工程材料与机械制造基础 第2版PDF电子书下载

第一篇 工程材料 3

1 绪论 3

1.1 材料概述 3

1.2 工程材料分类 4

1.3 工程材料发展趋势 5

2 金属材料的主要性能 7

2.1 静载下金属材料的力学性能 7

2.1.1 弹性和塑性 7

2.1.2 刚度 8

2.1.3 强度 8

2.1.4 硬度 9

2.2 动载和高温下金属材料的力学性能 10

2.2.1 冲击韧性 10

2.2.2 疲劳强度 10

2.2.3 蠕变 11

2.3 金属材料的物理、化学和工艺性能 11

2.3.1 物理性能 11

2.3.2 化学性能 11

2.3.3 工艺性能 11

复习题 12

3 金属的晶体结构与结晶 13

3.1 金属的晶体结构 13

3.1.1 晶体概念 13

3.1.2 常见的金属晶格 14

3.1.3 晶体结构的致密度 14

3.2 实际金属的结构 15

3.2.1 多晶体结构 15

3.2.2 晶格缺陷 16

3.3 金属的结晶 16

3.3.1 金属的结晶过程 16

3.3.2 金属的同素异构转变 17

3.3.3 金属铸锭的组织特点 18

复习题 19

4 铁碳合金 20

4.1 合金的相结构 20

4.1.1 固溶体 20

4.1.2 金属化合物 21

4.2 二元合金状态图的建立 22

4.2.1 二元相图的建立 22

4.2.2 杠杆定律 22

4.2.3 共晶相图 23

4.2.4 共析相图 24

4.3 铁碳合金的结构和相图 24

4.3.1 铁碳合金的基本组织 25

4.3.2 铁碳合金相图 25

4.3.3 典型成分合金平衡结晶过程分析 27

4.3.4 铁碳合金的应用 30

复习题 32

5 钢的热处理 33

5.1 钢在加热时的组织转变 33

5.1.1 奥氏体的形成 33

5.1.2 奥氏体的形成速度 35

5.1.3 奥氏体晶粒大小及其影响因素 35

5.2 钢在非平衡冷却时的转变 36

5.2.1 过冷奥氏体等温转变曲线 37

5.2.2 过冷奥氏体等温转变产物的组织与性能 37

5.2.3 过冷奥氏体连续冷却转变曲线 40

5.3 钢的常用热处理工艺 41

5.3.1 钢的退火和正火 41

5.3.2 钢的淬火 43

5.3.3 钢的回火 47

5.4 钢的表面热处理工艺 49

5.4.1 钢的表面淬火 49

5.4.2 钢的化学热处理 50

5.5 其他热处理工艺简介 53

5.5.1 形变热处理 53

5.5.2 低温形变热处理 53

5.5.3 高温形变热处理 53

5.5.4 真空热处理 53

5.6 热处理工艺举例 54

复习题 54

6 常用金属材料 56

6.1 工业用钢 56

6.1.1 碳素钢 56

6.1.2 合金钢 58

6.2 铸铁 66

6.2.1 概述 66

6.2.2 铸铁的石墨化 66

6.2.3 常用铸铁 67

6.3 有色金属及其合金 71

6.3.1 铝及其合金 71

6.3.2 铜及其合金 73

复习题 75

第二篇 热成形工艺基础 79

7 铸造成形 79

7.1 砂型铸造 79

7.1.1 砂型铸型的组成 80

7.1.2 型砂和芯砂 80

7.1.3 造型和造芯的方法 81

7.1.4 浇注系统和冒口 86

7.2 铸件成形工艺基础 88

7.2.1 液态合金的充型能力 88

7.2.2 铸件的收缩 90

7.2.3 铸造应力、铸件变形和裂纹 93

7.2.4 合金的偏析和吸气 97

7.3 铸件结构的铸造工艺性 97

7.3.1 铸造工艺对铸件结构的要求 97

7.3.2 合金铸造性能对铸件结构的要求 101

7.4 铸造工艺分析与设计 104

7.4.1 浇注位置与分型面的确定 104

7.4.2 主要工艺参数的确定 107

7.4.3 铸造工艺图及铸件图 111

7.5 特种铸造 112

7.5.1 金属型铸造 112

7.5.2 熔模铸造 112

7.5.3 压力铸造 113

7.5.4 低压铸造 114

7.5.5 离心铸造 115

7.5.6 实型铸造 115

7.5.7 连续铸造 116

7.5.8 常用铸造方法比较 116

7.6 铸造成形新工艺简介 117

7.6.1 悬浮铸造 117

7.6.2 半固态金属铸造 118

7.6.3 近终形状铸造 119

7.6.4 计算机数值模拟技术 119

复习题 119

8 锻压成形 122

8.1 金属的塑性变形 122

8.1.1 金属塑性变形的实质 122

8.1.2 金属的冷变形强化、回复和再结晶 123

8.1.3 锻造比和流线组织 125

8.1.4 金属的锻造性 126

8.2 自由锻造 127

8.2.1 自由锻造工艺规程的制订 128

8.2.2 自由锻件结构工艺性 130

8.3 模锻 131

8.3.1 锤上模锻 131

8.3.2 模锻工艺规程的制订 132

8.3.3 模锻零件结构工艺性 134

8.3.4 胎模锻造 135

8.4 板料冲压 136

8.4.1 分离工序 136

8.4.2 变形工序 137

8.4.3 冲压件的工艺性 139

8.5 锻压成形其他工艺 140

8.5.1 轧制成形 140

8.5.2 挤压成形 141

8.5.3 拉拔成形 143

8.6 锻压成形新工艺简介 144

8.6.1 精密模锻 144

8.6.2 精密冲裁 144

8.6.3 液态模锻 145

8.6.4 超塑成形 146

复习题 147

9 焊接成形 149

9.1 熔焊 150

9.1.1 电弧焊 150

9.1.2 其他熔焊方法 157

9.2 压力焊和钎焊 159

9.2.1 压力焊 159

9.2.2 钎焊 161

9.3 常用金属材料的焊接性能 162

9.3.1 金属材料的焊接性 162

9.3.2 碳钢及合金钢的焊接 164

9.3.3 铸铁的补焊 165

9.3.4 有色金属及其合金的焊接 166

9.4 焊接件的结构工艺性 167

9.4.1 焊接应力与变形 167

9.4.2 焊接结构材料的选择 170

9.4.3 焊接方法的选择 171

9.4.4 焊接件结构设计的工艺性 172

9.5 焊接成形新工艺简介 176

9.5.1 新型焊接电源 176

9.5.2 新焊接方法 176

9.5.3 焊接专家系统与机器人焊接 177

复习题 178

第三篇 冷成形工艺 178

10 金属切削的基础知识 183

10.1 概述 183

10.2 金属切削过程 184

10.2.1 切屑的种类 184

10.2.2 积屑瘤 185

10.2.3 切屑收缩和冷变形强化 185

10.2.4 切削力和切削热 186

10.3 刀具材料和刀具构造 187

10.3.1 刀具材料 187

10.3.2 刀具的构造 188

10.4 切削加工的经济性 189

10.4.1 刀具寿命和切削速度 189

10.4.2 进给量和背吃刀量 190

10.4.3 材料的切削加工性 190

复习题 192

11 常用加工方法综述 193

11.1 车削加工 193

11.1.1 车削的工艺特点 193

11.1.2 车削的应用 194

11.2 孔的钻、镗加工 195

11.2.1 钻削的工艺特点 195

11.2.2 钻削的应用 196

11.2.3 扩孔和铰孔 196

11.2.4 镗孔 197

11.3 平面的铣刨加工 198

11.3.1 铣刨加工的工艺特点 198

11.3.2 铣刨加工的应用 199

11.4 拉削加工 199

11.5 磨削加工 200

11.5.1 磨削的工艺特点 200

11.5.2 磨削的应用 201

11.6 光整加工 204

11.6.1 珩磨 204

11.6.2 研磨 205

11.6.3 超精加工 205

11.6.4 抛光 205

复习题 206

12 典型表面加工分析 207

12.1 外圆面加工 207

12.1.1 外圆面的结构特点和技术要求 207

12.1.2 外圆面加工方案分析 208

12.2 孔加工 209

12.2.1 孔的类型和技术要求 209

12.2.2 孔加工方案分析 209

12.3 平面加工 210

12.3.1 平面的类型和技术要求 210

12.3.2 平面加工方案分析 211

12.4 螺纹加工 212

12.4.1 螺纹的类型 212

12.4.2 螺纹的常用加工方法 212

12.5 齿轮加工 213

12.5.1 齿轮的技术要求 213

12.5.2 齿轮的常用加工方法 214

12.6 零件的结构工艺性 217

复习题 224

参考文献 226