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绪论 1

第1章 概论 5

1.1材料的重要地位与作用 5

1.2材料的分类 7

1.3金属材料的发展 9

1.4非金属材料的发展 11

1.4.1陶瓷材料 11

1.4.2工程塑料 12

1.5复合材料的发展 12

1.6新材料的发展趋势 15

1.6.1形状记忆合金 15

1.6.2非晶态合金 16

1.6.3纳米材料 17

复习思考题 18

第2章 机械工程材料基础 19

2.1材料的主要性能 19

2.1.1材料的力学性能 19

2.1.2材料的耐磨性 27

2.1.3材料的高温和低温性能 28

2.1.4材料的物理、化学、工艺性能 29

2.2金属与非金属材料的结构 31

2.2.1金属的晶体结构 31

2.2.2合金的晶体结构 38

2.2.3非金属材料的结构 40

2.3金属的结晶与铸锭 44

2.3.1结晶的基本概念及非晶体凝固 44

2.3.2金属的结晶 45

2.3.3材料的同素异构与同分异构 48

2.3.4金属铸锭组织及金属铸件 50

2.4金属的塑性变形与再结晶 53

2.4.1金属的塑性变形 54

2.4.2塑性变形对金属组织和性能的影响 58

2.4.3塑性变形金属在加热时组织和性能的变化 59

2.4.4塑性变形和再结晶的工程应用 62

2.5二元合金及其相图 65

2.5.1二元合金相图 65

2.5.2铁碳合金 75

复习思考题 89

第3章 金属材料热处理及表面工程 91

3.1热处理的基本原理 92

3.1.1钢在加热时的组织转变 92

3.1.2钢在冷却时的转变 95

3.2热处理工艺方法及应用 106

3.2.1钢的普通热处理 106

3.2.2钢的表面热处理 122

3.2.3热处理零件结构工艺性与工艺文件 133

3.3材料的表面工程及热处理新技术 138

3.3.1材料的表面工程 138

3.3.2热处理新技术 145

复习思考题 148

第4章 常用工程材料 149

4.1碳素钢 149

4.1.1碳素钢中常存杂质元素的影响 149

4.1.2碳素钢的分类 150

4.1.3碳素钢的编号和用途 151

4.2合金钢 156

4.2.1合金元素在钢中的作用 156

4.2.2合金钢的分类及编号 160

4.2.3合金结构钢 162

4.2.4合金工具钢 174

4.2.5特殊性能钢 183

4.3铸铁 191

4.3.1铸铁石墨化及组织 191

4.3.2铸铁的分类及组织性能 194

4.3.3常用铸铁 195

4.3.4合金铸铁 204

4.4有色金属及其合金 206

4.4.1铝及铝合金 206

4.4.2铜及铜合金 211

4.4.3钛及钛合金 219

4.4.4镍及镍合金 219

4.4.5镁及镁合金 221

4.4.6轴承合金 221

4.5其他常用工程材料 226

4.5.1塑料 227

4.5.2橡胶 233

4.5.3陶瓷 235

4.5.4复合材料 240

复习思考题 243

第5章 铸造 246

5.1铸造工艺基础 246

5.1.1合金的铸造性能 246

5.1.2常用合金铸件的制造 256

5.1.3铸件的常见缺陷 263

5.2砂型铸造 265

5.2.1造型材料 265

5.2.2造型方法选择 266

5.2.3铸造工艺设计 268

5.2.4铸造工艺文件编制 274

5.3特种铸造 276

5.3.1金属型铸造 276

5.3.2熔模铸造 276

5.3.3低压铸造 278

5.3.4压力铸造 279

5.3.5离心铸造 279

5.3.6陶瓷型铸造 280

5.3.7连续铸造 282

5.3.8实型铸造 282

5.3.9 V法铸造 283

5.4常用铸造方法的比较 284

5.5铸件结构的铸造工艺性 284

5.5.1铸件结构的工艺性 285

5.5.2合金铸造性能对铸件结构的要求 286

5.5.3组合铸件的结构设计 291

5.6铸造技术的发展 292

5.6.1铸造新技术 292

5.6.2计算机技术在铸造中的应用 293

复习思考题 295

第6章 锻压 296

6.1金属塑性成形工艺基础 296

6.1.1金属的锻造性能 297

6.1.2锻造比及流线组织 299

6.1.3金属的塑性变形规律 300

6.2常用锻造方法 301

6.2.1自由锻 301

6.2.2胎模锻 304

6.2.3模锻 306

6.3板料冲压 316

6.3.1分离工序 316

6.3.2成形工序 318

6.3.3冲压模具 324

6.3.4板料冲压件结构工艺性 325

6.4挤压、轧制、拉拔及其他成形 326

6.4.1挤压成形 326

6.4.2轧制成形 328

6.4.3拉拔成形 330

6.4.4超塑性成形 331

6.4.5旋压成形 332

6.4.6摆动辗压成形 334

6.5其他先进成形技术及发展趋势 335

6.5.1其他先进成形技术和应用 335

6.5.2计算机技术在压力加工中的应用 337

复习思考题 338

第7章 焊接 340

7.1焊接工艺基础 340

7.1.1焊接冶金过程 340

7.1.2焊接接头的组织和性能 342

7.1.3焊接应力与变形 343

7.1.4金属材料的焊接 345

7.2常用焊接方法 349

7.2.1焊条电弧焊 349

7.2.2埋弧焊 354

7.2.3气体保护焊 357

7.2.4氧乙炔气焊 361

7.2.5压焊 362

7.2.6电渣焊 367

7.2.7钎焊 368

7.2.8高能束熔焊 369

7.2.9其他焊接方法 372

7.3焊接结构设计的工艺性 376

7.3.1焊接结构材料的选择 377

7.3.2焊接方法 377

7.3.3焊接接头的选择与设计 380

7.3.4焊缝的设计 383

7.3.5焊接热处理工艺规范 384

7.3.6机械焊接结构 385

7.4焊接技术的发展 388

复习思考题 389

第8章 机械零件材料及成形工艺的选用 390

8.1机械零件的失效分析 390

8.1.1机械零件的失效形式 390

8.1.2失效分析方法 392

8.1.3机械零件失效原因综述 392

8.1.4机械零件的失效分析 394

8.2机械零件选材的一般原则 399

8.2.1使用性能原则 399

8.2.2工艺性能良好的原则 401

8.2.3经济性原则 408

复习思考题 410

第9章 工程材料的应用 411

9.1航空航天器用材简介 411

9.1.1航空航天器用材的特点 411

9.1.2航空航天器用材 412

9.2舰船用材简介 417

9.2.1舰船用材的特点 417

9.2.2舰船用材 417

9.3石油化工设备用材简介 422

9.3.1石油化工设备用材的特点 422

9.3.2石油化工设备用材 423

9.4汽车用材简介 425

9.5汽轮机与机床用材简介 429

9.5.1汽轮机用材 429

9.5.2机床用材 430

复习思考题 432

参考文献 433