工程材料及热成形技术 第2版PDF电子书下载

第1篇 工程材料的基本理论 1

第1章 工程材料的种类及其性能指标 1

1.1 工程材料的种类 1

1.2 工程材料的力学性能及指标 3

1.2.1 静载荷下的材料力学性能 3

1.2.2 动载荷下的力学性能 8

1.2.3 高温下的力学性能 10

1.3 工程材料的理化性能 11

1.4 工程材料的工艺性能 13

思考题与习题 14

第2章 工程材料的结构 15

2.1 固体材料中质点的结合形式 15

2.1.1 金属晶体中质点间的结合 15

2.1.2 离子晶体中质点间的结合 15

2.1.3 共价晶体中质点间的结合 16

2.1.4 分子晶体中质点间的结合 16

2.2 金属的晶体结构 17

2.2.1 空间点阵、晶格、晶胞 17

2.2.2 实际金属的晶体结构 21

2.2.3 合金的晶体结构 23

2.3 高分子材料的结构 25

2.3.1 高分子聚合物的结构、组成与形态 25

2.3.2 高分子材料的结构 31

2.4 陶瓷材料的结构 33

2.4.1 陶瓷材料的键合类型 33

2.4.2 陶瓷材料的组织 33

思考题与习题 35

第3章 工程材料的材料化过程 36

3.1 工程材料的材料化 36

3.1.1 金属材料的材料化过程 36

3.1.2 高分子材料的材料化过程 38

3.1.3 陶瓷材料的材料化过程 38

3.2 金属材料的结晶和组织 39

3.2.1 纯金属的结晶和组织 39

3.2.2 二元合金的结晶和组织 44

3.2.3 铁碳合金的结晶 50

3.3 聚合物的合成及结构 58

3.3.1 连锁聚合反应 59

3.3.2 逐步聚合反应 62

3.4 陶瓷材料的材料化过程 63

3.4.1 原料的制备 63

3.4.2 坯料的成型 64

3.4.3 制品的烧成 64

3.4.4 陶瓷烧成机理简介 65

3.4.5 陶瓷烧成后的组织影响因素 67

思考题与习题 68

第4章 工程材料的改性 69

4.1 金属材料的改性 69

4.1.1 钢的热处理改性 70

4.1.2 有色金属的热处理改性 91

4.1.3 金属材料的合金化改性 94

4.1.4 金属材料表面改性处理 96

4.2 聚合物的改性 97

4.2.1 化学改性 97

4.2.2 物理改性 98

4.2.3 纳米材料粒子改性 98

4.3 陶瓷材料的改性 99

4.3.1 陶瓷增韧 99

4.3.2 表面残余应力与强化 101

思考题与习题 102

第2篇 工程材料 104

第5章 金属材料 104

5.1 碳钢 104

5.1.1 碳钢的分类及编号 104

5.1.2 碳钢中的常存元素 105

5.1.3 普通碳素结构钢 106

5.1.4 优质碳素结构钢 107

5.1.5 碳素工具钢 108

5.1.6 铸钢 109

5.2 合金钢 109

5.2.1 合金钢的分类及编号 110

5.2.2 合金元素在钢中的作用 111

5.2.3 合金结构钢 113

5.2.4 合金工具钢 122

5.2.5 特殊性能用钢 128

5.3 铸铁 134

5.3.1 铸铁的石墨化 134

5.3.2 灰铸铁 139

5.3.3 球墨铸铁 140

5.3.4 可锻铸铁 142

5.3.5 蠕墨铸铁 144

5.3.6 特殊性能铸铁 146

5.4 有色金属 148

5.4.1 铝及其合金 148

5.4.2 铜及其合金 159

5.4.3 镁及其合金 166

5.4.4 钛及其合金 169

5.4.5 滑动轴承合金 171

思考题与习题 174

第6章 高分子材料 176

6.1 工程塑料 176

6.1.1 塑料的组成和分类 176

6.1.2 工程塑料的分类和性能特征 178

6.1.3 常见工程塑料 181

6.2 合成橡胶 188

6.2.1 橡胶的配方组成和分类 189

6.2.2 常用合成橡胶的性能及应用 189

6.3 合成纤维 192

6.3.1 合成纤维的组成和分类 192

6.3.2 常用合成纤维的性能及应用 193

6.4 胶粘剂 195

6.4.1 胶粘剂的组成和分类 195

6.4.2 常用胶粘剂的性能及应用 196

思考题与习题 198

第7章 无机非金属材料 199

7.1 陶瓷 199

7.1.1 传统陶瓷 199

7.1.2 先进陶瓷 200

7.2 玻璃 209

7.3 水泥 210

7.3.1 水泥的分类与性能指标 211

7.3.2 常用的水泥品种 212

7.3.3 特种水泥 213

7.4 耐火材料 214

7.4.1 耐火材料概述 214

7.4.2 常见耐火砖 215

7.4.3 耐火纤维 216

7.4.4 耐火混凝土 216

思考题与习题 217

第8章 复合材料 218

8.1 复合材料的命名与分类 218

8.2 复合材料的性能特点 219

8.3 复合材料的增强机理 220

8.3.1 纤维增强复合材料 220

8.3.2 颗粒增强相复合材料 220

8.4 常用复合材料及应用 221

8.4.1 金属基复合材料 221

8.4.2 聚合物基复合材料 223

8.4.3 陶瓷基复合材料 225

8.5 复合材料的最新发展 226

思考题与习题 226

第3篇 工程材料的热加工 227

第9章 工程材料的热成形工艺 227

9.1 铸造 227

9.1.1 铸造工艺基础 227

9.1.2 砂型铸造 234

9.1.3 铸件的结构工艺性 241

9.1.4 特种铸造 243

9.2 压力加工 248

9.2.1 金属塑性变形基础 248

9.2.2 压力加工的方式 253

9.2.3 自由锻造 253

9.2.4 胎模锻 256

9.2.5 模型锻造 256

9.2.6 板料冲压 261

9.2.7 其他压力加工方法简介 265

9.3 焊接 267

9.3.1 焊接概述 268

9.3.2 常见焊接方法 272

9.3.3 典型金属材料的焊接 280

9.3.4 焊接工艺 285

9.3.5 先进焊接技术与发展趋势 290

思考题与习题 293

第4篇 工程材料的选用 295

第10章 工程材料的失效、选材及工程应用实例 295

10.1 零件的失效分析 295

10.1.1 失效的概念 295

10.1.2 失效的类型 296

10.1.3 失效原因与失效分析方法 298

10.2 选材的原则和一般方法 299

10.2.1 选材原则 299

10.2.2 零件选材的一般方法 302

10.3 零件的选材及加工工艺分析实例 305

10.3.1 齿轮类零件选材与加工工艺分析 305

10.3.2 轴类零件的选材与加工工艺分析 309

10.3.3 弹簧类零件的选材与加工工艺分析 314

10.3.4 箱体支承类零件的选材与加工工艺分析 315

10.3.5 枪、炮管类零件的选材与加工工艺分析 316

10.3.6 量具的选材与加工工艺分析 319

思考题与习题 320

参考文献 321