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绪论 1

目 录 1

第1章材料的性能 3

1.1材料的力学性能 3

1.1.1强度与塑性 3

1.1.2硬度 6

1.1.3韧性 10

1.1.4疲劳 12

1.2金属的物理性能与化学性能 13

1.2.1金属的物理性能 13

1.3.1铸造性能 15

1.3.2锻造性能 15

1.3金属的工艺性能 15

1.2.2金属的化学性能 15

1.3.3焊接性能 16

1.3.4切削加工性能 16

复习思考题 16

第2章金属的晶体结构与结晶 18

2.1金属的晶体结构 18

2.1.1 晶体与非晶体 18

2.1.2晶体结构的基本知识 18

2.1.3金属的实际晶体结构 19

2.2.2合金的晶体结构 21

2.2合金的晶体结构 21

2.2.1 基本概念 21

2.3 纯金属的结晶 22

2.3.1 冷却曲线与过冷度 23

2.3.2金属的结晶过程 23

2.3.3金属结晶后的晶粒大小 23

2.4金属的同素异构转变 24

复习思考题 25

课外阅读 26

3.1.2奥氏体（A） 28

3.1.4珠光体（P） 28

3.1.3渗碳体（Fe3C） 28

3.1.1 铁素体（F） 28

3.1铁碳合金的基本组织 28

第3章铁碳合金状态图 28

3.1.5莱氏体（Ld和Ld ） 29

3.2铁碳合金状态图 29

3.2.1 Fe—Fe3C状态图分析 29

3.2.2铁碳合金结晶过程分析 31

3.2.3铁碳合金性能，成分与 33

组织之间的关系 33

3.2.4铁碳合金状态图的主要用途 33

复习思考题 34

4.1杂质元素对钢性能的影响 35

4.1.1 硅的影响 35

4.1.2锰的影响 35

4.1.3硫的影响 35

4.1.4磷的影响 35

第4章非合金钢 35

4.2非合金钢的分类、牌号及用途 36

4.2.1非合金钢的分类 36

4.2.2非合金钢牌号及用途 37

复习思考题 42

5.2钢的热处理原理 44

5.2.1钢在加热时的组织转变 44

第5章钢的热处理 44

5.1概述 44

5.2.2钢在冷却时的组织转变 46

5.3钢的退火与正火 50

5.3.1 退火 50

5.3.2正火 51

5.4钢的淬火与回火 52

5.4.1 淬火 52

5.4.2回火 54

5.5.1表面淬火 55

5.5钢的表面热处理 55

5.5.2化学热处理 56

5.6热处理新技术简介 56

5.6.1可控气氛热处理 56

5.6.2形变热处理 57

5.6.3真空热处理 57

5.6.4激光热处理和电子束表面淬火 57

5.7热处理工艺应用 57

5.7.1热处理的技术条件 57

5.7.2热处理的工序位置 59

5.7.3热处理零件的结构工艺性 59

复习思考题 60

课外阅读 61

第6章低合金钢与合金钢 64

6.1 合金元素在钢中的作用 64

6.1.1合金元素在钢中的存在 64

形式及作用 64

6.1.2合金元素对钢的热处理 65

和力学性能的影响 65

6.2低合金钢与合金钢的分类及牌号 66

6.2.1低合金钢和合金钢的分类 66

6.2.2低合金钢和合金钢的牌号 67

6.3.3低合金专业用钢 68

6.3.2低合金耐候钢 68

6.3.1低合金高强度结构钢 68

6.3低合金钢 68

6.4合金钢 69

6.4.1工程结构用合金钢 69

6.4.2常用机械结构用合金钢 70

6.4.3滚动轴承钢 72

6.4.4合金工具钢与高速钢 73

6.4.5不锈钢与耐热钢 76

6.4.6特殊物理性能钢 78

6.4.7铸钢 78

复习思考题 79

课外阅读 80

第7章铸铁 82

7.1 概述 82

7.1.1铸铁的种类 82

7.1.2铸铁的石墨化及其影响因素 82

7.2常用铸铁 83

7.2.1 灰铸铁 83

7.2.2球墨铸铁 86

7.2.3蠕墨铸铁 87

7.2.4 可锻铸铁 88

复习思考题 89

8.1铝及铝合金 91

第8章非铁金属 91

8.1.1 纯铝 92

8.1.2铝合金 92

8.1.3铝合金的热处理 95

8.2铜及铜合金 96

8.2.1铜 96

8.2.2铜合金的分类 96

8.2.3压力加工黄铜 97

8.2.4白铜 98

8.2.5 压力加工青铜 99

8.3.1纯钛 101

8.3钛及钛合金 101

8.2.6铸造铜合金 101

8.3.2钛合金 102

8.4轴承合金 103

8.4.1轴承合金的性能要求 103

8.4.2轴承合金的理想组织 103

8.4.3常用轴承合金 103

复习思考题 105

第9章非金属材料 107

9.1高分子材料 107

9.1.1塑料 107

9.1.2橡胶 109

9.2.1陶瓷的分类与性能 110

9.2陶瓷材料 110

9.2.2常用工业陶瓷 111

9.3复合材料 112

9.3.1复合材料的分类 112

9.3.2复合材料的性能 112

9.3.3常用复合材料 112

复习思考题 113

课外阅读 114

10.2.1硬质合金概述 117

10.2硬质合金 117

10.1概述 117

第10章粉末冶金材料 117

10.2.2硬质合金的分类、代号 118

及其应用 118

10.3其他粉末冶金材料 119

10.3.1粉末冶金减摩材料 119

10.3.2粉末冶金结构材料 119

10.3.3粉末冶金摩擦材料 120

复习思考题 120

11.1.1化学腐蚀 122

11.1.2电化学腐蚀 122

11.1 金属腐蚀的基本过程 122

第11章金属的腐蚀及其防护方法 122

11.2 防止金属腐蚀的途径和方法 124

11.2.1提高金属本身的抗蚀能力 124

11.2.2利用覆盖法提高抗蚀能力 124

11.2.3采用化学处理法来 125

提高抗蚀能力 125

复习思考题 127

阅读材料 127

第12章零件材料的选用 129

12.1.1选材的原则 130

12.1选材的原则、方法和步骤 130

12.1.2选材的方法与步骤 131

12.2常用材料的合理使用 132

12.2.1铸铁与钢的合理使用 132

12.2.2非合金钢、低合金钢和 132

合金钢的合理使用 132

12.2.3非金属材料的合理使用 132

12.3典型零件选材实例 133

12.3.1齿轮类零件的选材 133

12.3.2轴类零件的选材 133

12.3.3箱体类零件的选材 134

12.3.4常用工具的选材 134

复习与思考 134

13.1概述 136

第13章铸造 136

13.2金属的铸造性能 137

13.2.1流动性 137

13.2.2 收缩性 137

13.3砂型铸造 140

13.3.1 砂型铸造的工艺过程 140

13.3.2砂型铸造工艺设计 146

13.4特种铸造 149

13.4.1金属型铸造 149

13.4.3离心铸造 150

13.4.2压力铸造 150

13.4.4熔模铸造 151

13.5铸件的结构工艺性 152

13.5.1铸造工艺对铸件结构的要求 152

13.5.2合金铸造性能对铸件 153

结构的要求 153

13.6铸造新技术简介 155

复习思考题 157

阅读材料 157

第14章锻压 159

14.1概述 159

14.2.1金属的塑性变形 160

14.2锻压加工基本知识 160

14.2.2回复与再结晶 161

14.2.3冷变形与热变形 162

14.2.4锻造流线与锻造比 162

14.2.5金属的锻造性能 163

14.2.6坯料的加热 163

14.2.7锻件的冷却 165

14.3锻造 165

14.3.1 自由锻造 165

14.3.2模锻 171

14.4.1可锻性对锻件结构的要求 172

14.4.2锻造工艺对锻件结构的要求 172

14.4锻件的结构工艺性 172

14.3.3胎模锻 172

14.5冲压 174

14.5.1概述 174

14.5.2冲压的基本工序 175

14.5.3冲压件的结构工艺性 176

14.6锻压新技术简介 176

14.6.1超塑性成形技术 177

14.6.2高速高能成形技术 177

14.6.3液态模锻 178

14.6.4摆动辗压 178

14.6.5计算机在锻压技术中的应用 178

复习思考题 179

阅读材料 180

第15章焊接 182

15.1概述 182

15.1.1焊接的分类 182

15.1.2焊接的特点 183

15.2焊条电弧焊 183

15.2.1焊接过程 183

15.2.2焊条电弧焊的设备及工具 184

15.2.3焊条 185

15.2.4焊条电弧焊工艺 186

15.3.1气焊 188

15.3气焊与气割 188

15.3.2气割 191

15.4其他焊接方法 192

15.4.1埋弧焊 192

15.4.2气体保护焊 192

15.4.3等离子弧焊 194

15.4.4电阻焊（接触焊） 195

15.4.5电渣焊 195

15.4.6钎焊 196

15.5金属的焊接性能 196

15.5.1金属的焊接性能 196

15.5.3常用金属材料的焊接 197

15.5.2焊接接头 197

15.6.1焊接应力与变形产生的原因 198

15.6焊接应力与变形 198

15.6.2焊接变形的基本形式 199

1 5.6.3预防和减少焊接应力 199

与变形的措施 199

15.6.4焊接变形的矫正 201

15.7焊件的结构工艺性 201

15.8焊接新技术简介 204

复习思考题 205

阅读材料 207

16.1毛坯种类 208

第16章毛坯的选用 208

16.2选择毛坯的原则 209

16.2.1毛坯首先应保证零件的 209

使用性能 209

16.2.2毛坯生产方法应与零件 210

材料相适应 210

16.2.3毛坯选择应考虑经济性的要求 210

16.2.4毛坯的选择应考虑生产 210

现实的可行性 210

16.3典型零件毛坯的选择 210

16.3.1轴杆类零件的毛坯选择 210

16.3.2轮盘、套类零件 211

16.3.3箱体、支架类零件 212

16.3.4毛坯选择实例 212

复习思考题 214

第17章切削加工 215

17.1概述 215

17.2切削加工工艺基础 215

17.2.1切削运动和切削用量 215

17.2.2切削刀具 217

17.2.3切削过程中的物理现象 220

17.3钳工 223

17.3.1划线 224

17.3.2锯割 227

17.3.3锉削 228

17.3.4钻孔 230

17.3.5攻螺纹和套螺纹 231

17.3.6装配工艺 233

17.4车削加工 236

17.4.1车床 236

17.4.2车刀 237

17.4.3车床附件及工件的安装 238

17.4.4基本车削方法 240

17.4.5车床加工的工艺特点 242

17.5.1 镗床加工 243

17.5其他机床加工 243

17.5.2刨床加工 244

17.5.3铣床加工 245

17.5.4磨床加工 248

15.6零件切削加工的结构工艺性 250

复习思考题 253

第18章特种加工简介 255

18.1 电火花加工 255

18.1.1 电火花加工的基本原理 255

18.1.2电火花加工的特点及应用 255

18.2.2电解加工的特点及应用 256

18.2.1 电解加工的基本原理 256

18.2电解加工 256

18.3超声波加工 257

18.3.1超声波加工的基本原理 257

18.3.2超声波加工的特点及应用 258

18.4激光加工 258

18.4.1激光加工的基本原理 258

18.4.2激光加工的特点及应用 259

18.5电子束加工 259

18.5.1电子束加工的基本原理 259

18.7电铸加工 260

18.6.2离子束加工的特点及应用 260

18.6.1离子束加工的基本原理 260

18.6离子束加工 260

18.5.2电子束加工的特点及应用 260

18.7.1 电铸加工的基本原理 261

18.7.2电铸加工的特点及应用 261

18.8微波加工 262

复习思考题 262

阅读材料 263

第1 9章零件生产过程的基本知识 265

19.1概述 265

19.1.1生产过程与工艺过程 265

19.1.2机械加工工艺过程的组成 265

19.1.3生产纲领与生产类型 . 266

19.2典型表面加工方法 267

19.2.1外圆表面加工 267

19.2.2孔加工 268

19.2.3平面加工 269

19.2.4螺纹加工 270

19.2.5圆柱齿轮齿形加工 270

19.3 零件切削加工工艺规程的制订 272

19.3.1制订零件切削加工工艺 272

规程的内容和要求 272

19.3.2零件切削加工工艺规程的制订 273

19.4.1轴类零件 275

19.4典型零件加工工艺分析 275

19.4.2套类零件 277

19.4.3轮盘类零件 278

19.4.4箱体类零件 279

复习思考题 280

第20章产品质量的检验与控制 282

20.1无损检测方法 282

20.1.1 目检 282

20.1.2渗透探伤法 282

20.1.3磁粉探伤法 283

20.1.4射线透射探伤法 283

20.1.5超声波探伤法 284

20.2产品质量检验环节 285

20.2.1原材料的质量检验 285

20.2.2毛坯的质量检验 285

20.2.3热处理缺陷及常用的检查方法 285

20.2.4机械加工缺陷及常用的检验方法 286

20.2.5产品失效分析 286

20.3产品的质量控制与管理 286

20.3.1产品的质量控制与管理 286

20.3.2质量管理的统计方法 286

复习思考题 288

主要参考文献 289