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绪论 1

第1章 材料的性能 3

1.1材料的力学性能 3

1.1.1强度和塑性 3

1.1.2硬度 5

1.1.3冲击韧性 7

1.1.4疲劳强度 9

1.2材料的工艺性能 10

1.2.1铸造性能 10

1.2.2锻造性能 10

1.2.3焊接性能 10

1.2.4切削加工性能 11

复习思考题 11

第2章 材料的结构与结晶 12

2.1金属的晶体结构 12

2.1.1晶体与非晶体 12

2.1.2晶体结构的基本概念 12

2.1.3金属实际晶体结构 14

2.1.4金属的结晶过程 15

2.2合金的晶体结构 18

2.2.1基本概念 18

2.2.2合金的组织 19

2.3二元合金相图 20

2.3.1二元合金相图的建立 20

2.3.2二元合金相图的分析 21

复习思考题 23

第3章 铁碳合金 24

3.1纯铁的同素异构转变 24

3.2铁碳合金的基本组织 25

3.3铁碳合金相图 26

3.3.1相图分析 27

3.3.2典型成分铁碳合金结晶过程分析 28

3.3.3含碳量对铁碳合金组织和性能的影响 33

3.4铁碳合金相图的应用 34

3.4.1在选材方面的应用 34

3.4.2在铸造方面的应用 34

3.4.3在锻造方面的应用 34

3.4.4在焊接方面的应用 34

3.4.5在热处理方面的应用 35

复习思考题 35

第4章 钢的热处理 36

4.1钢在加热时的组织转变 36

4.1.1奥氏体的形成过程 37

4.1.2奥氏体晶粒的长大及其影响因素 38

4.2钢在冷却时的组织转变 40

4.2.1过冷奥氏体等温冷却转变 40

4.2.2过冷奥氏体连续冷却转变 43

4.3钢的普通热处理 44

4.3.1钢的退火与正火 44

4.3.2钢的淬火与回火 46

4.4钢的表面热处理 54

4.4.1钢的表面淬火 54

4.4.2钢的化学热处理 55

4.5热处理新技术简介 58

4.5.1可控气体热处理 59

4.5.2真空热处理 59

4.5.3形变热处理 60

4.5.4流动化热处理 61

4.5.5循环热处理 61

4.5.6强韧化处理 62

4.5.7激光热处理 63

复习思考题 64

第5章 金属材料 65

5.1杂质元素和合金元素对钢的作用 65

5.1.1杂质元素和合金元素在钢中的作用 65

5.1.2钢的分类 68

5.2非合金钢 69

5.2.1普通质量非合金钢 69

5.2.2优质非合金钢 70

5.2.3特殊质量非合金钢 72

5.2.4铸钢 73

5.3低合金钢和合金钢 74

5.3.1合金钢的牌号 74

5.3.2合金结构钢 75

5.3.3特殊性能钢 85

5.4铸铁 88

5.4.1铸铁的石墨化及影响因素 89

5.4.2常用铸铁 90

5.4.3合金铸铁 96

5.5非铁金属材料 97

5.5.1铝及铝合金 97

5.5.2铜及铜合金 102

5.5.3滑动轴承合金 107

5.5.4粉末冶金材料 109

复习思考题 112

第6章 非金属材料 114

6.1高分子材料 114

6.1.1塑料 114

6.1.2橡胶 120

6.1.3胶黏剂 121

6.2陶瓷材料 121

6.2.1陶瓷的分类 121

6.2.2陶瓷的性能 121

6.2.3常用工业陶瓷 122

6.3复合材料 122

6.3.1复合强化原理 123

6.3.2复合材料的分类 123

6.3.3复合材料的性能 123

6.3.4常用复合材料 124

复习思考题 125

第7章 铸造成形工艺 126

7.1铸造工艺基础 126

7.1.1概述 126

7.1.2金属的铸造性能 127

7.2砂型铸造 129

7.2.1型砂和芯砂 130

7.2.2手工砂型造型 132

7.2.3型芯制造 138

7.2.4合箱与浇注 138

7.2.5落砂和清理 138

7.2.6铸件的质量检验 139

7.3铸造工艺 140

7.3.1浇注位置和分型面的选择 140

7.3.2铸造工艺参数的选择 143

7.3.3浇注系统和冒口 145

7.3.4铸造工艺图 147

7.4特种铸造工艺 147

7.4.1熔模铸造 148

7.4.2金属型铸造 149

7.4.3压力铸造 150

7.4.4离心铸造 151

7.5铸件的结构设计 152

7.5.1铸造工艺对结构的要求 152

7.5.2铸件质量对结构的要求 154

7.6铸造成形技术发展简介 156

复习思考题 158

第8章 锻压成形工艺 160

8.1金属的塑性变形 161

8.1.1金属塑性变形的实质 161

8.1.2金属的锻造性 164

8.2锻造 166

8.2.1自由锻造 166

8.2.2模锻 172

8.2.3锻件的结构工艺性 176

8.3板料冲压 178

8.3.1冲压设备 178

8.3.2板料冲压的基本工序 180

8.3.3冲压模具 182

8.3.4板料冲压件的结构工艺性 184

8.4其他锻压成形方法 185

8.4.1挤压 185

8.4.2拉拔 187

8.4.3辊轧 187

8.4.4锻压成形新工艺与新技术简介 189

复习思考题 191

第9章 焊接成形工艺 193

9.1焊接工艺基础 193

9.1.1焊接工艺概述 193

9.1.2金属熔焊原理 194

9.2常用焊接方法 195

9.2.1焊条电弧焊 195

9.2.2埋弧自动焊 199

9.2.3气焊和气割 201

9.2.4气体保护焊 203

9.2.5电阻焊 205

9.2.6电渣焊 207

9.2.7钎焊 208

9.3焊接质量及其控制 208

9.3.1焊接接头的组织与性能 208

9.3.2焊接应力与变形 211

9.3.3焊接接头的主要缺陷及检验 214

9.4常用金属材料的焊接 217

9.4.1金属材料的焊接性 218

9.4.2碳钢的焊接性 219

9.4.3低合金结构钢的焊接 219

9.4.4铸铁的焊补 219

9.4.5有色金属的焊接 220

9.5焊接结构的设计 222

9.5.1焊接结构件材料的选择 222

9.5.2焊缝的布置 222

9.5.3焊接方法的选择 224

9.5.4焊接接头形式的选择与设计 225

复习思考题 228

第10章 机械加工成形工艺 230

10.1切削加工基本知识 230

10.1.1切削运动与切削要素 230

10.1.2金属切削刀具 232

10.1.3切削液 234

10.1.4金属切削过程中的物理现象 234

10.2常用切削加工方法 237

10.2.1车削加工 237

10.2.2其他常用机床及其加工 240

复习思考题 245

第11章 机械加工工艺过程 247

11.1机械加工工艺的基础知识 247

11.1.1机械加工工艺过程 247

11.1.2工件的装夹 250

11.1.3工件的定位 254

11.1.4夹具简介 255

11.2零件机械加工工艺规程的制定 257

11.3典型零件的机械加工工艺方案 259

11.3.1轴类零件 259

11.3.2套类零件 260

复习思考题 262

第12章 先进制造技术简介 263

12.1精密加工技术 263

12.1.1研磨 263

12.1.2珩磨 263

12.1.3抛光 264

12.1.4超精密加工 264

12.2特种加工技术 264

12.2.1电火花加工 265

12.2.2电解加工 266

12.2.3超声波加工 267

12.2.4激光加工 268

12.2.5水射流加工 268

12.3数控机床加工技术 268

12.4快速原型制造技术 269

12.4.1快速原型制造技术的概念 269

12.4.2快速原型制造技术的特征 270

12.4.3快速原型工艺 271

复习思考题 273

第13章 材料与成形工艺选择 274

13.1机械零件的失效形式 274

13.1.1零件失效的原因 274

13.1.2零件失效的形式 275

13.2材料及成形工艺选择 276

13.2.1材料及成形工艺选择的原则 276

13.2.2材料及成形工艺选择的方法 278

13.3典型零件的选材实例分析 280

13.3.1轴类零件的选材 280

13.3.2齿轮类零件的选材 284

13.3.3机架和箱体类零件的选材 289

复习思考题 289

附录 291

实验1 硬度实验 291

实验2 常用金属材料的显微组织观察实验 294

实验3 碳钢的热处理实验 296

参考文献 299