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绪论1

第1章 概论5

1.1材料的重要地位与作用5

1.2材料的分类7

1.3金属材料的发展9

1.4非金属材料的发展11

1.4.1陶瓷材料11

1.4.2工程塑料12

1.5复合材料的发展12

1.6新材料的发展趋势15

1.6.1形状记忆合金15

1.6.2非晶态合金16

1.6.3纳米材料17

复习思考题18

第2章 机械工程材料基础19

2.1材料的主要性能19

2.1.1材料的力学性能19

2.1.2材料的耐磨性27

2.1.3材料的高温和低温性能28

2.1.4材料的物理、化学、工艺性能29

2.2金属与非金属材料的结构31

2.2.1金属的晶体结构31

2.2.2合金的晶体结构38

2.2.3非金属材料的结构40

2.3金属的结晶与铸锭44

2.3.1结晶的基本概念及非晶体凝固44

2.3.2金属的结晶45

2.3.3材料的同素异构与同分异构48

2.3.4金属铸锭组织及金属铸件50

2.4金属的塑性变形与再结晶53

2.4.1金属的塑性变形54

2.4.2塑性变形对金属组织和性能的影响58

2.4.3塑性变形金属在加热时组织和性能的变化59

2.4.4塑性变形和再结晶的工程应用62

2.5二元合金及其相图65

2.5.1二元合金相图65

2.5.2铁碳合金75

复习思考题89

第3章 金属材料热处理及表面工程91

3.1热处理的基本原理92

3.1.1钢在加热时的组织转变92

3.1.2钢在冷却时的转变95

3.2热处理工艺方法及应用106

3.2.1钢的普通热处理106

3.2.2钢的表面热处理122

3.2.3热处理零件结构工艺性与工艺文件133

3.3材料的表面工程及热处理新技术138

3.3.1材料的表面工程138

3.3.2热处理新技术145

复习思考题148

第4章 常用工程材料149

4.1碳素钢149

4.1.1碳素钢中常存杂质元素的影响149

4.1.2碳素钢的分类150

4.1.3碳素钢的编号和用途151

4.2合金钢156

4.2.1合金元素在钢中的作用156

4.2.2合金钢的分类及编号160

4.2.3合金结构钢162

4.2.4合金工具钢174

4.2.5特殊性能钢183

4.3铸铁191

4.3.1铸铁石墨化及组织191

4.3.2铸铁的分类及组织性能194

4.3.3常用铸铁195

4.3.4合金铸铁204

4.4有色金属及其合金206

4.4.1铝及铝合金206

4.4.2铜及铜合金211

4.4.3钛及钛合金219

4.4.4镍及镍合金219

4.4.5镁及镁合金221

4.4.6轴承合金221

4.5其他常用工程材料226

4.5.1塑料227

4.5.2橡胶233

4.5.3陶瓷235

4.5.4复合材料240

复习思考题243

第5章 铸造246

5.1铸造工艺基础246

5.1.1合金的铸造性能246

5.1.2常用合金铸件的制造256

5.1.3铸件的常见缺陷263

5.2砂型铸造265

5.2.1造型材料265

5.2.2造型方法选择266

5.2.3铸造工艺设计268

5.2.4铸造工艺文件编制274

5.3特种铸造276

5.3.1金属型铸造276

5.3.2熔模铸造276

5.3.3低压铸造278

5.3.4压力铸造279

5.3.5离心铸造279

5.3.6陶瓷型铸造280

5.3.7连续铸造282

5.3.8实型铸造282

5.3.9 V法铸造283

5.4常用铸造方法的比较284

5.5铸件结构的铸造工艺性284

5.5.1铸件结构的工艺性285

5.5.2合金铸造性能对铸件结构的要求286

5.5.3组合铸件的结构设计291

5.6铸造技术的发展292

5.6.1铸造新技术292

5.6.2计算机技术在铸造中的应用293

复习思考题295

第6章 锻压296

6.1金属塑性成形工艺基础296

6.1.1金属的锻造性能297

6.1.2锻造比及流线组织299

6.1.3金属的塑性变形规律300

6.2常用锻造方法301

6.2.1自由锻301

6.2.2胎模锻304

6.2.3模锻306

6.3板料冲压316

6.3.1分离工序316

6.3.2成形工序318

6.3.3冲压模具324

6.3.4板料冲压件结构工艺性325

6.4挤压、轧制、拉拔及其他成形326

6.4.1挤压成形326

6.4.2轧制成形328

6.4.3拉拔成形330

6.4.4超塑性成形331

6.4.5旋压成形332

6.4.6摆动辗压成形334

6.5其他先进成形技术及发展趋势335

6.5.1其他先进成形技术和应用335

6.5.2计算机技术在压力加工中的应用337

复习思考题338

第7章 焊接340

7.1焊接工艺基础340

7.1.1焊接冶金过程340

7.1.2焊接接头的组织和性能342

7.1.3焊接应力与变形343

7.1.4金属材料的焊接345

7.2常用焊接方法349

7.2.1焊条电弧焊349

7.2.2埋弧焊354

7.2.3气体保护焊357

7.2.4氧乙炔气焊361

7.2.5压焊362

7.2.6电渣焊367

7.2.7钎焊368

7.2.8高能束熔焊369

7.2.9其他焊接方法372

7.3焊接结构设计的工艺性376

7.3.1焊接结构材料的选择377

7.3.2焊接方法377

7.3.3焊接接头的选择与设计380

7.3.4焊缝的设计383

7.3.5焊接热处理工艺规范384

7.3.6机械焊接结构385

7.4焊接技术的发展388

复习思考题389

第8章 机械零件材料及成形工艺的选用390

8.1机械零件的失效分析390

8.1.1机械零件的失效形式390

8.1.2失效分析方法392

8.1.3机械零件失效原因综述392

8.1.4机械零件的失效分析394

8.2机械零件选材的一般原则399

8.2.1使用性能原则399

8.2.2工艺性能良好的原则401

8.2.3经济性原则408

复习思考题410

第9章 工程材料的应用411

9.1航空航天器用材简介411

9.1.1航空航天器用材的特点411

9.1.2航空航天器用材412

9.2舰船用材简介417

9.2.1舰船用材的特点417

9.2.2舰船用材417

9.3石油化工设备用材简介422

9.3.1石油化工设备用材的特点422

9.3.2石油化工设备用材423

9.4汽车用材简介425

9.5汽轮机与机床用材简介429

9.5.1汽轮机用材429

9.5.2机床用材430

复习思考题432

参考文献433