4?4共析相圖21
2?5鐵碳合金與鐵碳合金相圖22
2?5?1鐵碳合金的基本組織與性能22
2?5?2鐵碳合金相圖23
思考題29
第3章金屬的熱處理31
教學基本要求31
3?1金屬熱處理概述31
3?1?1鋼在加熱時的組織轉變32
3?1?2鋼在冷卻時的組織轉變33
3?2金屬的整體熱處理工藝38
3?2?1退火38
3?2?2正火40
3?2?3淬火40
3?2?4回火43
3?3鋼的淬透性44
3?3?1淬透性的概念及對熱處理后力學
性能的影響44
3?3?2影響淬透性及淬硬深度的因素45
3?3?3淬透性的測定與表示方法45
3?4金屬的表面熱處理與化學熱處理46
3?4?1鋼的表面淬火47
3?4?2化學熱處理48
3?5其他熱處理工藝簡介51
3?5?1真空熱處理51
3?5?2可控氣氛熱處理51
3?5?3形變熱處理52
3?5?4超細化熱處理52
3?5?5高能束熱處理52
3?6表面技術53
3?7熱處理工件的結構工藝性56
3?7?1熱處理工藝對零件結構的要求57
3?7?2和結構工藝性有關的其他要求58
思考題58
第4章工業用鋼與鑄鐵60
教學基本要求60
4?1概述60
4?1?1工業用鋼的分類與牌號60
4?1?2雜質對鋼質量的影響64
4?1?3合金元素在鋼中的作用65
4?2工程結構鋼68
4?2?1概述68
4?2?2碳素結構鋼(非合金結構鋼)68
4?2?3低合金高強度結構鋼和合金
結構鋼69
4?2?4微合金化低碳高強度鋼簡介72
4?3機械結構鋼74
4?3?1優質的、特殊質量的非合金結構鋼
(優質碳素結構鋼)74
4?3?2特殊質量的機械結構用合金鋼76
4?3?3易切削鋼84
4?3?4鑄鋼85
4?4滾動軸承鋼86
4?5工具鋼89
4?5?1概述89
4?5?2刃具鋼89
4?5?3高速工具鋼91
4?5?4模具鋼94
4?6不銹鋼、耐熱鋼和低溫鋼98
4?6?1不銹鋼98
4?6?2耐熱鋼101
4?6?3低溫鋼102
4?7特殊物理性能鋼103
4?8鑄鐵103
4?8?1概述103
4?8?2鑄鐵石墨化103
4?8?3鑄鐵分類105
4?8?4常用鑄鐵的牌號、性能與應用105
思考題114
第5章非鐵合金及粉末冶金材料115
教學基本要求115
5?1鋁及鋁合金115
5?1?1工業純鋁115
5?1?2鋁合金及其強化處理116
5?1?3鋁合金分類及其應用117
5?2銅及銅合金121
5?2?1工業純銅121
5?2?2銅合金122
5?3其他非鐵合金簡介127
5?3?1鈦及其合金127
5?3?2鎂及其合金129
5?3?3鋅及其合金129
5?4鑄造軸承合金與粉末冶金130
5?4?1鑄造軸承合金130
5?4?2粉末冶金132
思考題133
第6章聚合物、無機與復合材料134
教學基本要求134
6?1聚合物材料134
6?1?1聚合物特征134
6?1?2塑料134
6?1?3橡膠138
6?1?4纖維140
6?1?5涂料140
6?1?6粘合劑141
6?1?7功能聚合物材料簡介142
6?2無機非金屬材料142
6?3復合材料146
6?3?1復合材料的性能特點146
6?3?2樹脂基復合材料148
6?3?3金屬基復合材料150
6?3?4其他類型的復合材料150
思考題151
第7章新型材料152
教學基本要求152
7?1形狀記憶合金152
7?1?1形狀記憶效應原理152
7?1?2形狀記憶合金及應用153
7?2非晶態金屬156
7?2?1非晶態金屬的結構特點157
7?2?2非晶態金屬的性能特點及
應用158
7?3超導材料160
7?3?1超導材料的基本性質160
7?3?2超導材料的分類及性能161
7?3?3超導材料的應用162
7?4儲氫合金163
7?4?1儲氫技術原理164
7?4?2儲氫合金的條件164
7?4?3儲氫合金分類及研究現狀165
7?4?4儲氫合金的應用165
7?5納米材料167
7?5?1納米材料的性質167
7?5?2納米材料的分類169
7?5?3納米材料的性能及應用170
思考題172
第8章工程材料的合理選用173
教學基本要求173
8?1機械零件合理選材的基本原則與
步驟173
8?1?1使用性原則173
8?1?2工藝性原則174
8?1?3經濟性原則176
8?1?4可持續發展原則178
8?1?5選材的基本步驟178
8?2機械零件的失效分析179
8?2?1零件失效及失效形式179
8?2?2失效分析180
8?3常用零件選材的原則方法180
8?3?1以防止過量變形為主的選材180
8?3?2以抗磨損性能為主的選材181
8?3?3以抗疲勞性能為主的選材181
8?3?4以綜合力學性能為主的選材182
8?3?5選材時應注意的事項182
8?4軸類零件的選材及熱處理183
8?4?1工作條件與失效形式183
8?4?2主要性能要求183
8?4?3軸類零件的選材與工藝路線
實例184
8?5齒輪零件的選材及熱處理187
8?5?1齒輪的工作條件與失效形式187
8?5?2主要性能要求188
8?5?3齒輪的選材與熱處理188
8?5?4齒輪選材與工藝路線實例188
8?6彈簧零件的選材及熱處理191
8?6?1工作條件與失效形式191
8?6?2性能要求191
8?6?3選材及其熱處理192
8?7其他常見零件的選材及熱處理193
8?8切削刀具的選材及熱處理194
8?8?1工作條件與失效形式194
8?8?2主要性能要求194
8?8?3切削刀具的選材195
8?8?4典型刀具195
8?9模具零件的選材及熱處理197
8?9?1冷作模具197
8?9?2熱作模具204
8?9?3塑料模具205
8?10汽車零件的選材及熱處理207
8?10?1汽車零件的選材概況207
8?10?2部分汽車零件的材料與熱處理
實例208
8?11鍋爐、壓力容器和汽輪機主要零件的
選材210
8?12航空航天材料簡介211
8?12?1航空航天材料的種類211
8?12?2航空航天材料的要求213
8?12?3航空航天材料的發展展望213
思考題214
第9章課堂討論指導216
課堂討論一鐵碳合金相圖216
課堂討論二金屬熱處理216
課堂討論三工業用鋼217
參考文獻218
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