工程材料及机械制造基础精品课程系列教材 工程材料及成型基础PDF电子书下载

绪论 1

0.1材料与人类文明史 1

0.2材料学、工程材料学与工程材料 2

0.2.1按材料的化学组成分类 2

0.2.2按材料的使用性能分类 3

第1章 金属材料结构 4

1.1金属的晶体结构 4

1.1.1晶体的基本概念 4

1.1.2金属中三种典型的晶体结构 8

1.2实际金属的晶体结构 10

1.2.1单晶体与多晶体 10

1.2.2实际金属的晶体缺陷 10

思考与练习 15

第2章 纯金属的结晶 16

2.1纯金属的结晶现象 16

2.1.1纯金属结晶的观现象 16

2.1.2纯金属结晶的微观现象 17

2.2金属结晶的条件 18

2.2.1金属结晶的热力学条件 18

2.2.2金属结晶的结构条件 19

2.3晶核的形成和长大 19

2.3.1晶核的形成 19

2.3.2晶核的长大 22

2.3.3晶粒大小的控制 27

思考与练习 28

第3章 二元合金与铁碳合金相图 30

3.1合金的相结构 30

3.1.1 固溶体 31

3.1.2中间相 32

3.2二元合金相图与结晶 34

3.2.1相图的基本知识 34

3.2.2二元相图的基本类型 37

3.2.3合金的性能与相图的关系 49

3.3铁碳合金相图 50

3.3.1铁碳合金中的基本相 51

3.3.2铁碳合金相图分析 52

3.3.3碳含量与铁碳合金组织和性能之间的关系 57

思考与练习 59

第4章 金属的塑性变形与再结晶 60

4.1金属的塑性变形 60

4.1.1弹性变形与塑性变形的微观机理 61

4.1.2单晶体的塑性变形方式 62

4.1.3多晶体的塑性变形 63

4.2冷塑性变形对金属组织和性能的影响 64

4.2.1冷塑性变形对金属组织的影响 64

4.2.2冷塑性变形对金属性能的影响 65

4.2.3内应力与冷塑性变形 66

4.3形变金属的回复与再结晶 67

4.3.1回复 68

4.3.2再结晶 68

4.3.3晶粒长大 69

4.3.4影响再结晶晶粒大小的因素 69

4.4金属的热加工 71

4.4.1金属热加工与冷加工的比较 71

4.4.2热加工对金属组织和性能的影响 71

思考与练习 73

第5章 材料中的扩散 74

5.1扩散定律及其应用 74

5.1.1扩散定律 74

5.1.2扩散方程在生产中的应用举例 76

5.2扩散机制 78

5.2.1扩散机制类型 78

5.2.2扩散系数 79

5.3影响扩散的因素 80

5.3.1温度 81

5.3.2固溶体类型 81

5.3.3晶体结构 81

5.3.4浓度 81

5.3.5合金元素 82

5.3.6短路扩散 82

5.4反应扩散 82

思考与练习 83

第6章 钢的热处理 84

6.1热处理概述 84

6.1.1热处理的作用 84

6.1.2热处理的基本类型 85

6.1.3钢的固态转变及转变临界温度 85

6.2钢的热处理原理 86

6.2.1钢在加热时的转变 86

6.2.2钢在冷却时的转变 90

6.3钢的热处理工艺 97

6.3.1钢的退火和正火 97

6.3.2钢的淬火 100

6.3.3钢的回火 105

6.4钢的表面热处理 107

6.4.1钢的表面淬火 107

6.4.2化学热处理 109

6.5钢的其他热处理工艺 110

6.5.1钢的形变热处理 110

6.5.2钢的时效处理 111

思考与练习 113

第7章 金属工程材料 115

7.1工业用钢 115

7.1.1碳素钢 116

7.1.2合金钢 120

7.2铸铁 131

7.2.1铸铁的石墨化与分类 131

7.2.2常用铸铁 132

7.2.3合金铸铁 136

7.3有色金属及合金 137

7.3.1铝及铝合金 137

7.3.2铜及铜合金 140

7.3.3钛及钛合金 143

7.3.4镁及镁合金 144

思考与练习 146

第8章 非金属工程材料 147

8.1聚合物材料 147

8.1.1塑料 147

8.1.2橡胶 152

8.2无机非金属工程材料 155

8.2.1陶瓷 155

8.2.2玻璃 159

8.2.3硅酸盐水泥 162

8.3复合材料 164

8.3.1复合材料的概念 164

8.3.2复合材料的分类 164

8.3.3复合材料的性能 165

8.3.4复合材料的成型方法 165

8.3.5复合材料的应用 165

8.3.6复合材料的发展 166

思考与练习 167

第9章 铸造 168

9.1铸造工艺基本原理 169

9.1.1液态合金的充型能力 169

9.1.2合金的收缩 171

9.2铸造成型方法 174

9.2.1砂型铸造 174

9.2.2特种铸造 177

9.2.3铸造方法的选择 181

9.3铸件的结构设计 181

9.3.1铸造工艺对铸件结构的要求 181

9.3.2合金铸造性能对铸件结构的要求 182

思考与练习 183

第10章 锻压 184

10.1锻压工艺基础 185

10.1.1锻压的基本成型方法 185

10.1.2坯料的加热和锻件的冷却 185

10.2常用锻造方法 188

10.2.1自由锻 188

10.2.2模锻 192

10.3板料冲压 195

10.3.1板料冲压的基本工序 196

10.3.2冲床 198

10.3.3冲模 199

思考与练习 200

第11章 焊接 201

11.1焊接理论基础 202

11.1.1焊接电弧 202

11.1.2焊接的化学冶金过程 202

11.1.3焊接接头的组织和性能 204

11.2焊接成型方法 205

11.2.1熔化焊 205

11.2.2压力焊 213

11.2.3钎焊 216

11.3金属材料的焊接 217

11.3.1金属材料的焊接性 217

11.3.2常用金属材料的焊接 218

11.4焊接结构工艺性 222

11.4.1焊接应力和变形 222

11.4.2焊接接头的设计 225

11.4.3焊接缺陷 227

11.4.4焊接检验 229

11.5现代焊接技术新进展 230

思考与练习 232

附录 实验 233

实验一 金相试样制备及金相显微镜的使用 233

实验二 铁碳合金平衡组织观察 237

实验三 碳钢的热处理工艺、组织观察及硬度测定 238

实验四 常用金属材料组织观察 240

参考文献 242