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绪论 1

第一章 材料的性能 3

第一节 材料的静态力学性能 3

一、强度与塑性 3

二、硬度 5

第二节 材料的动态力学性能 9

一、冲击韧度 9

二、材料的疲劳强度 10

第三节 材料的断裂韧度 11

第四节 材料的高温力学性能 12

实验一 金属材料的力学性能试验 13

思考题和练习题 19

一、晶体与非晶体 21

二、晶体的基本结构 21

第一节 材料的结构 21

第二章 材料的结构与结晶 21

三、金属材料的结构特点 25

四、高分子材料的结构 27

五、陶瓷材料的结构 31

第二节 纯金属的结晶 32

一、纯金属的结晶过程与条件 32

二、形核规律 33

三、长大规律 33

四、铸件组织 34

五、晶粒大小及控制 35

第三节 材料的同素异构与同分异构 36

一、同素异构 36

二、同分异构 36

思考题和练习题 37

第三章 铁碳合金相图 38

第一节 二元合金相图 38

一、匀晶相图 38

二、共晶相图与共析相图 40

第二节 铁碳合金相图 41

一、铁碳合金的基本组织 42

二、Fe-Fe3C相图分析 43

三、典型合金的结晶过程 44

第三节 铁碳相图的应用 47

一、含碳量对平衡组织的影响 48

二、含碳量对力学性能的影响 48

三、铁碳合金相图的应用 49

实验二 铁碳合金平衡组织观察 49

思考题和练习题 51

第四章 钢和铸铁 53

第一节 钢中常存元素与合金元素 53

一、钢中常存元素对钢性能的影响 53

二、合金元素的作用 54

第二节 钢的分类与编号 56

一、钢的分类 56

二、钢的编号方法 57

第三节 结构钢 57

一、工程结构用钢 58

二、渗碳钢 61

三、调质钢 61

四、弹簧钢 63

五、轴承钢 63

六、易切削钢 67

第四节 工具钢 68

七、超高强度钢 68

一、刃具钢 69

二、量具钢 71

三、模具钢 72

第五节 特殊性能钢 74

第六节 铸铁 78

一、石墨化过程 78

二、常用铸铁 79

思考题和练习题 85

第五章 非铁金属及其合金 87

第一节 铝及其合金 87

一、工业纯铝 87

二、铝合金的分类及时效强化 88

三、变形铝合金 89

四、铸造铝合金 90

第二节 钢及其合金 92

一、工业纯钢 92

二、钢合金 92

第三节 滑动轴承合金 95

一、轴承合金应具备的性能 96

二、轴承合金的组织特征 96

三、常用轴承合金 96

第四节 钛及其合金 98

一、纯钛 98

二、钛合金 98

第五节 粉末冶金 100

一、粉末冶金在生产中的应用 100

二、常用粉末冶金材料 100

思考题和练习题 102

一、高分子化合物的合成 104

第六章 非金属材料 104

第一节 高分子材料 104

二、塑料 105

三、橡胶 109

四、合成纤维 111

五、胶粘剂 111

第二节 陶瓷材料 112

一、陶瓷的特性 112

二、常用陶瓷材料及其应用 112

第三节 复合材料 114

一、复合材料的组成及分类 114

二、复合材料的性能 115

三、常用复合材料及应用 116

思考题和练习题 118

第一节 热处理方法的分类 119

第七章 金属热处理及材料的改性强化 119

第二节 钢在加热和冷却时的组织转变 120

一、钢在加热时的组织转变 120

二、钢在冷却时的组织转变 122

第三节 钢的热处理 128

一、钢的退火 128

二、钢的正火 129

三、钢的淬火 129

四、钢的淬透性 131

五、钢的回火 133

第四节 钢的表面热处理 134

一、钢的表面淬火 134

二、钢的化学热处理 136

一、铝合金的时效强化 139

三、表面淬火和化学热处理的比较 139

第五节 非铁合金的时效强化 139

二、铜合金的时效强化 140

三、钛合金的时效强化 141

第六节 高聚物的改性强化 141

一、高聚物的物理改性 142

二、共聚物的化学改性 142

三、聚合物共混物的制造技术 143

第七节 材料的复合强化 143

一、复合强化的基本概念 144

二、材料的复合强化方法 144

第八节 材料的表面处理 144

实验三 钢的热处理 146

思考题和练习题 148

第一节 砂型铸造 150

第八章 铸造 150

一、型砂和芯砂 151

二、造型及制芯方法 152

三、浇注系统 157

四、铸造工艺图 158

第二节 合金的铸造性能 159

一、合金的流动性 159

二、合金的收缩 161

第三节 铸件的结构设计 164

一、铸造工艺对结构设计的要素 164

二、合金铸造性能对结构设计的要求 166

第四节 特种铸造 171

一、熔模铸造 172

三、压力铸造 173

二、金属型铸造 173

四、离心铸造 174

思考题和练习题 175

第九章 压力加工 177

第一节 金属的塑性变形 177

一、金属塑性变形的实质 177

二、塑性变形后金属的组织和性能 178

第二节 压力加工的形式 179

第三节 自由锻 181

一、自由锻的基本工序 181

二、自然锻工艺规程的制定 182

三、自由锻锻件结构工艺性 184

第四节 锤上模锻 184

二、模锻工艺规程的制定 185

一、锻模 185

三、模锻件的结构工艺性 186

第五节 板料冲压 187

一、冲压模具 187

二、板料冲压的基本工序 188

三、板料冲压件的结构工艺性 190

思考题和练习题 191

第十章 焊接与粘接 193

第一节 焊接成形工艺基础 193

一、焊接电弧 193

二、焊接的冶金过程 194

三、焊接接头的组织与性能 194

四、焊接应力与变形 196

第二节 常用焊接方法 198

一、手工电弧焊 199

二、埋弧自动焊 201

三、气体保护焊 203

四、电渣焊 204

五、电阻焊 205

六、钎焊 206

第三节 常用金属材料的焊接 206

一、金属的焊接性 207

二、碳素钢和低合金结构的焊接 207

三、不锈钢的焊接 208

四、铸铁焊接 209

五、非铁金属的焊接 209

第四节 胶接 210

一、胶接的基本原理 210

二、胶粘剂的分类和组成 210

三、常用胶粘剂 211

四、胶粘剂的选用 212

五、胶接工艺 214

思考题和练习题 214

第十一章 典型零件的选材 217

第一节 零件和工具的失效形式 217

一、零件失效的形式 217

二、零件失效的原因 219

第二节 选用材料的一般原则 219

一、应满足零件的使用性能要求 219

二、材料的工艺性能应满足加工要求 220

三、根据材料的经济性选材 221

四、选材的步骤及具体方法 221

第三节 热处理的技术条件和工序位置 223

一、热处理的技术条件 223

第四节 典型零件的选材及工艺分析 224

二、热处理的工序位置 224

一、轴类零件 225

二、齿轮 226

思考题和练习题 229

第十二章 非金属材料的成形 231

第一节 塑料的成形 231

一、注射成形 231

二、挤出成形 234

三、压制成形 235

四、传递模型 236

五、吹塑成形 237

第二节 橡胶的成形 237

一、压延成形 237

一、干压成形 238

第三节 陶瓷的成形 238

二、压出成形 238

二、注浆成形 239

第四节 复合材料的成形 239

一、树脂基复合材料的成形 239

二、金属基复合材料的成形 240

三、陶瓷基复合材料的成形 241

思考题和练习题 241

附表一 压痕直径与布氏硬度对照表 242

附表二 维氏硬度换算表 249

附表三 硬度与强度对照表 252

附表四 常用结构钢退火与正火工艺规范 258

附表五 常用工具钢退火与正火工艺规范 259

附表六 常用钢材回火温度与硬度对照表 260

主要参考文献 261