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绪论 1

第1章 材料的力学性能 3

1.1强度与塑性 3

1.1.1拉伸曲线与应力—应变曲线 3

1.1.2刚度与强度 5

1.1.3塑性 7

1.2硬度 7

1.2.1布氏硬度 8

1.2.2洛氏硬度 9

1.2.3维氏硬度 11

1.3.1冲击韧性 12

1.3韧性 12

1.3.2断裂韧性 14

1.4疲劳强度 16

1.4.1疲劳及疲劳强度 16

1.4.2不同形式的疲劳 18

知识窗——材料的性能 20

学习指导 21

自测习题 22

第2章 金属的晶体结构与结晶 24

2.1金属的晶体结构 24

2.1.1晶体结构常识 24

2.1.2实际金属的晶体结构 27

2.1.3合金的相结构 30

2.2金属的结晶 32

2.2.1纯金属的结晶 32

2.2.2二元合金相图 34

知识窗——高分子材料的结构 39

学习指导 40

自测习题 40

第3章 铁碳合金相图 42

3.1纯铁的同素异构转变与铁碳合金基本相 42

3.1.1纯铁的同素异构转变 42

3.1.2铁碳合金的基本相和基本组织 43

3.2铁碳合金相图分析 44

3.2.1图形分析 45

3.2.2典型合金结晶过程分析 46

3.3铁碳合金相图的应用 49

3.3.1含碳量、组织与力学性能的关系 49

3.3.2铁碳合金相图的应用 51

知识窗——金相观察 52

学习指导 53

自测习题 53

第4章 钢的热处理 55

4.1钢在加热时的转变 55

4.2.1过冷奥氏体的等温转变曲线（TTT图） 58

4.2钢在冷却时的转变 58

4.2.2等温转变产物的组织与性能 60

4.2.3过冷奥氏体的连续冷却转变 63

4.3钢的退火与正火 67

4.3.1 退火 67

4.3.2 正火 69

4.4钢的淬火 70

4.5淬火钢的回火 76

4.6钢的表面热处理 78

4.6.1钢的表面淬火 78

4.6.2化学热处理 80

4.7.1热处理技术条件的标注 84

4.7热处理技术条件的标注与工序安排 84

4.7.2热处理工序位置的安排 85

知识窗——气相沉积 86

学习指导 88

自测习题 89

第5章 工业用钢 91

5.1杂质元素与合金元素在钢中的作用 91

5.1.1常存杂质元素对钢性能的影响 91

5.1.2合金元素在钢中的作用 92

5.2钢的分类与牌号 96

5.2.1钢的分类 96

5.2.2 工业用钢的牌号表示方法 97

5.3结构钢——工程结构用钢 99

5.3.1碳素结构钢 100

5.3.2低合金结构钢 101

5.3.3耐候钢 102

5.3.4碳素铸钢 103

5.3.5其他工程结构钢 104

5.4结构钢——机械结构用钢 104

5.4.1优质碳素结构钢和合金结构钢 104

5.4.2弹簧钢与滚动轴承钢 110

5.4.3其他机械结构用钢 113

5.5.1刃具钢 114

5.5 工具钢 114

5.5.2模具钢 119

5.5.3量具钢 123

5.6特殊性能钢 123

5.6.1不锈钢 123

5.6.2耐热钢 126

5.6.3耐磨钢 128

知识窗——功能材料 129

学习指导 130

自测习题 131

6.1铸铁的分类及石墨化 133

6.1.1铸铁的分类 133

第6章 铸铁 133

6.1.2铸铁的石墨化 134

6.2常用铸铁 136

6.2.1灰口铸铁 136

6.2.2球墨铸铁 138

6.2.3蠕墨铸铁 139

6.2.4 可锻铸铁 141

知识窗——合金铸铁 142

学习指导 144

自测习题 144

7.1.1 工业纯铝 146

第7章 非铁金属 146

7.1铝及铝合金 146

7.1.2铝合金 147

7.2铜及铜合金 152

7.2.1 工业纯铜 152

7.2.2铜合金 153

7.3滑动轴承合金 158

7.4粉末冶金材料 160

7.4.1粉末冶金材料工艺简介及应用 160

7.4.2硬质合金 161

自测习题 163

学习指导 163

知识窗——钛及镁 163

第8章 常用非金属材料 165

8.1 高分子材料 165

8.1.1 塑料 166

8.1.2橡胶 168

8.2陶瓷材料 170

8.3复合材料 171

知识窗——先进陶瓷的精密注射成型 172

学习指导 175

自测习题 175

9.1铸造工艺基础 176

第9章 铸造 176

9.1.1金属的铸造性能 177

9.1.2铸件缺陷分析 180

9.2砂型铸造 181

9.2.1砂型铸造的工艺过程 181

9.2.2砂型铸造工艺设计 187

9.3铸件结构工艺性 190

9.4特种铸造简介 193

知识窗——铸造新技术 196

学习指导 198

自测习题 198

10.1锻压概述 200

10.1.1金属塑性变形与再结晶 200

第10章 锻压 200

10.1.2锻压主要的生产方式 203

10.1.3金属的可锻性与锻造比 204

10.2 自由锻造 206

10.3模型锻造 211

10.3.1锤上模锻 211

10.3.2胎模锻造 214

10.4板料冲压 215

知识窗——锻压新技术简介 219

学习指导 220

自测习题 221

第11章 焊接 223

11.1焊接概述 223

11.2焊条电弧焊 224

11.3其他焊接方法 229

11.3.1 埋弧焊 229

11.3.2气体保护焊（CO2、氩气） 231

11.3.3 电渣焊 233

11.3.4 电阻焊 234

11.3.5钎焊 234

11.4常用金属材料的焊接 235

11.5焊接结构设计 241

11.6.1焊接接头的组织与性能 245

11.6焊接质量及其控制 245

11.6.2焊接应力与变形 246

11.6.3焊接接头的主要缺陷及检验 249

知识窗——焊接现状及展望 251

学习指导 252

自测习题 252

第12章 零件材料与毛坯的选择 254

12.1机械零件的失效 254

12.2零件的选材原则与步骤 257

12.3典型零件的选材 259

12.3.1齿轮类零件的选材 259

12.3.2轴类零件的选材 262

12.3.3冷冲模具的选材 265

12.3.4箱体类零件的选材 267

12.4零件毛坯的选择 267

12.4.1零件毛坯选择的原则和依据 267

12.4.2毛坯选择应用 269

知识窗——材料与热加工的发展 271

学习指导 273

自测习题 273

附录A 常用布氏硬度换算表 275

附录B 钢的硬度及抗拉强度换算表 278

附录C 常用钢种的临界温度 281

附录D 热处理工艺分类及代号（GB/T 12693—90） 284

参考文献 286