机械工程材料PDF电子书下载

绪论 1

第一章 机械零件的失效分析 3

第一节 零件在常温静载下的过量变形 3

一、工程材料在静拉伸时的应力-应变行为 3

二、过量变形失效 4

第二节 零件在静载和冲击载荷下的断裂 6

一、韧断和脆断的基本概念 6

二、冲击韧性及衡量指标 7

三、断裂韧性及衡量指标 8

四、影响脆断的因素 9

一、疲劳的基本概念 11

第三节 零件在交变载荷下的疲劳断裂 11

二、疲劳断口的特征 12

三、疲劳抗力指标及其影响因素 12

第四节 零件的磨损失效 18

一、磨损的基本类型 18

二、接触疲劳 19

三、提高零件磨损抗力的途径 20

第五节 零件的腐蚀失效 21

一、高温氧化腐蚀 22

二、电化学腐蚀 22

三、应力腐蚀 24

二、蠕变极限和持久强度 25

一、高温对金属力学性能的影响 25

第六节 零件在高温下的蠕变变形和断裂失效 25

四、改善零件腐蚀抗力的措施 25

三、高温下零件的失效及其防止 27

习题与思考题 27

第二章 碳钢 29

第一节 纯铁的组织和性能 29

一、纯铁的结晶 29

二、纯铁的晶体结构 30

三、工业纯铁的组织和性能 34

第二节 铁碳合金中的相和组织组成物 35

一、铁和碳的相互作用 35

二、铁碳合金中的相和组织组成物 37

第三节 Fe-Fe3C相图 38

一、相图的基本概念 38

二、Fe-Fe3C相图分析 40

三、典型铁碳合金结晶过程分析 43

四、碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响 48

五、Fe-Fe3C相图的实际应用 51

六、合金性能和相图关系小结 51

第四节 钢中常存杂质元素对钢性能的影响 53

一、硅和锰的影响 53

二、硫和磷的影响 53

三、钢中气体的影响 53

一、镇静钢锭的组织 54

第五节 钢锭的组织和缺陷 54

二、镇静钢锭的缺陷 55

第六节 压力加工对钢组织和性能的影响 55

一、冷压力加工对钢组织和性能的影响 56

二、冷变形钢在加热过程中组织和性能的变化 58

三、热压力加工对钢组织和性能的影响 60

第七节 碳钢的分类、牌号及用途 61

一、碳钢的分类 61

二、碳钢的牌号和用途 62

习题与思考题 65

一、奥氏体的形成 67

第一节 钢在加热时的转变 67

第三章 钢的热处理 67

二、奥氏体晶粒大小 68

第二节 过冷奥氏体转变曲线 69

一、过冷奥氏体等温转变曲线 69

二、过冷奥氏体连续冷却转变曲线 74

第三节 钢的普通热处理 75

一、钢的退火 75

二、钢的正火 76

三、钢的淬火 76

四、钢的回火 79

第四节 钢的表面热处理 81

一、表面淬火 81

二、表面化学热处理 83

第五节 钢的特种热处理 86

一、真空热处理 86

二、可控气氛热处理 87

三、形变热处理 89

习题与思考题 90

第四章 合金钢 92

第一节 概述 92

一、合金元素在钢中的作用 92

二、合金钢的分类及牌号 96

第二节 合金结构钢 97

一、低合金结构钢 97

二、合金渗碳钢 98

三、合金调质钢 101

四、合金弹簧钢 101

五、滚珠轴承钢 106

六、超高强度钢 106

第三节 合金工具钢 111

一、工具的服役条件 111

二、常用合金工具钢及其热处理 112

三、新型合金工具钢 118

第四节 特殊性能钢 119

一、不锈钢 119

二、耐热钢和高温合金 125

三、低温钢 128

四、耐磨钢 130

习题与思考题 132

第五章 铸铁 133

第一节 铸铁的石墨化 133

一、石墨化过程 133

二、影响石墨化的因素 134

第二节 各类铸铁的特点及应用 134

一、铸铁的分类 134

二、不同石墨形态铸铁的特性及用途 135

三、合金铸铁 140

习题与思考题 143

一、工业纯铝 144

二、铝合金 144

第一节 铝及铝合金 144

第六章 有色金属及其合金 144

第二节 铜及铜合金 151

一、工业纯铜 151

二、铜合金 152

第三节 钛及钛合金 160

一、工业纯钛 160

二、钛合金 160

第四节 轴承合金 162

一、轴承合金的性能要求与组织 162

二、轴承合金的类型及应用 162

一、精密合金 165

第五节 精密合金和记忆合金 165

二、形状记忆合金 169

习题与思考题 170

第七章 高分子材料 172

第一节 概述 172

一、高分子材料的合成 172

二、高分子链的结构与柔性 173

三、高聚物的聚集态和物理状态 175

第二节 高分子材料的性能特点 177

一、高分子材料的力学性能特点 177

二、高分子材料的理化性能特点 178

三、高分子材料的老化及其防止 179

第三节 常用高分子材料 180

一、常用工程塑料及成型加工 180

二、常用橡胶材料 187

习题与思考题 190

第八章 陶瓷材料 191

第一节 概述 191

一、陶瓷材料的分类与生产 191

二、陶瓷材料的结构与性能特点 191

第二节 工程结构陶瓷材料 194

一、普通陶瓷 194

二、特种陶瓷 194

一、粉末冶金方法及其应用 196

第三节 金属陶瓷 196

二、金属陶瓷硬质合金 197

习题与思考题 199

第九章 复合材料 200

第一节 概述 200

一、复合材料的分类 200

二、复合材料的性能特点 201

第二节 增强材料及其增强机制 202

一、增强材料 202

二、增强机制简介 204

一、塑料基复合材料 205

第三节 常用复合材料 205

二、金属基复合材料 207

三、橡胶基复合材料 210

四、陶瓷基复合材料 211

习题与思考题 212

第十章 材料表面改性新技术 213

第一节 热喷涂技术 213

一、热喷涂的基本原理 213

二、涂层的结构与性质 213

三、热喷涂技术的特点及应用 214

第二节 激光束、离子束及电子束技术 215

一、激光束表面合金化 215

二、离子注入 215

三、电子束表面热处理 217

第三节 气相沉积技术 218

一、化学气相沉积 218

二、物理气相沉积 220

习题与思考题 222

第十一章 典型零件的选材及热处理工艺分析 223

第一节 常用力学性能指标在选材中的意义 223

一、刚度和弹性指标 223

二、硬度和强度指标 224

三、塑性和冲击韧性指标 226

第二节 断裂韧度在选材中的意义 227

第三节 零件实物性能试验的重要性 227

一、结构设计对性能的影响 227

二、加工工艺对性能的影响 228

第四节 材料强度、塑性与韧性的合理配合 229

第五节 选材方法 230

一、根据材料的使用性能选材 230

二、根据材料的工艺性能选材 232

三、根据材料的经济性选材 234

四、实例分析 235

第六节 典型零件选材及热处理工艺分析 238

一、齿轮 239

二、轴 240

三、汽轮机叶片 241

习题与思考题 242

参考文献 243