绪论 1
第一篇 工程材料 7
第1章 零部件对材料性能的要求 9
1.1零部件所受的各种负荷 11
1.1.1力学负荷 12
1.1.2热负荷 13
1.1.3环境介质的作用 13
1.2工程设计与加工处理所需要的材料性能 14
1.2.1整机性能、零部件性能与材料性能的关系 14
1.2.2工程材料的使用性能 14
1.2.3工程材料的加工工艺性能 28
1.3工程材料的类型及主要特征 29
1.3.1工程材料的分类 29
1.3.2各类材料的特征 29
习题 31
第2章 材料的内部结构、组织与性能 32
2.1材料的内部结构 34
2.1.1金属的结构 34
2.1.2有机高分子材料的结构 41
2.1.3陶瓷材料的结构 43
2.2晶体材料的相图与组织形成 45
2.2.1金属的凝固 45
2.2.2二元合金结晶相图 47
2.2.3铁-碳合金相图与铁碳合金 53
2.3材料的组织与性能 61
2.3.1金属材料的组织与性能 62
2.3.2陶瓷和高分子材料的组织与性能 62
习题 63
第3章 改变材料性能的主要途径 64
3.1金属的热处理 66
3.1.1钢的热处理 67
3.1.2铝合金的热处理 89
3.1.3其他有色金属的热处理 92
3.2金属的合金化改性 93
3.2.1合金元素的存在形式 93
3.2.2合金元素的作用 94
3.3金属的形变强化 95
3.3.1冷塑性变形对金属组织与性能的影响 95
3.3.2冷塑性变形金属在加热时组织与性能的变化 98
3.3.3金属的热变形 99
3.4液态金属结晶时的细晶强化方法 101
3.4.1金属的晶粒度与性能的关系 101
3.4.2液态金属结晶时的细晶方法 102
3.5有机高分子材料和陶瓷材料的改性简介 102
3.5.1高分子材料的改性 102
3.5.2陶瓷材料的增韧 104
3.6材料的表面改性技术简介 105
3.6.1高能束表面改性 105
3.6.2电镀及化学镀 106
3.6.3气相沉积技术 107
3.6.4热喷涂技术 107
3.6.5化学转化膜技术 108
3.6.6表面形变强化 108
习题 109
第4章 常用金属材料 110
4.1工业用钢分类、牌号及常存杂质 113
4.1.1钢的分类 113
4.1.2钢的牌号 114
4.1.3钢中常存元素与杂质 116
4.2结构钢 117
4.2.1碳素结构钢 117
4.2.2低合金高强度钢 118
4.2.3优质碳素结构钢 119
4.2.4合金结构钢 120
4.2.5其他结构钢 123
4.3工具钢及特种钢 127
4.3.1工具钢 127
4.3.2不锈钢 135
4.3.3耐热钢 138
4.3.4耐磨钢 139
4.4铸铁 140
4.4.1铸铁的主要类型 140
4.4.2各类铸铁的特点 141
4.4.3铸铁的热处理特点 144
4.5有色金属（非铁金属）及其合金 145
4.5.1铝及其合金 145
4.5.2铜及其合金 149
4.5.3其他有色金属材料简介 152
习题 158
第5章 非金属材料及新型工程材料 160
5.1有机高分子材料 161
5.1.1有机高分子材料的性能特征 162
5.1.2常用工程塑料与应用 163
5.1.3合成纤维 170
5.1.4合成橡胶 172
5.1.5粘接剂及涂料 175
5.2工程陶瓷 181
5.2.1陶瓷材料的性能特点 181
5.2.2常用工程结构陶瓷 181
5.2.3金属陶瓷 184
5.3复合材料 187
5.3.1复合材料的性能特点 187
5.3.2复合材料的增强体和基体 188
5.3.3常用复合材料与应用 189
5.4新型工程材料简介 192
5.4.1纳米材料 192
5.4.2烧蚀防热材料 193
5.4.3超硬材料 195
5.4.4超塑性合金 197
5.4.5海绵金属和“无声”合金 198
5.4.6非晶态合金 200
5.4.7隐身材料 200
5.4.8形状记忆合金 201
习题 206
第6章 工程设计制造中的材料选择 208
6.1零件失效与失效类型 211
6.1.1失效概念 211
6.1.2失效的形式与对策 211
6.1.3失效的原因 213
6.2零件设计中的材料选择 213
6.2.1选材原则 213
6.2.2零件选材时应注意的几个问题 215
6.2.3典型零件结构的选材简介 216
6.3金属类零件在制造加工过程中的热处理选择和安排 223
6.3.1热处理在工艺路线中的位置 223
6.3.2钢铁普通热处理方案的选择 225
6.3.3钢铁表面热处理方案的选择 226
6.3.4非铁合金热处理方案的选择 227
6.3.5零件的热处理工艺性 227
习题 233
第二篇 材料成形技术基础 235
第7章 金属材料的液态成形技术 237
7.1金属液态凝固成形技术理论基础 239
7.1.1金属液态凝固成形原理及工艺流程 239
7.1.2合金的铸造性能 241
7.2常用液态凝固成形技术（铸造工艺）方法 249
7.2.1砂型铸造 250
7.2.2特种铸造 264
7.2.3常用铸造技术方法的比较 276
7.3常用合金铸件生产 278
7.3.1铸铁件的生产 278
7.3.2铸钢件的生产 284
7.3.3非铁合金铸件的生产 286
7.3.4铸件的常见缺陷 290
习题 293
第8章 金属固态塑性成形技术 295
8.1金属固态塑性成形技术理论基础 297
8.1.1金属固态塑性成形原理及工艺过程 297
8.1.2金属固态塑性变形理论基础 300
8.2常用金属固态塑性成形技术 306
8.2.1自由锻造 306
8.2.2模型锻造 314
8.2.3胎模锻造 324
8.2.4板料成形技术方法 325
8.3其他塑性成形技术简介 339
8.3.1挤压成形 339
8.3.2辊轧成形 341
8.3.3超塑性成形 343
8.3.4摆辗成形 344
习题 347
第9章 粉末压制和常用复合材料成形简介 350
9.1粉末压制成形理论基础 352
9.1.1金属粉末的制取及其特性 352
9.1.2粉末压制成形原理及过程 356
9.2粉末压制产品及应用 360
9.3粉末压制零件或制品的结构技术特征 364
9.4陶瓷制品成形过程简介 366
9.4.1概述 366
9.4.2现代陶瓷制品的成形过程及技术特征 366
9.5常用复合材料成形过程简介 367
9.5.1纤维制取方法 367
9.5.2纤维复合材料成形方法 368
习题 372
第10章 固态材料的连接成形技术 373
10.1焊接成形过程 376
10.1.1焊接成形过程特征和理论基础 376
10.1.2金属常用焊接成形技术 391
10.2常用金属材料的焊接 407
10.2.1金属材料的焊接性 407
10.2.2几种常用金属材料的焊接 408
10.3塑料的焊接 412
10.4固态粘接成形过程 414
10.4.1粘接剂 414
10.4.2粘接成形技术 416
10.4.3粘接品质检验及其特点与应用 419
习题 423
第11章 有机高分子材料的成型技术 425
11.1塑料制品的成型技术 429
11.1.1塑料的成型特性 429
11.1.2塑料制品成型技术方法 432
11.1.3塑料制品结构的技术特征 446
11.2橡胶制品的成型技术 451
11.2.1橡胶制品的成型性能 452
11.2.2橡胶制品的成型技术方法 453
习题 461
第12章 材料成形技术方案拟定及产品检验 463
12.1材料成形技术方案拟定的一般原则 467
12.1.1零件所选材料与成形过程的关系（即适应性原则） 467
12.1.2零件技术特征与成形技术的现实可能性与经济性（即技术经济原则） 469
12.1.3材料成形技术的安全生产（即安全原则） 471
12.2材料成形方案的技术经济分析 472
12.3成形件的品质检验 480
习题 487
参考文献 488