工程材料 修订版PDF电子书下载

绪论 1

1　材料科学的基础知识 4

1.1 固体材料中的原子排列 4

1.1 晶体中的原子结合 4

1.1.2　晶体结构 5

1.1.3　晶体中的缺陷 7

1.1.4　高聚物的结构 9

1.1.5　陶瓷的组织结构 11

1.2　凝固 12

1.2.1 凝固的基本概念 12

1.2.2　金属的结晶 14

1.2.3　材料的同素异构现象 16

复习思考题 18

2　材料的力学行为 19

2.1　工程材料的力学性能 19

2.1.1　强度和塑性 19

2.1.2　硬度 21

2.1.3　冲击性能 23

2.1.4　疲劳强度 24

2.1.5　断裂韧性 24

2.1.6　高低温性能 25

2.2　金属的塑性变形 26

2.2.1 单晶体的塑性变形 26

2.2.2 多晶体的塑性变形 27

2.3　塑性变形对金属组织与性能的影响 28

2.4 塑性变形金属在加热时组织和性能的变化 30

2.4.1 回复 30

2.4.2　再结晶 30

2.4.3 晶粒长大 31

2.5 高聚物的力学状态 32

2.5.1 线型无定型高聚物的力学状态 32

2.5.2　结晶与交联对高聚物力学性能的影响 33

复习思考题 34

3　二元合金及相变基础知识 35

3.1 合金的晶体结构 35

3.1.1 固溶体 35

3.1.　2金属间化合物 36

3.2 二元合金相图 36

3.2.1 相图的基本概念 37

3.2.2　相图的基本类型 37

3.2.3　相图和合金性能之间的关系 41

3.3　铁碳合金相变基础知识 43

3.3.1　铁碳合金中的基本相 43

3.3.2　相图分析 44

3.3.3　铁碳合金在平衡冷却时的转变 46

3.3.4 含碳量对铁碳合金组织性能的影响 48

3.3.5　钢在加热时的转变 49

3.3.6　钢在非平衡冷却时的转变 51

复习思考题 59

4　材料的改性 61

4.1　钢的普通热处理 61

4.1.1　钢的预备热处理 61

4.1.2　钢的最终热处理 62

4.2　金属材料的表面处理 67

4.2.1　钢的化学热处理 67

4.2.2　钢的表面淬火热处理 69

4.2.3　化学气相沉积（CVD） 70

4.2.4 物理气相沉积（PVD） 70

4.2.5　离子注入 70

4.3　金属材料的固溶处理及时效强化 71

4.3.1　铝合金的固溶时效强化 71

4.3.2　铜合金的固溶时效强化 71

4.3.3　不锈钢的固溶处理 72

4.4 金属的合金化 72

4.4.1 合金强化 72

4.4.2　其它改性 73

4.5　高聚物的改性 74

4.5.1 化学改性 74

4.5.2　物理改性 75

复习思考题 76

5　金属材料 77

5.1 工业用钢 77

5.1.1　钢的分类与编号 77

5.1.2　各种元素对钢性能的影响 79

5.1.3　结构钢 80

5.1.4　工具钢 88

5.1.5　特殊性能钢 94

5.2　铸铁 100

5.2.1　铸铁的石墨化 100

5.2.2　常用铸铁 101

5.2.3　合金铸铁 105

5.3　有色金属及其合金 106

5.3.1　铝及其合金 106

5.3.2　铜及其合金 110

5.3.3　轴承合金 114

5.3.4　其他有色金属及其合金 115

复习思考题 117

6　非金属材料 118

6.1 高分子材料 118

6.1.1　工程塑料 118

6.1.2　橡胶 122

6.1.3　胶粘剂 123

6.1.4 涂料 125

6.1.5　聚合物合金和互穿聚合物网络 128

6.2　工业陶瓷 129

6.2.1 陶瓷材料的性能 129

6.2.2　常用工业陶瓷 131

6.3　复合材料 136

6.3.1　复合材料性能特点 136

6.3.2　复合材料的分类 137

6.3.3　复合材料的发展 138

7　材料的选用 140

7.1　零件的失效分析 140

7.1.1　失效的概念 140

7.1.2　零件失效的类型及原因 140

7.1.3　失效分析方法 141

7.2　材料的选用 141

7.2.1　使用性能与选材 141

7.2.2　选材与材料工艺性能的关系 144

7.2.3　经济性与选材 145

7.2.4　选材的一般方法 148

7.3　选材的定量方法 149

7.3.1　单位性质成本法 149

7.3.2　选材中的模糊设计 150

7.4 典型零件的选材 152

7.4.1 齿轮类零件的选材 152

7.4.2　轴类零件的选材 154

复习思考题 158

8　新材料 159

8.1 三大功能材料 159

8.1.1　形状记忆材料 159

8.1.2　减振合金 161

8.1.3　材料的超塑性 162

8.2　发展中的金属间化合物及纳米材料 164

8.2.1 发展中的金属间化合物 164

8.2.2　纳米材料 165

8.3　磁件材料和超导材料 166

8.3.1 磁性材料 166

8.3.2　超导材料 168

8.4　其它新材料 169

8.4.1 非晶态金属 169

8.4.2　梯度功能材料 171

8.4.3　储氢合金 173

参考文献 175