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第一章 工程材料的性能 1

1.1强度与塑性 1

1.1.1强度及刚度 1

1.1.2塑性 3

1.2硬度 3

1.2.1布氏硬度（HB） 4

1.2.2洛氏硬度（HR） 4

1.2.3维氏硬度（HV） 5

1.3冲击韧度 6

1.4疲劳断裂和疲劳强度 7

1.5材料高温性能 8

1.5.1蠕变 8

1.6.1金属的物理、化学性能 9

1.6材料的物理及化学性能 9

1.5.3高温疲劳 9

1.5.2持久强度 9

1.6.2高分子材料的物理、化学性能 12

1.6.3陶瓷的物理和化学性能 13

习题与思考题 13

第二章 材料的结构与变形 15

2.1金属的结构与结晶 15

2.1.1金属常见晶体结构 15

2.1.2金属的晶体缺陷及其对性能的影响 16

2.1.3金属的结晶与同素异构转变 18

2.1.4合金的结构 20

2.2金属的变形和强化 22

2.2.1金属的塑性变形及其对金属组织性能的影响 22

2.2.2再结晶 24

2.3.1高聚物的相对分子质量 25

2.3高分子材料的结构和性能 25

2.3.2高分子链形状 28

2.3.3高分子的聚集态结构 29

2.3.4高聚物的玻璃化温度和熔融温度 31

2.4复合材料的结构和性能 33

2.4.1复合材料的定义 33

2.4.2复合材料的种类 34

2.4.3复合材料的基本性能 35

2.5陶瓷结构和性能 35

2.5.1玻璃 36

2.5.2玻璃陶瓷 36

2.5.3氧化物陶瓷 36

2.5.4非氧化物陶瓷 36

习题与思考题 37

3.1.1铁一碳合金状态图 38

第三章 材料改性方法 38

3.1金属热处理 38

3.1.2热处理原理 42

3.1.3热处理工艺 47

3.1.4热处理工序安排 54

3.1.5淬火变形及零件的结构工艺性 56

3.2金属的表面处理 57

3.2.1表面防护 57

3.2.2金属的表面改性 62

3.3塑料及陶瓷的强化 64

3.3.1塑料的强化 64

3.3.2陶瓷的增韧强化 66

习题与思考题 67

4.1.1碳钢的分类 69

4.1.2碳素结构钢 69

4.1碳钢和铸铁 69

第四章 常用工程材料 69

4.1.3碳素工具钢 71

4.1.4铸铁 72

4.2合金钢 75

4.2.1合金钢的分类与牌号 75

4.2.2合金结构钢 75

4.2.3合金工具钢 78

4.2.4不锈钢 79

4.2.5高温合金 81

4.3有色金属 83

4.3.1铝合金的分类 83

4.3.2变形铝合金 84

4.3.3铸造铝合金 85

4.3.4铝合金的热处理 86

4.3.5纯钛和钛合金 87

4.3.6镁合金 88

4.4塑料和橡胶 88

4.4.1高聚物的力学性能 89

4.4.2通用塑料 91

4.4.3工程塑料 94

4.4.4特种塑料 97

4.4.5橡胶的选用 98

4.5陶瓷 100

4.5.1陶瓷的力学性能 100

4.5.2氧化铝（Al2O3）陶瓷 101

4.5.3氮化硅（Si3N4）陶瓷 101

4.5.4氮化硼（BN） 102

4.5.5碳化硅（SiC）陶瓷 102

4.6复合材料 102

4.6.1聚合物基复合材料 102

4.6.2金属基复合材料 106

4.6.3陶瓷基复合材料 108

4.7功能材料 108

4.7.1形状记忆材料 108

4.7.2智能材料 111

4.7.3隐形材料 111

4.7.4高分子液晶材料 112

4.7.5磁性功能材料 112

附录 114

习题与思考题 123

第五章 工程材料的选择 126

5.1选材的原则 126

5.2零件的使用性能与选材 126

5.2.1使用性能要求分析 126

5.2.2以综合力学性能为主的选材 128

5.2.3以耐磨损为主要性能的选材 128

5.2.4要求抗蚀性或热强度为主的选材 129

5.3零件的工艺性能与选材 130

5.3.1铸造性能 130

5.3.2锻压性能 130

5.3.3焊接性能 130

5.3.4机械加工性能 131

5.3.5热处理工艺性能 131

5.4选材的经济性 131

5.5零件材料选择的步骤 132

5.6典型零件选材举例 132

5.6.1轴类零件的选材 133

5.6.2飞机起落架的选材 133

5.6.3发动机涡轮轴的选材 135

5.6.4冷冲模具的选材 136

习题与思考题 138

参考文献 140