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绪论 1

第1章 材料的内部结构 6

1.1 固体材料的结构 6

1.1.1 晶态结构 6

1.1.2 非晶态结构 7

1.1.3 晶体和非晶体的性能特点 7

1.2 金属晶体结构与结晶 7

1.2.1 常见金属晶体的结构 7

1.2.2 实际金属的结构 9

1.2.3 金属结晶过程 11

1.3 高分子化合物的组成与结构 15

1.3.1 高分子化合物的组成 15

1.3.2 大分子链的组成与结构 16

1.3.3 大分子链的聚集态结构 19

1.4 陶瓷材料的组成与结构 20

1.4.1 晶体相 21

1.4.2 玻璃相 23

1.4.3 气相 23

1.4.4 同质多晶转变 24

本章学习指导 24

复习题 24

第2章 材料的力学行为 26

2.1 材料的性能 26

2.1.1 静态力学性能 26

2.1.2 动态力学性能 32

2.1.3 高、低温性能 35

2.1.4 材料的工艺性能 35

2.1.5 工艺过程对材料性能的影响 36

2.2 金属的塑性变形与再结晶 37

2.2.1 单晶体的弹性及塑性变形 38

2.2.2 实际金属的塑性变形 41

2.2.3 塑性变形对金属组织与性能的影响 41

2.2.4 金属的再结晶 44

2.3 金属的热加工 46

2.3.1 金属的热加工与冷加工 46

2.3.2 热加工对金属组织和性能的影响 48

2.4 材料的超塑性 49

2.4.1 超塑性现象 49

2.4.2 合金超塑性的应用 50

2.4.3 陶瓷材料超塑性 51

2.5 高聚物的力学状态 51

2.5.1 线型无定型高聚物的力学状态 51

2.5.2 结晶和交联对高聚物力学状态的影响 53

本章学习指导 54

复习题 55

第3章 合金的结构及平衡相图 57

3.1 合金的结构 57

3.1.1 固溶体 57

3.1.2 金属化合物 58

3.1.3 机械混合物 58

3.2 平衡相图的概念 59

3.2.1 平衡相图 59

3.2.2 冷却曲线 59

3.2.3 溶解度的研究 60

3.2.4 几个特例 60

3.3 平衡相图的应用 61

3.3.1 表象点的研究 61

3.3.2 合金的结晶 62

3.3.3 三相反应 62

3.3.4 金属化合物 63

3.3.5 相图与合金性能之间的关系 63

3.4 铁—碳平衡相图 65

3.4.1 铁碳合金的基本相 66

3.4.2 Fe-Fe3C相图中点和线的意义 67

3.4.3 单相区 68

3.4.4 钢的组织转变 68

3.4.5 白口铁的组织转变 70

3.4.6 含碳量与铁碳合金性能关系 71

本章学习指导 74

复习题 75

第4章 热处理 76

4.1 概述 76

4.1.1 改善工艺性能的热处理 76

4.1.2 提高强度的热处理 76

4.2 钢在加热时的转变 77

4.3 钢在冷却时的转变 79

4.3.1 等温冷却转变 79

4.3.2 连续冷却转变 83

4.4 钢的退火与正火 83

4.4.1 钢的退火 83

4.4.2 钢的正火 85

4.5 钢的淬火 85

4.5.1 淬火加热温度的选择 85

4.5.2 淬火介质 86

4.5.3 淬火方法 87

4.6 钢的回火 88

4.6.1 回火的目的 88

4.6.2 淬火钢回火时的组织转变 89

4.6.3 回火种类及其应用 90

4.6.4 回火脆性 91

4.7 淬火钢的三大特性 93

4.7.1 钢的淬硬性 93

4.7.2 钢的淬透性 94

4.7.3 钢的回火稳定性 94

4.8 钢的表面热处理 95

4.8.1 钢的表面淬火 95

4.8.2 钢的化学热处理 97

本章学习指导 101

复习题 101

第5章 工业用钢及铸铁 103

5.1 钢的综述 103

5.1.1 钢材生产简介 103

5.1.2 钢的分类、编号与成分特点 105

5.1.3 碳钢和合金钢的特点 108

5.2 结构钢 110

5.2.1 工程结构钢 110

5.2.2 机器结构钢 113

5.3 工具钢 121

5.3.1 刃具钢 121

5.3.2 模具钢 125

5.3.3 量具钢 127

5.4 特殊性能钢 127

5.4.1 不锈钢 127

5.4.2 耐热钢 128

5.4.3 耐磨钢 128

5.5 铸铁 128

5.5.1 灰铸铁 130

5.5.2 蠕墨铸铁 133

5.5.3 可锻铸铁 134

5.5.4 球墨铸铁 135

5.5.5 合金铸铁 137

本章学习指导 137

复习题 138

第6章 有色金属及其合金 140

6.1 铝及铝合金 140

6.1.1 综述 140

6.1.2 铝合金 140

6.2 铜及铜合金 146

6.2.1 综述 146

6.2.2 黄铜 146

6.2.3 青铜 148

6.3 轴承合金 150

6.3.1 锡基轴承合金 151

6.3.2 铅基轴承合金 152

6.3.3 铝基轴承合金 153

6.3.4 铜基轴承合金 153

6.3.5 锌基轴承合金 153

6.4 其他有色金属及合金 154

6.4.1 钛及钛合金 154

6.4.2 锌基合金 155

6.4.3 镍基合金 156

本章学习指导 156

复习题 157

第7章 非金属材料 158

7.1 塑料 158

7.1.1 塑料的组成、特点及分类 158

7.1.2 常用工程塑料简介 159

7.2 橡胶 164

7.2.1 橡胶的组成 164

7.2.2 常用橡胶材料 165

7.3 工业陶瓷 166

7.3.1 陶瓷的性能 166

7.3.2 常用工业陶瓷 168

7.4 复合材料 171

7.4.1 纤维复合材料 173

7.4.2 层合复合材料 174

7.4.3 颗粒复合材料 175

本章学习指导 175

复习题 176

第8章 机械零件选材 177

8.1 选材的原则与方法 177

8.1.1 选材的一般原则 177

8.1.2 选材的步骤和方法 179

8.2 材料选择方法举例 183

8.2.1 以综合力学性能为主的选材方法 183

8.2.2 以耐磨性为主的钢材选择方法 184

8.2.3 以弹性为主的选材方法 186

8.2.4 常用工具的选材 187

本章学习指导 188

复习题 189

部分习题参考答案 190

第1章部分习题参考答案 190

第2章部分习题参考答案 191

第3章部分习题参考答案 193

第4章部分习题参考答案 196

第5章部分习题参考答案 199

第6章部分习题参考答案 202

第7章部分习题参考答案 204

第8章部分习题参考答案 205

参考文献 206