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第一篇 金属材料及热处理 1

第一章 金属材料的性能 1

1-1 金属材料的力学性能 1

一、强度 1

二、刚度 2

三、塑性 2

四、硬度 3

五、冲击韧性 5

六、疲劳强度 6

1-2 金属材料的物理、化学及工艺性能 6

一、物理性能 6

二、化学性能 6

三、工艺性能 6

复习思考题 7

第二章 铁碳合金相图 8

2-1 金属的结构与结晶 8

一、晶体与晶格 8

二、晶面与晶向 10

三、多晶体结构与晶体缺陷 12

四、金属的结晶与铸锭 13

2-2 合金的结构及二元合金相图 16

一、合金中的相 16

二、二元合金相图 18

2-3 铁碳合金相图 23

一、铁碳合金的基本组织 23

二、铁碳合金相图分析 24

三、铁碳合金分类 29

四、含碳量对铁碳合金组织和性能的影响 30

五、铁碳合金相图的应用 31

复习思考题 32

第三章 钢的热处理 33

3-1 热处理的基本原理 33

一、钢在加热时的转变 33

二、钢在冷却时的转变 36

3-2 钢的普通热处理 43

一、钢的退火 43

二、钢的正火 44

三、钢的淬火与回火 45

3-3 钢的表面热处理 51

一、表面淬火 51

二、化学热处理 52

复习思考题 56

第四章 钢铁材料 57

4-1 钢的质量、分类及钢材的品种 57

一、钢中常存杂质元素的影响 57

二、钢中的气体与夹杂物的影响 58

三、钢的质量等级 58

四、钢的分类 58

五、钢材的品种 59

4-2 碳钢 59

一、碳素结构钢 59

二、优质碳素结构钢 61

三、碳素工具钢 64

4-3 合金钢 65

一、合金元素在钢中的作用 65

二、常用合金钢 68

4-4 铸铁 77

一、灰铸铁 79

二、高强度灰铸铁 84

三、特殊性能铸铁 87

4-5 铸钢 91

一、一般工程用铸造碳钢 91

二、铸造合金钢 91

复习思考题 92

第五章 其它工程材料简介 93

5-1 有色金属 93

一、铝及铝合金 93

二、铜及铜合金 95

三、滑动轴承合金 98

5-2 粉末冶金材料 99

一、粉末冶金工艺简介 100

二、粉水冶金的应用 100

三、硬质合金 100

5-3 工程塑料 101

一、概述 101

二、工程塑料的选用 102

三、工程塑料制品的选材 102

四、工程塑料的加工方法 103

复习思考题 103

第二篇 毛坯生产 104

第六章 铸造 104

6-1 砂型铸造基本工艺 104

一、造型材料 104

二、造型方法选用 106

6-2 特种铸造 115

一、熔模铸造 116

二、金属型铸造 117

三、压力铸造 119

四、离心铸造 120

五、低压铸造 121

六、陶瓷型铸造 122

七、连续铸造 123

八、铸造方法的选择 123

6-3 合金的铸造性能 124

一、合金的流动性 124

二、合金的收缩 126

三、铸件的铸造内应力，变形与裂纹 130

6-4 常用合金铸件的生产 133

一、铸铁件的生产 133

二、铸钢件的生产 136

三、铝及铜合金铸件的生产 137

6-5 砂型铸造工艺设计 139

一、设计依据 139

二、设计内容和程序 140

三、铸造工艺图的绘制 140

四、综合分析举例 145

6-6 铸件结构设计 147

一、铸件结构工艺性的概念 147

二、铸件结构与砂型铸造工艺关系 147

三、铸件结构与铸造方法的关系 150

四、铸件结构与合金铸造性能的关系 153

复习思考题 157

第七章 金属塑性成形 161

7-1 金属的塑性变形 163

一、金属塑性变形的实质 163

二、塑性变形后金属的组织和性能 165

三、冷变形和热变形 166

四、金属的可锻性 166

7-2 锻造工艺 168

一、自由锻 168

二、模锻 174

三、胎模锻 180

四、其他模锻设备上模锻 182

7-3 板料冲压 188

一、冲压加工特点 188

二、板料冲压的基本工序 189

三、冲模 196

7-4 锻造及冲压零件的结构工艺性 197

一、自由锻件结构工艺性 197

二、模锻件结构工艺性 197

三、冲压件结构工艺性 199

7-5 塑性成形新工艺简介 203

一、精密模锻 203

二、精密冲裁 203

三、零件的轧制 204

四、超塑性成形 205

五、挤压 207

复习思考题 207

第八章 焊接 212

8-1 概述 212

一、焊接的实质 212

二、焊接方法分类 212

三、焊接的特点 212

四、焊接的应用 213

8-2 电弧焊 214

一、焊接电弧 214

二、手弧焊的焊接过程 215

三、电弧焊的冶金特点 215

四、焊条 216

五、埋弧自动焊 220

六、气体保护焊 223

8-3 其它常用焊接方法 225

一、电渣焊 225

二、等离子弧焊与切割 226

三、真空电子束焊 227

四、激光焊 228

五、电阻焊 229

六、摩擦焊 231

七、钎焊 232

8-4 焊接质量分析 233

一、焊接接头的金属组织和性能 233

二、焊接接头的主要缺陷 235

三、焊接应力与变形 237

8-5 常用金属材料的焊接 240

一、金属材料的焊接性 240

二、碳钢的焊接 242

三、低合金结构钢的焊接 243

四、铸铁的补焊 244

五、铝、铜及其合金的焊接 245

8-6 焊接结构设计 246

一、焊接结构材料的选择 246

二、焊接方法的选择 247

三、焊缝的布置 247

四、焊接接头的设计 251

五、焊接结构工艺设计举例 252

复习思考题 253

第九章 毛坯的选择 256

9-1 毛坯的种类及其特点 256

一、铸件 256

二、塑性成形件 257

三、焊接件 258

四、型材 258

9-2 材料与毛坯选择的一般原则 258

一、零件的使用性能 258

二、零件的外形尺寸特点 259

三、零件的生产批量 259

四、材料的价格 259

9-3 典型零件毛坯的选择 259

一、齿轮类零件材料及毛坯的选择 259

二、轴类零件的材料及毛坯的选择 259

三、箱体类零件的材料及毛坯的选择 259

复习思考题 260

第三篇 金属切削加工 261

第十章 金属切削加工的基本知识 261

10-1 金属切削加工概述 261

一、金属切削加工的实质和分类 261

二、加工精度和表面质量的概念 261

10-2 切削运动及刀具 265

一、切削运动 265

二、切削加工中工件上的表面及切削要素 265

三、刀具 267

10-3 金属的切削过程 272

一、切屑的形成过程及切屑的种类 272

二、积屑瘤 274

三、已加工表面的残余应力和冷硬现象 275

四、切削力和切削功率 275

五、切削热和切削温度 278

六、刀具的磨损及耐用度 280

七、生产率和提高生产率的途径及工件材料的切削加工性 282

复习思考题 286

第十一章 金属切削机床基本知识 287

11-1 金属切削机床的分类及编号 287

一、金属切削机床的分类 287

二、金属切削机床型号的编制方法简介 287

11-2 金属切削机床的运动和传动 290

一、金属切削机床的运动 290

二、金属切削机床的传动 290

11-3 高效机床及自动线 294

一、自动机床和半自动机床 294

二、组合机床 294

三、组合机床自动线 295

11-4 数控机床简介 296

一、普通数控机床 296

二、自动换刀数控机床 299

三、“适应性”数控机床 299

四、机床的计算机控制系统 299

复习思考题 299

第十二章 各种表面的加工方法 301

12-1 外圆表面的加工 301

一、外圆表面的技术要求 301

二、轴类零件的安装 301

三、外圆表面的加工方法和工艺特点 302

四、外圆表面加工方法的选用 309

12-2 内圆表面的加工 310

一、孔的技术要求 310

二、内圆表面的加工方法和工艺特点 311

三、内圆表面加工方法的选用 320

12-3 平面的加工 321

一、平面的技术要求 321

二、平面的加工方法和工艺特点 322

三、平面加工方法的选用 326

12-4 圆锥面及成形面的加工 327

一、圆锥面的加工 327

二、成形面的加工 330

12-5 螺纹的加工 332

一、螺纹的加工方法 332

二、螺纹加工方法的选用 334

12-6 齿轮齿形的加工 335

一、圆柱齿轮的技术要求 335

二、齿轮齿形的加工 336

三、齿轮齿形的精加工 339

四、齿形加工方法的选用 340

12-7 特种加工 340

一、电火花加工 340

二、电解加工 341

三、超声波加工 343

四、激光加工 343

复习思考题 344

第十三章 机械加工工艺过程的基本知识 347

13-1 机械加工工艺过程的编制 347

一、基本概念 347

二、工件的安装 348

三、定位基准的选择 350

四、加工余量及其确定 353

五、工艺路线的拟定 354

六、工艺文件 356

七、典型零件机械加工工艺过程 357

13-2 夹具简介 368

一、机床夹具的分类 368

二、夹具的结构 368

复习思考题 370

第十四章 零件的结构工艺性 373

14-1 零件结构工艺性的基本概念 373

14-2 切削加工零件结构设计的一般原则及实例 374

一、便于安装 374

二、尽量减少安装次数 374

三、减少机床调整次数 375

四、减少刀具的种类 375

五、应能使用标准刀具 376

六、便于加工时的进刀和退刀 377

七、减少切削加工量 377

八、尽量避免内表面的加工 379

九、零件应有足够的刚度 379

十、合理制定零件的精度和表面粗糙度 380

复习思考题 380

附录 382

参考文献 400