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第0章 绪论 1

0.1 材料概述 1

0.2 材料与机械工程 2

0.3 本课程的内容、学习目的和要求 3

第1章 工程材料的性能 5

1.1 材料的力学性能 5

1.1.1 材料的静态力学性能 5

1.1.2 材料的动态力学性能 10

1.1.3 材料的高、低温性能 13

1.2 材料的物理化学性能 14

1.2.1 材料的物理性能 14

1.2.2 材料的化学性能 15

1.3 材料的工艺性能 16

第2章 材料的结构与组织 18

2.1 材料的结构 18

2.1.1 晶体结构的基本概念 18

2.1.2 常见的晶体结构类型 19

2.1.3 实际晶体与缺陷 21

2.2 金属的凝固与结晶组织 25

2.2.1 金属的结晶 25

2.2.2 金属的结构与组织 28

2.3 铁碳合金 38

2.3.1 纯铁与铁碳合金中的相 39

2.3.2 铁碳合金相图 41

2.3.3 铁碳合金成分、组织与性能的关系及应用 48

第3章 工程材料的塑性变形与强化 52

3.1 单晶体的塑性变形 52

3.1.1 滑移 52

3.1.2 孪生 55

3.2 多晶体的塑性变形 56

3.3 塑性变形对材料组织与性能的影响 57

3.3.1 冷塑性变形对金属组织与性能的影响 57

3.3.2 冷塑性变形金属加热时的组织与性能变化 59

3.3.3 金属的热加工 62

3.4 金属材料的强化机制 63

3.4.1 固溶强化 63

3.4.2 细晶强化 63

3.4.3 沉淀强化（弥散强化） 64

3.4.4 位错强化 64

第4章 钢的热处理 65

4.1 钢的热处理概述 65

4.2.钢在加热和冷却时的组织转变 66

4.2.1 钢在加热时的组织转变 66

4.2.2 钢的冷却及组织转变 70

4.3 钢的普通热处理 80

4.3.1 钢的退火与正火 80

4.3.2 淬火 83

4.3.3 钢的淬透性 86

4.3.4 回火 89

4.4 钢的表面热处理 91

4.4.1 钢的表面淬火 91

4.4.2 钢的化学热处理 94

4.4.3 钢的激光热处理 98

4.5 钢的热处理新工艺 100

4.5.1 深冷处理 100

4.5.2 可控气氛热处理 102

4.5.3 真空热处理 103

4.5.4 形变热处理 104

4.5.5 钢铁材料组织超细化处理 106

4.5.6 计算机控制热处理 107

4.5.7 高能表面热处理 107

4.6 钢的热处理缺陷与防止 108

4.6.1 氧化和脱碳 108

4.6.2 过热和过烧 109

4.6.3 回火缺陷 109

4.6.4 减少变形及防止裂纹的措施 109

4.6.5 零件的结构工艺性 111

第5章 钢铁材料 113

5.1 钢 113

5.1.1 钢的分类与牌号 114

5.1.2 钢的主要成分及其对组织和性能的影响 118

5.2 铸铁 164

5.2.1 概述 164

5.2.2 常用铸铁 166

5.2.3 合金铸铁 176

第6章 有色金属材料 180

6.1 铝及其合金 180

6.1.1 纯铝 180

6.1.2 铝合金 181

6.1.3 铝合金热处理 184

6.2 铜及其合金 186

6.2.1 纯铜 186

6.2.2 铜合金 186

6.2.3 铜合金热处理 193

6.3 轴承合金 197

6.4 其他有色金属及其合金 199

6.4.1 钛及其合金 199

6.4.2 镁及其合金 201

6.4.3 锌及其合金 201

第7章 非金属材料 203

7.1 高分子材料 203

7.1.1 概述 203

7.1.2 高分子材料的性能 204

7.1.3 常用高分子材料 206

7.2 陶瓷材料 218

7.2.1 概述 218

7.2.2 陶瓷材料的结构和性能 218

7.2.3 陶瓷的生产工艺与粉末冶金简介 219

7.2.4 常用陶瓷材料 222

第8章 复合材料及特殊性能材料 228

8.1 复合材料 228

8.1.1 概述 228

8.1.2 增强材料及复合增强原理 230

8.1.3 常用复合材料 232

8.2 特殊性能材料 238

8.2.1 梯度功能材料 238

8.2.2 纳米材料 240

8.2.3 形状记忆合金 243

8.2.4 非晶态合金 244

8.2.5 阻尼合金 245

8.2.6 未来材料的发展 247

第9章 工程材料的选用 249

9.1 零件失效分析 249

9.1.1 零件失效的基本形式 249

9.1.2 零件失效的原因 250

9.2 选用材料的一般原则 250

9.2.1 使用性能原则 250

9.2.2 工艺性原则 251

9.2.3 经济性原则 252

9.3 材料选择的一般过程 252

9.4 典型零件的选材及工艺分析 253

9.4.1 轴类零件 253

9.4.2 齿轮类零件 255

9.4.3 箱体类零件 258

9.4.4 其他常用机械零件选材 259

9.4.5 材料选择趋势 261

附录 262

参考文献 266