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第1章 材料的力学性能 1

1.1 强度 1

1.1.1 静强度 2

1.1.2 疲劳强度 3

1.2 塑性 4

1.3 冲击韧性 5

1.4 硬度 6

1.4.1 布氏硬度 6

1.4.2 洛氏硬度 6

1.4.3 维氏硬度 7

思考题 8

第2章 金属材料基础知识 9

2.1 金属的晶体结构与结晶 9

2.1.1 金属的晶体结构 9

2.1.2 金属的结晶 11

2.2 合金的相结构和结晶 13

2.2.1 合金的基本相结构 14

2.2.2 合金的组织 15

2.2.3 合金的结晶 15

2.3 金属的强化 16

2.3.1 金属的塑性变形 16

2.3.2 金属强化的途径 18

思考题 20

第3章 铁碳合金 21

3.1 铁碳合金的基本相 21

3.1.1 纯铁的同素异晶转变 21

3.1.2 铁碳合金的三种基本相 21

3.2 铁碳合金相图 23

3.2.1 Fe-Fe3C相图概述 23

3.2.2 典型铁碳合金的结晶与组织转变分析 26

3.2.3 碳钢的性能及相图的应用 29

思考题 30

第4章 钢的热处理 32

4.1 钢热处理时的组织转变 33

4.1.1 钢在加热时的组织转变 33

4.1.2 奥氏体冷却时的组织转变 33

4.2 钢的预备热处理——退火与正火 38

4.2.1 钢的退火 38

4.2.2 钢的正火 39

4.2.3 退火与正火的选用 39

4.3 钢的最终热处理（1）——淬火与回火 40

4.3.1 钢的淬火 40

4.3.2 淬火钢的回火 42

4.3.3 钢的淬硬性与淬透性 44

4.4 钢的最终热处理（2）——表面热处理 45

4.4.1 表面淬火 45

4.4.2 化学热处理 46

4.5 热处理技术条件与工序位置 48

4.5.1 热处理技术条件 48

4.5.2 热处理工序位置安排 49

思考题 51

第5章 工业用钢 53

5.1 合金元素在钢中的作用 53

5.1.1 固溶强化铁素体 53

5.1.2 形成合金碳化物 54

5.1.3 细化奥氏体晶粒 54

5.1.4 稳定奥氏体 55

5.1.5 阻碍马氏体分解 55

5.2 钢的分类和牌号表示方法 57

5.2.1 钢的分类 57

5.2.2 常用钢的牌号表示法 58

5.3 结构钢 59

5.3.1 渗碳钢 59

5.3.2 调质钢 59

5.3.3 弹簧钢 61

5.3.4 滚动轴承钢 62

5.3.5 其他常用结构钢 63

5.4 工具钢 65

5.4.1 刃具钢 65

5.4.2 模具钢 70

5.5 特殊钢 73

5.5.1 不锈钢 73

5.5.2 耐磨钢 74

5.5.3 耐热钢 75

思考题 75

第6章 铸铁 77

6.1 铸铁的分类及碳的石墨化 77

6.1.1 铸铁的分类 77

6.1.2 碳的石墨化 78

6.2 灰铸铁 79

6.2.1 灰铸铁的成分、组织与性能 79

6.2.2 灰铸铁的热处理 80

6.2.3 灰铸铁的牌号与应用 81

6.3 球墨铸铁 81

6.3.1 球墨铸铁的成分、组织与性能 81

6.3.2 球墨铸铁的热处理 82

6.3.3 球墨铸铁的牌号和应用 83

6.4 其他铸铁 83

6.4.1 可锻铸铁 83

6.4.2 蠕墨铸铁 84

6.4.3 合金铸铁 84

思考题 85

第7章 有色金属材料 86

7.1 铝及铝合金 86

7.1.1 工业纯铝 86

7.1.2 铝合金 86

7.2 铜及铜合金 90

7.2.1 工业纯铜 90

7.2.2 铜合金 91

7.3 轴承合金 94

7.3.1 轴承合金的性能和组织特点 94

7.3.2 常用轴承合金 95

思考题 97

第8章 非金属材料与复合材料 98

8.1 高分子材料 98

8.1.1 高分子材料基础知识 98

8.1.2 常用高分子材料 100

8.2 陶瓷 103

8.2.1 陶瓷的组成与特性 103

8.2.2 陶瓷的分类与常用工业陶瓷 104

8.3 复合材料 105

8.3.1 复合材料的组成与特性 105

8.3.2 复合材料的分类与常用复合材料 106

思考题 106

第9章 新材料 108

9.1 纳米材料 108

9.1.1 纳米材料结构单元 108

9.1.2 纳米材料的性能 109

9.1.3 纳米技术及纳米材料的应用 110

9.2 智能材料 112

9.2.1 智能材料的构成 113

9.2.2 智能材料的特征 113

9.2.3 智能材料的分类 114

9.2.4 几种新型的智能材料 114

9.3 其他新材料 117

9.3.1 超导材料 117

9.3.2 生态环境材料 118

第10章 铸造 119

10.1 合金的铸造性能与常用铸造合金 119

10.1.1 合金的铸造性能 119

10.1.2 常用的铸造合金 121

10.2 砂型铸造 121

10.2.1 砂型铸造过程简介 121

10.2.2 砂型铸件常见缺陷 125

10.2.3 铸件图 125

10.3 特种铸造及铸造方法的选择 126

10.3.1 特种铸造 126

10.3.2 常用铸造方法的比较和选择 129

思考题 130

第11章 锻压 131

11.1 锻造概述 131

11.1.1 锻造的作用 131

11.1.2 金属的锻造性能与锻造温度范围 132

11.1.3 常用金属材料的锻造性能和锻造特点 133

11.2 自由锻 134

11.2.1 自由锻的设备与基本工序 134

11.2.2 锻件图的绘制和坯料计算 136

11.3 模锻 138

11.3.1 锤上模锻 138

11.3.2 胎模锻 140

11.4 板料冲压 142

11.4.1 冲压设备 142

11.4.2 冲压基本工序 142

11.4.3 冲模分类和构造 143

思考题 145

第12章 焊接 146

12.1 手工电弧焊 146

12.1.1 手弧焊的工艺过程与冶金特点 146

12.1.2 焊条 147

12.1.3 手弧焊件的焊接质量 148

12.2 其他常用焊接方法与焊接方法的选择 150

12.2.1 其他常用焊接方法 150

12.2.2 常用焊接方法的选择 153

12.3 金属的焊接性能与焊件结构工艺性 154

12.3.1 金属的焊接性能 154

12.3.2 焊件结构工艺性 155

思考题 156

第13章 机械零件毛坯的选择 157

13.1 毛坯选择的原则 157

13.2 毛坯选择的依据 158

13.2.1 零件毛坯的种类 158

13.2.2 常用零件毛坯的选择 159

13.3 螺旋起重器主要零件的毛坯选择案例 161

思考题 162

第14章 材料及热处理的应用 163

14.1 零件的失效 163

14.1.1 断裂 164

14.1.2 磨损 166

14.1.3 其他失效 168

14.2 选材的原则和步骤 170

14.2.1 选材的原则 170

14.2.2 选材的步骤 172

14.3 机械零件的选材 175

14.3.1 机械零件的选材方法 175

14.3.2 传动零件的选材 177

14.3.3 轴、弹簧和机架的选材 182

思考题 185

附录A 黑色金属硬度及强度的换算表 186

附录B 常用钢的热处理规范 189

附录C 热处理技术条件常用符号 191

附录D 常用钢的临界淬透直径 192

附录E 接触疲劳强度与表面硬度、材料、热处理的关系 193

参考文献 194