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第1章 绪论 1

1.1 材料科学与社会发展 1

1.2 工程材料及其类别 3

1.3 本课程的性质及任务 4

复习思考题 4

第2章 材料的性能 5

2.1 材料的物理化学性能 5

2.1.1 材料的物理性能 5

2.1.2 材料的化学性能 7

2.2 材料的力学性能 7

2.2.1 强度 8

2.2.2 塑性 10

2.2.3 硬度 11

2.2.4 韧性 14

2.2.5 疲劳强度 16

2.2.6 其他力学性能 17

2.3 材料的工艺性能 19

2.3.1 材料的铸造性能 19

2.3.2 材料的锻压性能 19

2.3.3 材料的焊接性能 20

2.3.4 材料的热处理性能 20

2.3.5 材料的切削加工性能 20

复习思考题 21

第3章 材料的微观结构 23

3.1 晶体与非晶体 23

3.1.1 晶体与非晶体的区别 23

3.1.2 晶体结构的基本概念 23

3.2 纯金属的晶体结构 25

3.2.1 常见的晶格类型 25

3.2.2 金属的实际晶体结构 26

3.3 合金的晶体结构 28

3.3.1 合金的基本概念 28

3.3.2 合金的相结构 28

复习思考题 30

第4章 材料的凝固 32

4.1 金属的凝固 32

4.1.1 纯金属的结晶 32

4.1.2 合金的结晶 35

4.1.3 合金结晶的工程应用 45

4.2 非金属的凝固 48

4.2.1 陶瓷的凝固 48

4.2.2 聚合物的凝固 49

复习思考题 49

第5章 铁碳合金 51

5.1 纯铁的同素异构转变 51

5.1.1 工业纯铁及其特性 51

5.1.2 纯铁的同素异构转变的意义 52

5.2 铁碳合金相图 52

5.2.1 铁碳合金的基本组织 52

5.2.2 铁碳合金相图分析 55

5.2.3 典型铁碳合金结晶过程分析 56

5.2.4 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响 63

5.2.5 铁碳合金相图在工程实际中的应用 65

复习思考题 66

第6章 金属塑性变形与再结晶 68

6.1 金属塑性变形的实质及方式 68

6.1.1 金属变形的概述 68

6.1.2 金属塑性变形的实质及方式 69

6.2 金属的冷塑性变形 74

6.2.1 冷塑性变形对金属组织和性能的影响 74

6.2.2 冷塑性变形后的金属加热时组织和性能的变化 77

6.2.3 金属冷塑性变形的工程应用 80

6.3 金属的热塑性变形 83

6.3.1 热塑性变形对金属组织和性能的影响 83

6.3.2 金属热塑性变形的工程应用 87

复习思考题 89

第7章 热处理原理及工艺方法 91

7.1 钢在加热时的组织转变 91

7.1.1 奥氏体的形成 92

7.1.2 奥氏体晶粒的长大及其影响因素 94

7.2 钢在冷却时的组织转变 95

7.2.1 过冷奥氏体的等温冷却转变 96

7.2.2 过冷奥氏体的连续冷却转变 101

7.3 钢的退火与正火 102

7.3.1 钢的退火 102

7.3.2 钢的正火 104

7.4 钢的淬火 105

7.4.1 淬火原理及方法 105

7.4.2 钢的淬透性与淬硬性 107

7.5 淬火钢的回火 109

7.5.1 回火原理及方法 109

7.5.2 回火的种类及应用 112

7.5.3 钢的回火稳定性及回火脆性 112

7.6 钢的表面热处理 113

7.6.1 钢的表面淬火 114

7.6.2 钢的化学热处理 115

7.7 热处理新技术 119

复习思考题 122

第8章 碳钢与合金钢 123

8.1 钢的分类 123

8.2 碳钢 125

8.2.1 杂质元素在钢中的作用 125

8.2.2 碳素结构钢 126

8.2.3 碳素工具钢 127

8.2.4 铸钢 128

8.3 合金钢 129

8.3.1 合金元素在钢中的作用 130

8.3.2 合金结构钢 134

8.3.3 合金工具钢 148

8.3.4 特殊性能钢 159

复习思考题 164

第9章 铸铁 166

9.1 概述 166

9.1.1 铸铁的特点 166

9.1.2 铸铁的分类 167

9.1.3 石墨及铸铁的石墨化 167

9.1.4 影响铸铁石墨化的因素 171

9.2 普通灰口铸铁 171

9.2.1 灰口铸铁的成分、组织和性能 171

9.2.2 灰口铸铁的孕育处理 173

9.2.3 灰口铸铁的牌号及应用 173

9.2.4 灰口铸铁的热处理 174

9.3 球墨铸铁 175

9.3.1 球墨铸铁的成分、组织与性能特点 175

9.3.2 球墨铸铁的球化处理 176

9.3.3 球墨铸铁的牌号及应用 176

9.3.4 球墨铸铁的热处理 177

9.4 可锻铸铁 179

9.4.1 可锻铸铁的成分、组织与性能特点 179

9.4.2 可锻铸铁的生产过程 180

9.4.3 可锻铸铁的牌号及应用 180

9.5 蠕墨铸铁 181

9.5.1 蠕墨铸铁的组织和性能 181

9.5.2 蠕墨铸铁的蠕化处理 182

9.5.3 蠕墨铸铁的牌号及应用 182

9.6 合金铸铁 183

复习思考题 184

第10章 有色金属材料 187

10.1 铝及铝合金 187

10.1.1 纯铝 187

10.1.2 铝合金及其强化 189

10.1.3 铝合金的分类、牌号及应用 194

10.2 镁及镁合金 198

10.2.1 纯镁 198

10.2.2 镁合金的分类、牌号及应用 199

10.2.3 镁合金的热处理 202

10.3 钛及钛合金 204

10.3.1 纯钛 204

10.3.2 钛合金的分类、牌号及应用 204

10.3.3 钛合金的热处理 208

10.4 铜及铜合金 209

10.4.1 纯铜 209

10.4.2 铜合金的分类、牌号及应用 209

复习思考题 215

第11章 高温合金 217

11.1 高温合金概述 218

11.1.1 高温合金的分类 219

11.1.2 高温合金的发展 220

11.2 高温合金的制备工艺 224

11.2.1 高温合金的熔炼 224

11.2.2 高温合金的重熔 228

11.2.3 高温合金的加工 231

11.3 高温合金的性能要求及提高措施 231

11.3.1 热稳定性及提高措施 231

11.3.2 热强性及其提高措施 233

11.4 高温合金的牌号及应用 239

11.4.1 高温合金的牌号 239

11.4.2 高温合金的应用 241

11.5 高温合金的未来 247

复习思考题 249

第12章 非金属材料 250

12.1 陶瓷 250

12.1.1 陶瓷的分类及性能 250

12.1.2 传统陶瓷 251

12.1.3 高温结构陶瓷 251

12.2 高分子材料 257

12.2.1 工程塑料 257

12.2.2 透明材料 264

12.2.3 胶黏剂 265

12.2.4 航空涂料 268

12.3 复合材料 269

12.3.1 复合材料概述 269

12.3.2 常用复合材料的性能及应用 271

12.3.3 复合材料的成型方法 276

复习思考题 278

第13章 模具用特殊材料 280

13.1 模具用特殊合金 280

13.1.1 低熔点合金 280

13.1.2 硬质合金 284

13.2 模具用非金属材料 285

13.2.1 环氧树脂 285

13.2.2 聚氨酯橡胶 287

复习思考题 289

第14章 零件的选材 290

14.1 零件选材的一般原则和方法 290

14.1.1 零件选材的一般原则 290

14.1.2 零件选材的一般方法 292

14.2 典型零件的选材 292

14.2.1 锻件的选材 292

14.2.2 铸件的选材 293

14.2.3 焊接件的选材 294

14.2.4 塑料件的选材 296

14.2.5 复材件的选材 298

复习思考题 301

参考文献 302