绪论 1
第1章 工程材料及力学性能 5
1.1 工程材料的分类 5
1.2 工程材料的主要力学性能 7
1.2.1 单向静拉伸载荷下材料的力学性能 7
1.2.2 硬度 10
1.2.3 材料在冲击载荷下的力学性能 13
1.2.4 材料在疲劳载荷下的力学性能 14
1.2.5 材料的高温力学性能 16
1.2.6 断裂韧性 19
本章小结 21
思考题与习题 22
第2章 材料的微观结构 24
2.1 原子键合机制 24
2.2 金属晶体结构 26
2.2.1 晶体结构与空间点阵 27
2.2.2 常见金属的晶格类型 28
2.2.3 实际金属的晶体结构 30
2.2.4 晶向指数与晶面指数 30
2.2.5 晶体缺陷 32
2.3 合金的相结构 35
本章小结 37
思考题与习题 38
第3章 金属的结晶、变形与再结晶 40
3.1 金属的结晶及铸件晶粒大小控制 40
3.1.1 冷却曲线及结晶一般过程 40
3.1.2 同素异构转变 42
3.2 塑性变形与再结晶 42
3.2.1 塑性变形方式及机制 43
3.2.2 塑性变形对金属组织与性能的影响 48
3.2.3 变形金属加热时的组织与性能 51
3.3 金属的热加工 52
3.3.1 热加工与冷加工的区别 52
3.3.2 热加工时组织和性能的变化 52
本章小结 53
思考题与习题 54
第4章 二元合金相图 57
4.1 二元合金相图的建立 57
4.2 二元合金相图的基本类型 58
4.3 相图与合金性能之间的关系 64
4.4 铁碳合金相图 65
本章小结 75
思考题与习题 75
第5章 金属热处理 77
5.1 钢的热处理原理 77
5.1.1 钢在加热时的组织转变 77
5.1.2 钢在冷却时的组织转变 79
5.2 钢的热处理工艺 83
5.2.1 退火与正火 84
5.2.2 淬火与回火 85
5.3 表面热处理 91
5.3.1 表面淬火 91
5.3.2 化学热处理 93
本章小结 95
思考题与习题 96
第6章 常用工程金属材料 98
6.1 铁碳合金 98
6.1.1 碳钢 98
6.1.2 铸铁 101
6.2 合金钢 112
6.2.1 概述 112
6.2.2 合金元素在钢中的主要作用 113
6.2.3 合金结构钢 116
6.2.4 合金工具钢 126
6.2.5 特殊性能钢 133
本章小结 144
思考题与习题 145
第7章 有色金属及其合金 146
7.1 铝及铝合金 146
7.1.1 纯铝的性能特点与应用 146
7.1.2 铝合金的强化机制和常用合金化元素的作用 147
7.1.3 形变铝合金 149
7.1.4 铸造铝合金 152
7.2 镁及镁合金 153
7.2.1 镁的性质 153
7.2.2 镁的强化机制和合金元素的作用 154
7.2.3 变形镁合金和铸造镁合金 156
7.2.4 镁合金的特点和应用 157
7.3 钛及钛合金 158
7.3.1 钛的特性 159
7.3.2 钛合金的合金化及其分类 159
7.3.3 钛及钛合金的热处理 160
7.4 铜及铜合金 161
7.4.1 纯铜 161
7.4.2 黄铜 162
7.4.3 青铜 165
本章小结 167
思考题与习题 167
第8章 常用非金属材料及复合材料 169
8.1 高分子材料 169
8.1.1 高分子化合物的基本概念 169
8.1.2 高分子材料的结构 169
8.1.3 高分子材料的性能特点 172
8.1.4 常用高分子材料简介 173
8.1.5 高分子材料的成型加工 177
8.2 陶瓷材料 179
8.2.1 陶瓷的概念及分类 179
8.2.2 陶瓷材料的物质结构和显微结构 179
8.2.3 陶瓷材料的性能特点 180
8.2.4 陶瓷的制备工艺 181
8.3 复合材料 182
8.3.1 复合材料的定义与分类 182
8.3.2 复合材料的性能特点 184
8.3.3 复合材料的成形工艺 185
8.3.4 常见复合材料及其应用 190
本章小结 192
思考题与习题 192
第9章 铸造 194
9.1 铸造工艺理论基础 194
9.1.1 铸造成形概述 194
9.1.2 合金的铸造性能 194
9.2 砂型铸造 204
9.2.1 造型与造芯方法 205
9.2.2 铸造工艺设计 209
9.2.3 铸造成形工艺设计示例 214
9.3 特种铸造 215
9.4 液态成形新技术 224
本章小结 227
思考题与习题 228
第10章 压力加工 230
10.1 压力加工的理论基础 231
10.2 自由锻 238
10.3 模锻 246
10.3.1 锤上模锻 247
10.3.2 压力机上模锻 253
10.3.3 胎模锻造 257
10.4 板料冲压 258
10.5 锻件及冲压件的结构工艺性 267
10.6 塑性成形新技术 272
本章小结 281
思考题与习题 282
第11章 焊接 283
11.1 焊接成形理论基础 283
11.2 常用金属焊接方法 298
11.2.1 熔化焊 298
11.2.2 压力焊与钎焊 309
11.3 常用金属材料的焊接性 313
11.4 焊接结构工艺性 317
11.5 焊接成形新技术 323
本章小结 327
思考题与习题 327
第12章 工程材料及毛坯成形方法选择 329
12.1 工程材料的选择 329
12.1.1 机械零件的失效分析 329
12.1.2 材料的选择原则及应用实例 332
12.2 毛坯成形方法选择 339
12.2.1 毛坯成形方法选择原则 339
12.2.2 毛坯的分类 341
12.2.3 毛坯成形选择应用实例 343
本章小结 348
思考题与习题 349
参考文献 350