金属材料及工艺PDF电子书下载

第1章 金属材料的种类与性能 1

1.1金属材料的种类 2

1.2金属材料的性能 3

1.2.1力学性能 3

1.2.2物理、化学性能 13

1.2.3工艺性能 15

习题 16

第2章 金属的结构与结晶 18

2.1材料结构的类型 19

2.1.1结构类型 19

2.1.2几何晶体学的基本概念 20

2.1.3配位数和致密度 22

2.2金属键与金属的特性 23

2.2.1金属键 23

2.2.2金属的特性 23

2.3纯金属常见的晶体结构 24

2.3.1体心立方晶格 24

2.3.2面心立方晶格 25

2.3.3密排六方晶格 25

2.4金属的实际晶体结构 26

2.4.1多晶体结构和亚结构 26

2.4.2晶体中的缺陷 26

2.5金属的结晶 28

2.5.1结晶概述 28

2.5.2纯金属的冷却曲线和冷却现象 28

2.5.3纯金属的结晶过程 29

2.5.4晶粒大小与金属力学性能的关系 31

2.5.5金属的铸锭组织 32

2.6金属的同素异构转变 33

习题 34

第3章 二元合金相图及其应用 36

3.1合金的相结构 37

3.1.1基本概念 37

3.1.2固态合金的相结构 38

3.2二元合金相图的建立 39

3.2.1相图的绘制 39

3.2.2二元匀晶相图 41

3.2.3二元共晶相图 43

3.2.4二元包晶相图 47

3.2.5形成稳定化合物的二元合金相图 48

3.2.6具有共析反应的二元合金相图 49

3.2.7合金的性能与相图间的关系 50

3.3铁碳合金相图 51

3.3.1铁碳合金基本相及组织 52

3.3.2铁碳合金相图分析 52

3.3.3典型铁碳合金的结晶过程分析 55

3.3.4碳的质量分数对铁碳合金组织、性能的影响 57

3.3.5铁碳合金相图的应用 58

3.4碳素钢、铸铁 59

3.4.1碳钢中常存杂质及其对性能的影响 59

3.4.2碳素钢分类、牌号及用途 59

3.4.3铸铁分类、牌号及用途 65

习题 70

第4章 金属的塑性变形与再结晶 72

4.1金属的塑性变形 73

4.1.1金属单晶体的塑性变形 73

4.1.2金属多晶体的塑性变形 77

4.2金属的塑性变形对组织和性能的影响 78

4.2.1纤维组织 78

4.2.2加工硬化 79

4.2.3织构现象 79

4.2.4残余应力 80

4.3变形金属在加热时组织和性能的变化 81

4.3.1回复与再结晶 81

4.3.2再结晶温度与晶粒度 82

4.4金属的热变形加工 84

4.4.1热变形加工与冷变形加工的区别 84

4.4.2金属的热变形加工对组织和性能的影响 85

习题 86

第5章 钢的热处理 87

5.1钢的热处理原理 88

5.1.1钢在加热时的组织转变 88

5.1.2钢在冷却时的组织转变 90

5.2钢的普通热处理 93

5.2.1钢的退火与正火 93

5.2.2钢的淬火 95

5.2.3钢的回火 97

5.3钢的表面热处理 99

5.3.1钢的表面淬火 99

5.3.2钢的化学热处理 101

5.4钢的其他热处理方法 103

5.5热处理的技术条件和结构工艺性 104

5.5.1热处理技术条件的标注 104

5.5.2热处理零件的结构工艺性 105

5.6典型零件热处理工艺分析 107

5.6.1车床主轴热处理工艺 107

5.6.2 20CrMnTi变速箱齿轮的渗碳热处理工艺 108

习题 110

第6章 合金钢 113

6.1合金元素在钢中的作用 114

6.1.1合金元素对钢中基本相的影响 114

6.1.2合金素对Fe-Fe3C相图的影响 115

6.1.3合金元素对钢材热处理的影响 116

6.2合金钢的分类与编号 117

6.3合金结构钢 118

6.3.1低合金高强度结构钢 118

6.3.2合金渗碳钢 120

6.3.3合金调质钢 121

6.3.4合金弹簧钢 122

63.5滚动轴承钢 123

6.4合金工具钢 124

6.4.1合金刃具钢 125

6.4.2合金模具钢 128

6.4.3合金量具钢 131

6.5特殊性能钢 131

6.5.1不锈钢 131

6.5.2耐热钢 132

6.5.3耐磨钢 133

习题 134

第7章 有色金属 138

7.1铝及铝合金 139

7.1.1工业纯铝 139

7.1.2铝合金 139

7.2铜及铜合金 143

7.2.1工业纯铜 143

7.2.2铜合金 144

7.3钛及其合金 145

7.3.1纯钛 145

7.3.2钛合金 145

7.4滑动轴承合金 146

7.4.1轴承合金的性能要求和组织特征 147

7.4.2轴承合金的分类及牌号 147

7.5其他材料 148

习题 150

第8章 机械零件的失效分析与选材 152

8.1机械零件的失效分析 153

8.2选材的一般原则 156

8.3典型零件的选材与工艺 158

8.3.1提高疲劳强度与耐磨性的选材与工艺 158

8.3.2齿轮类与轴类零件的选材与工艺 160

习题 164

第9章 铸造工艺基础 165

9.1液态合金的充型 166

9.1.1合金的流动性 166

9.1.2影响流动性和充型能力的因素 167

9.2铸件的凝固与收缩 168

9.2.1铸件的凝固方式 168

9.2.2铸造合金的收缩 169

9.2.3铸件的缩孔与缩松 170

9.3铸造应力与变形、开裂 172

9.4铸件的缺陷与分析 175

习题 177

第10章 砂型铸造 179

10.1造型材料 180

10.1.1造型材料的种类 180

10.1.2型砂与芯砂的配制 181

10.2造型和造芯方法 183

10.2.1手工造型 183

10.2.2机器造型 184

10.2.3造芯 186

10.3铸造工艺设计 190

10.3.1浇注位置与分型面的确定 190

10.3.2主要工艺参数的确定 192

10.3.3铸造工艺图的制定 195

10.3.4轴承座造型工艺方案实例 195

习题 197

第11章 特种铸造 199

11.1 金属型铸造 200

11.2压力铸造 201

11.3低压铸造 204

11.4熔模铸造 205

11.5离心铸造 206

11.6其他铸造方法 207

习题 211

第12章 铸件结构设计 212

12.1铸造工艺对铸件结构设计的要求 213

12.2合金铸造性能对铸件结构设计的要求 216

12.3不同铸造方法对铸件结构的要求 219

习题 221

第13章 铸造新工艺与发展 223

13.1造型新方法 224

13.2铸造新技术 226

13.3铸造技术的发展趋势 228

习题 229

第14章 锻压工艺基础 230

14.1金属的塑性变形规律 231

14.2金属的锻造性能 234

14.3锻造比与锻造流线 236

习题 238

第15章 常用锻造方法 239

15.1自由锻造 240

15.1.1锻造设备与生产特点 240

15.1.2自由锻造工艺 241

15.1.3自由锻件的结构工艺性 244

15.1.4典型锻件的自由锻工艺实例 245

15.2模锻 246

15.2.1锤上模锻 246

15.2.2其他设备模锻 251

15.2.3胎模锻 253

15.2.4典型锻件的模锻工艺实例 255

习题 257

第16章 板料冲压 259

16.1冲压设备与冲模结构 260

16.2冲压基本工序 262

16.3板料冲压件的结构工艺性 268

习题 270

第17章 现代塑性加工与发展趋势 271

17.1现代塑性加工方法 272

17.2塑性加工发展趋势 280

习题 281

第18章 熔焊成形基础理论 282

18.1熔焊冶金过程 283

18.2焊接接头组织和性能 285

18.3焊接应力与变形 287

18.4焊接接头的缺陷 290

习题 295

第19章 熔化焊 296

19.1电弧焊 298

19.1.1焊接电弧 298

19.1.2焊条电弧焊 299

19.1.3埋弧自动焊 301

19.1.4气体保护焊 304

19.2气焊与气割 306

19.2.1气焊工艺 307

19.2.2气割原理与工艺 309

19.3其他熔焊方法 310

习题 313

第20章 其他焊接方法 315

20.1压力焊 316

20.2钎焊 321

习题 322

第21章 常用金属材料的焊接 323

21.1金属材料的焊接性 324

21.2碳钢及低合金结构钢的焊接 325

21.3不锈钢的焊接 326

21.4铸铁的焊补 327

21.5非铁金属的焊接 328

习题 329

第22章 焊接结构设计 330

22.1焊接结构件材料的选择 331

22.2焊接方法的选择 331

22.3焊接接头的工艺设计 332

22.3.1焊缝的布置 332

22.3.2接头的设计 334

习题 336

第23章 焊接过程自动化 337

23.1计算机辅助焊接技术 338

23.2焊接机器人 338

23.2.1点焊机器人 339

23.2.2弧焊机器人 342

23.2.3焊接机器人工作方式 343

23.3焊接柔性生产系统 344

习题 345

第24章 毛坯的选择 346

24.1毛坯的选择原则 347

24.1.1毛坯的种类及成形方法的比较 347

24.1.2毛坯的选择原则 349

24.2零件的结构分析及毛坯选择 350

24.3毛坯选择实例 353

习题 355

参考文献 356