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上篇 工程材料 3

第1章 金属学基本知识 3

1.1 金属材料的性能 3

1.1.1 强度和塑性 3

1.1.2 硬度 6

1.1.3 冲击韧性 10

1.1.4 疲劳强度 12

1.1.5 断裂韧性 13

1.1.6 金属材料的物理、化学和工艺性能 14

1.2 金属的晶体结构 16

1.2.1 金属常见的晶体结构 16

1.2.2 金属的实际晶体结构 19

1.3 金属的结晶 21

1.4 金属的塑性变形与再结晶 23

1.4.1 金属的塑性变形 24

1.4.2 塑性变形对金属组织和性能的影响 26

1.4.3 冷变形金属在加热时组织和性能的变化 28

1.4.4 金属的热加工与冷加工 30

1.5 二元合金相图 30

1.5.1 固态合金的相结构 31

1.5.2 二元合金相图基础 33

1.5.3 铁碳合金相图 34

1.5.4 Fe-Fe3C相图在工业中的应用 43

本章小结 45

思考题与习题 46

第2章 材料的强化与处理 47

2.1 金属材料的热处理 47

2.1.1 钢在加热时的转变 47

2.1.2 奥氏体在冷却时的转变 48

2.1.3 钢的普通热处理 52

2.1.4 表面热处理 57

2.1.5 热处理新技术简介 60

2.1.6 热处理工艺的应用 62

2.2 工程材料的表面处理方法 67

2.2.1 气相沉积 67

2.2.2 化学转化膜技术 69

2.2.3 电镀和化学镀 69

2.2.4 涂料和涂装工艺 70

本章小结 71

思考题与习题 71

第3章 金属材料 73

3.1 工业用钢 73

3.1.1 碳素钢 73

3.1.2 合金钢 78

3.2 铸铁 104

3.2.1 概述 104

3.2.2 灰铸铁 106

3.2.3 球墨铸铁 108

3.2.4 蠕墨铸铁 109

3.2.5 合金铸铁 110

3.3 有色金属及其合金 113

3.3.1 铝及铝合金 113

3.3.2 铜及铜合金 118

3.3.3 钦及钦合金 122

3.3.4 滑动轴承合金 123

3.4 粉末冶金材料 125

3.4.1 粉末冶金工艺简介 126

3.4.2 常用粉末冶金材料 127

本章小结 129

思考题与习题 130

第4章 非金属材料与复合材料 132

4.1 塑料 132

4.1.1 塑料的组成 132

4.1.2 塑料的性能 133

4.1.3 常用工程塑料 133

4.2 橡胶 134

4.3 陶瓷 135

4.4 复合材料 135

4.4.1 复合材料的分类 135

4.4.2 复合材料的性能特点 136

4.4.3 常用复合材料 136

本章小结 138

思考题与习题 138

下篇 材料成形技术 141

第5章 铸造成形 141

5.1 铸造工艺基础 141

5.1.1 概述 141

5.1.2 合金的铸造性能 142

5.2 砂型铸造 143

5.2.1 造型材料 143

5.2.2 手工砂型造型 143

5.2.3 机器造型 146

5.2.4 型芯制造 147

5.2.5 合型 147

5.2.6 浇注 147

5.2.7 落砂、清理和检验 148

5.3 铸造工艺设计简介 148

5.3.1 浇注位置的选定 148

5.3.2 分型面的选定 149

5.3.3 浇注系统、冒口、出气口 150

5.3.4 铸造工艺参数的确定 151

5.3.5 绘制铸造工艺图 151

5.4 铸件结构的工艺性 152

5.4.1 铸件质量对铸件结构的要求 152

5.4.2 铸造工艺对铸件结构的要求 154

5.5 特种铸造和铸造新技术简介 154

5.5.1 金属型铸造 155

5.5.2 压力铸造 155

5.5.3 熔模铸造 155

5.5.4 离心铸造 156

5.5.5 铸造新技术、新工艺 157

本章小结 158

思考题与习题 158

第6章 锻压成形 159

6.1 概述 159

6.2 自由锻 159

6.2.1 自由锻的分类 159

6.2.2 自由锻设备 160

6.2.3 自由锻造的工艺过程 161

6.2.4 自由锻的特点及应用 164

6.3 胎模锻和模锻 164

6.3.1 胎模锻 164

6.3.2 模锻 165

6.4 自由锻件结构工艺性 167

6.5 板料冲压 168

6.5.1 冲压设备 168

6.5.2 板料冲压的基本工序 169

6.6 锻压新技术、新工艺简介 170

6.6.1 精密模锻 170

6.6.2 径向锻造 170

6.6.3 模锻过程的计算机模拟和工艺、模具的CAD／CAM 171

6.6.4 超塑性成形 171

6.6.5 高速高能成形 171

6.6.6 液态成形 171

本章小结 172

思考题与习题 172

第7章 焊接与胶接 173

7.1 焊接的特点、分类及应用 173

7.1.1 焊接的特点 173

7.1.2 焊接的分类及应用 173

7.2 焊条电弧焊 174

7.2.1 焊接电弧 174

7.2.2 焊条电弧焊电源设备及工具 175

7.3 其他焊接方法及焊接新技术、新工艺简介 178

7.3.1 气体保护焊 178

7.3.2 电渣焊 180

7.3.3 电阻焊 180

7.3.4 钎焊 181

7.3.5 焊接新技术、新工艺简介 182

7.4 焊接结构工艺性 183

7.4.1 焊接结构材料的选择 184

7.4.2 焊缝布置 184

7.5 胶接 186

7.5.1 胶接的特点 186

7.5.2 胶接原理 186

7.5.3 胶接工艺 186

7.5.4 胶接工艺的应用实例 188

7.5.5 胶接新技术 189

本章小结 190

思考题与习题 190

第8章 非金属材料成形工艺 191

8.1 高分子材料成形 191

8.1.1 塑料成形 191

8.1.2 橡胶成形 193

8.2 陶瓷成形 194

8.2.1 干压成形 194

8.2.2 注浆成形 194

8.2.3 注射成形 195

8.3 复合材料成形 195

8.3.1 手糊成形 195

8.3.2 层压成形 196

8.3.3 喷射成形 196

8.3.4 缠绕成形 196

本章小结 196

思考题与习题 197

第9章 零件毛坯的选择 198

9.1 毛坯的种类 198

9.1.1 按制造方法分类 198

9.1.2 按形状和用途分类 199

9.2 毛坯的选择原则 199

9.2.1 选择原则 199

9.2.2 毛坯选择应考虑的因素 199

9.3 典型零件的毛坯选择 200

9.3.1 轴杆类零件 200

9.3.2 盘套类零件 201

9.3.3 机架、箱体类零件 201

本章小结 201

思考题与习题 202

第10章 钳工与机械加工成形工艺 203

10.1 钳工 203

10.1.1 划线 203

10.1.2 锯切 205

10.1.3 锉削 206

10.1.4 钻孔 207

10.1.5 攻螺纹与套螺纹 207

10.1.6 装配工艺 210

10.2 机械加工成形工艺 210

10.2.1 切削加工基本知识 210

10.2.2 车床及其加工 213

10.2.3 其他常用机床及其加工 217

本章小结 220

思考题与习题 221

附录 222

附录A 布氏硬度（HB）数值表 222

附录B 国内外常用钢号对照表 226

参考文献 229