工程材料PDF电子书下载

绪论 1

0.1 中华民族对材料发展的重大贡献 1

0.2 材料的结合键 4

0.3 工程材料的分类 8

第1章 材料的结构与性能特点 10

1.1 金属材料的结构与组织 10

1.1.1 纯金属的晶体结构 10

1.1.2 合金的晶体结构 21

1.1.3 金属材料的组织 24

1.2 金属材料的性能特点 26

1.2.1 金属材料的工艺性能 26

1.2.2 金属材料的力学性能 28

1.2.3 金属材料的理化性能 33

1.3 高分子材料的结构与性能特点 36

1.3.1 高分子材料的结构 37

1.3.2 高分子材料的性能特点 41

1.4 陶瓷材料的结构与性能特点 47

1.4.1 陶瓷材料的结构 47

1.4.2 陶瓷材料的性能特点 52

第2章 金属材料组织和性能的控制 56

2.1 纯金属的结晶 56

2.1.1 纯金属的结晶 56

2.1.2 同素异构转变 59

2.1.3 铸锭的结构 59

2.1.4 结晶理论的工程应用 61

2.2 合金的结晶 63

2.2.1 二元合金的结晶 64

2.2.2 合金的性能与相图的关系 70

2.2.3 铁碳合金的结晶 71

2.3 金属的塑性加工 85

2.3.1 金属的塑性变形 86

2.3.2 塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化 90

2.3.3 塑性变形和再结晶的工程应用 92

2.4 钢的热处理 94

2.4.1 钢在加热时的转变 94

2.4.2 钢在冷却时的转变 96

2.4.3 钢的普通热处理 104

2.4.4 钢的表面热处理 112

2.4.5 钢的化学热处理 114

2.4.6 其他热处理技术 118

2.4.7 计算机技术在热处理中的应用 121

2.4.8 热处理的工程应用 122

2.5 钢的合金化 122

2.5.1 合金元素与铁、碳的作用 122

2.5.2 合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 124

2.5.3 合金元素对钢热处理的影响 125

2.5.4 合金元素对钢的工艺性能的影响 127

2.5.5 合金元素对钢的性能的影响 128

2.5.6 合金化的工程应用 129

2.6 表面技术 129

2.6.1 电刷镀 129

2.6.2 热喷涂技术 131

2.6.3 气相沉积技术 133

2.6.4 激光表面改性 136

第3章 金属材料 138

3.1 碳钢 138

3.1.1 碳钢的成分和分类 138

3.1.2 碳钢的牌号及用途 139

3.2 合金钢 142

3.2.1 概论 142

3.2.2 合金结构钢 143

3.2.3 合金工具钢 155

3.2.4 特殊性能钢 165

3.3 铸钢与铸铁 175

3.3.1 铸钢 175

3.3.2 铸铁 177

3.4 有色金属及其合金 191

3.4.1 铝及铝合金 191

3.4.2 铜及铜合金 199

3.4.3 钛及钛合金 209

3.4.4 镁及镁合金 213

3.4.5 镍及镍合金 213

3.4.6 轴承合金 216

第4章 高分子材料 220

4.1 塑料 220

4.1.1 塑料的组成 220

4.1.2 塑料的分类 221

4.1.3 常用工程塑料 222

4.2 合成纤维 229

4.2.1 合成纤维的生产方法 229

4.2.2 常用合成纤维 231

4.3 合成橡胶 233

4.3.1 合成橡胶的分类和橡胶制品的组成 233

4.3.2 常用合成橡胶 234

第5章 陶瓷材料 237

5.1 普通陶瓷 237

5.1.1 普通日用陶瓷 237

5.1.2 普通工业陶瓷 238

5.2 特种陶瓷 239

5.2.1 氧化物陶瓷 239

5.2.2 碳化物陶瓷 240

5.2.3 硼化物陶瓷 242

5.2.4 氮化物陶瓷 242

第6章 复合材料 245

6.1 复合材料的复合原则 246

6.1.1 纤维增强复合材料的复合原则 246

6.1.2 颗粒复合材料复合机制和原则 247

6.2 复合材料的性能特点 248

6.2.1 比强度和比模量 248

6.2.2 抗疲劳性能和抗断裂性能 248

6.2.3 高温性能 249

6.2.4 减摩、耐磨、减振性能 249

6.2.5 其他特殊性能 249

6.3 非金属基复合材料 250

6.3.1 聚合物基复合材料 250

6.3.2 陶瓷基复合材料 252

6.3.3 碳基复合材料 253

6.4 金属基复合材料 254

6.4.1 金属陶瓷 254

6.4.2 纤维增强金属基复合材料 255

6.4.3 细粒和晶须增强金属基复合材料 255

第7章 功能材料及新材料 256

7.1 电功能材料 256

7.1.1 金属导电材料 256

7.1.2 金属电接点材料 257

7.1.3 电阻材料 258

7.1.4 导电高分子材料 258

7.1.5 超导材料 259

7.2 磁功能材料 261

7.2.1 软磁材料 261

7.2.2 永磁（硬磁）材料 261

7.2.3 信息磁材料 262

7.3 热功能材料 263

7.3.1 膨胀材料 263

7.3.2 形状记忆材料 264

7.3.3 测温材料 266

7.4 光功能材料 266

7.4.1 光学材料 266

7.4.2 固体激光器材料 266

7.4.3 信息显示材料 267

7.4.4 光纤 268

7.5 隐形材料及智能材料 268

7.6 纳米材料 268

7.6.1 纳米材料及其特性 269

7.6.2 碳纳米材料 269

7.6.3 纳米陶瓷材料 270

7.6.4 纳米复合材料 271

第8章 零件失效分析与选材原则 272

8.1 机械零件的失效 272

8.1.1 畸变失效 272

8.1.2 断裂失效 275

8.1.3 磨损失效 278

8.1.4 腐蚀失效 279

8.2 机械零件失效分析 280

8.2.1 零件失效基本原因 280

8.2.2 零件失效分析 280

8.3 机械零件选材原则 283

8.3.1 使用性能原则 283

8.3.2 工艺性能原则 284

8.3.3 经济及环境友好性原则 286

第9章 典型工件的选材及工艺路线设计 287

9.1 齿轮选材 287

9.1.1 齿轮的工作条件 287

9.1.2 齿轮的失效形式 287

9.1.3 齿轮材料的性能要求 288

9.1.4 齿轮类零件的选材 288

9.1.5 典型齿轮选材举例 288

9.2 轴类零件选材 291

9.2.1 轴类零件的工作条件 291

9.2.2 轴类零件的失效方式 292

9.2.3 轴类零件的性能要求 292

9.2.4 轴类零件的选材 292

9.2.5 典型轴的选材 293

9.3 弹簧选材 295

9.3.1 弹簧的工作条件 296

9.3.2 弹簧的失效形式 296

9.3.3 弹簧材料的性能要求 296

9.3.4 弹簧的选材 296

9.3.5 典型弹簧选材 297

9.4 刃具选材 298

9.4.1 刃具的工作条件 298

9.4.2 刃具的失效形式 298

9.4.3 刃具材料的性能要求 298

9.4.4 刃具的选材 298

9.4.5 刃具选材举例 299

第10章 工程材料的应用 301

10.1 汽车用材 301

10.1.1 汽车用金属材料 301

10.1.2 汽车用塑料 306

10.1.3 汽车用橡胶 308

10.1.4 汽车用陶瓷材料 308

10.1.5 汽车新材料发展趋势 309

10.2 机床用材 309

10.2.1 机身、底座用材 309

10.2.2 齿轮用材 310

10.2.3 轴类零件用材 310

10.2.4 螺纹联接件用材 311

10.2.5 螺旋传动件用材 311

10.2.6 蜗轮、蜗杆传动用材 311

10.2.7 滑动轴承材料 312

10.2.8 滚动轴承用材 313

10.3 仪器仪表用材 313

10.3.1 壳体材料 313

10.3.2 轴类零件用材 314

10.3.3 凸轮用材 314

10.3.4 齿轮用材 314

10.3.5 蜗轮、蜗杆用材 314

10.3.6 微型机电系统用材 314

10.4 热能设备用材 315

10.4.1 锅炉主要部件用钢 315

10.4.2 汽轮机主要零部件用钢 316

10.4.3 发电机转子用材 318

10.5 化工设备用材 319

10.5.1 化工设备用钢 319

10.5.2 化工设备用有色金属及其合金 322

10.5.3 非金属材料 323

10.5.4 复合材料 324

10.6 航空航天器用材 324

10.6.1 超高强度钢 324

10.6.2 轻金属及其合金 325

10.6.3 高温金属结构材料 327

10.6.4 先进金属基及无机非金属基复合材料 328

10.6.5 先进聚合物基复合材料 329

10.6.6 先进功能材料 329

附录1 金属热处理工艺的分类及代号 330

附录2 常用铝及铝合金状态代号、说明与应用 334

附录3 国内外常用钢号对照表 335

附录4 若干物理量单位换算表 337

附录5 工程材料常用词汇表 338

参考文献 342