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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