第0章 绪论 1
0.1 本课程的性质、地位和作用 1
0.2 本课程的内容和特点 1
0.2.1 本课程的内容和发展历程 1
0.2.2 本课程的特点 3
0.3 本课程的主要任务和教学方法 3
0.3.1 本课程的主要任务 3
0.3.2 本课程的主要教学方法 3
第1章 材料的种类与性能 5
1.1 材料的种类 5
1.1.1 金属材料 5
1.1.2 高分子材料 6
1.1.3 陶瓷材料 6
1.2.1 力学性能 7
1.2 材料的性能 7
1.1.4 复合材料 7
1.2.2 物理、化学性能 12
1.2.3 工艺性能 13
小结 13
习题 13
第2章 金属的晶体结构与结晶 15
2.1 金属的晶体结构 15
2.1.1 晶体基础 15
2.1.2 常见的金属晶体结构 16
2.2 金属的实际晶体结构 17
2.2.1 多晶体结构和亚结构 17
2.2.2 实际金属晶体缺陷 18
2.3 纯金属的结晶与铸锭 19
2.3.1 纯金属的结晶 19
2.3.2 金属的铸锭组织 21
2.3.3 金属的同素异构转变 22
2.4.1 基本概念 23
2.4 合金的相结构 23
2.4.2 固态合金的相结构 24
小结 25
习题 25
第3章 二元合金相图及应用 27
3.1 相图的建立 27
3.2 匀晶相图 28
3.3 共晶相图 30
3.4 其他相图 32
3.5 相图与性能的关系 34
3.6 铁碳合金相图 36
3.6.1 铁碳合金的基本相及组织 36
3.6.2 铁碳合金相图分析 37
3.6.3 铁碳合金的成分、组织和性能的变化规律 44
3.7.1 碳钢中的常存杂质及对性能的影响 46
3.6.4 铁碳合金相图的应用 46
3.7 碳素钢 46
3.7.2 碳钢的分类 47
3.7.3 碳钢的牌号、性能及用途 48
小结 52
习题 53
第4章 金属的塑性变形与再结晶 55
4.1 金属的塑性变形 55
4.1.1 金属单晶体的塑性变形 55
4.1.2 金属多晶体的塑性变形 58
4.1.3 塑性变形对合金组织和性能的影响 58
4.2 变形金属在加热时组织和性能的变化 59
4.3 金属的热变形加工 61
小结 61
习题 62
5.1 钢的热处理原理 63
第5章 钢的热处理 63
5.1.1 钢在加热时的转变 64
5.1.2 钢在冷却时的转变 67
5.2 钢的普通热处理 76
5.2.1 钢的退火和正火 76
5.2.2 钢的淬火 78
5.2.3 钢的回火 84
5.3 钢的表面热处理 85
5.3.1 钢的表面淬火 86
5.3.2 化学热处理 88
5.4 钢的其他热处理 91
小结 92
习题 93
6.1 合金元素在钢中的作用 95
6.1.1 合金元素对钢中基本相的影响 95
第6章 合金钢 95
6.1.2 合金元素对铁碳相图的影响 96
6.1.3 合金元素对钢热处理的影响 97
6.2 合金钢分类和牌号 99
6.2.1 合金钢的分类 99
6.2.2 合金钢的编号 99
6.3 合金结构钢 100
6.3.1 低合金结构钢 101
6.3.2 合金渗碳钢 103
6.3.3 合金调质钢 105
6.3.4 合金弹簧钢 106
6.3.5 滚动轴承钢 110
6.4 合金工具钢 112
6.4.1 合金刃具钢 112
6.4.2 合金模具钢 117
6.5.1 不锈钢 121
6.5 特殊性能钢 121
6.4.3 合金量具钢 121
6.5.2 耐热钢 126
6.5.3 耐磨钢 129
小结 129
习题 130
第7章 铸铁 132
7.1 铸铁的石墨化及分类 132
7.1.1 铸铁的石墨化 132
7.1.2 铸铁的分类 134
7.2 常用铸铁 135
7.2.1 普通灰铸铁 135
7.2.2 球墨铸铁 137
7.2.3 可锻铸铁 140
7.2.4 蠕墨铸铁 141
7.3.2 耐热铸铁 142
7.3.1 耐磨铸铁 142
7.3 合金铸铁 142
7.3.3 耐蚀铸铁 143
小结 144
习题 144
第8章 有色金属 147
8.1 铝及铝合金 147
8.1.1 工业纯铝 147
8.1.2 铝合金 148
8.1.3 常用铝合金 149
8.2 铜及铜合金 152
8.2.1 工业纯铜 152
8.2.2 黄铜 152
8.2.3 青铜 155
8.3 滑动轴承合金 157
8.3.1 轴承合金的性能要求和组织特征 158
8.3.2 轴承合金的分类及牌号 158
小结 159
习题 160
第9章 其他工程材料 162
9.1 塑料 162
9.1.1 塑料的组成 162
9.1.2 塑料的分类 163
9.1.3 塑料的成形方法 163
9.1.4 塑料的性能 164
9.1.5 常用工程塑料 164
9.2 橡胶 167
9.2.1 橡胶的组成 167
9.2.2 橡胶的种类 167
9.3 陶瓷 168
9.3.1 陶瓷材料制作工艺 169
9.3.2 陶瓷材料的显微结构及性能 169
9.3.3 常用工业陶瓷及其应用 170
9.4 复合材料 172
9.4.1 复合材料的分类 173
9.4.2 复合材料的性能特点 173
9.4.3 复合材料简介 174
9.5 材料技术的发展方向 176
小结 177
习题 177
第10章 机械零件的失效分析与选材 179
10.1 机械零件的失效分析 179
10.1.1 零件的失效形式 179
10.1.2 零件失效的原因 181
10.1.3 失效分析的步骤、方法 182
10.2 选材的一般原则 182
10.2.1 材料的使用性能原则 182
10.2.2 材料的工艺性能原则 183
10.3.1 提高疲劳强度与耐磨性的选材与工艺 184
10.3 典型零件的选材与工艺 184
10.2.3 经济性原则 184
10.3.2 齿轮类与轴类零件的选材与工艺 186
小结 190
习题 190
第11章 铸造 191
11.1 铸造工艺基础 191
11.1.1 合金的流动性及充型能力 191
11.1.2 铸件的凝固方式 194
11.1.3 铸造合金的收缩 194
11.1.4 铸造应力 197
11.1.5 铸件的变形 199
11.1.6 铸件的裂纹 200
11.1.7 铸件的常见缺陷 200
11.2 砂型铸造 201
11.2.1 造型材料 202
11.2.2 砂型铸造造型方法 203
11.2.3 铸造工艺设计 206
11.3 特种铸造 212
11.3.1 熔模铸造（失蜡铸造） 212
11.3.2 金属型铸造 214
11.3.3 压力铸造 215
11.3.4 低压铸造 216
11.3.5 离心铸造 217
11.4 铸件结构设计 218
11.4.1 铸造工艺对铸件结构设计的要求 218
11.4.2 合金铸造性能对铸件结构设计的要求 221
11.4.3 不同铸造方法对铸件结构的要求 224
11.5 铸造新技术与发展趋势 226
11.5.1 造型技术的发展 227
11.5.2 快速原型制造技术 227
习题 228
小结 228
11.5.3 计算机在铸造中的应用 228
第12章 锻压 231
12.1 锻压加工工艺基础 232
12.1.1 金属的锻造性能 232
12.1.2 锻造比及流线组织 234
12.1.3 金属的塑性变形规律 236
12.2 常用锻造方法 237
12.2.1 自由锻 237
12.2.2 模锻 240
12.3 板料冲压 250
12.3.1 板料冲压特点及应用 250
12.3.2 冲裁 250
12.3.3 拉伸 252
12.3.4 弯曲 254
12.3.5 成形 255
12.3.6 板料冲压件的结构工艺性 257
12.4 现代塑性加工与发展趋势 259
12.4.1 精密模锻 259
12.4.2 挤压 259
12.4.3 轧制成形 260
12.4.4 超塑性变形 262
12.4.5 塑性加工发展趋势 263
小结 264
习题 265
第13章 焊接 267
13.1 焊接工程理论基础 267
13.1.1 熔焊冶金过程 267
13.1.2 焊接接头组织和性能 268
13.1.3 焊接应力与变形 270
13.2 常用焊接方法 274
13.2.1 手工电弧焊 274
13.2.2 埋弧自动焊 277
13.2.3 气体保护焊 279
13.2.4 压焊与钎焊 281
13.3 常用金属材料的焊接 286
13.3.1 金属材料的焊接性 286
13.3.2 碳钢及低合金结构钢的焊接 287
13.3.3 不锈钢的焊接 288
13.3.4 铸铁的焊补 289
13.3.5 非铁金属的焊接 289
13.4 焊接结构工艺性 291
13.4.1 焊接结构的材料选择 291
13.4.2 焊接方法的选择 291
13.4.3 焊接接头的工艺设计 291
13.5 现代焊接技术与发展趋势 295
13.5.1 等离子弧焊接与切割 295
13.5.2 电子束焊接 296
13.5.3 激光焊接 297
13.5.4 扩散焊接 298
13.5.5 焊接技术的发展趋势 298
小结 299
习题 299
第14章 毛坯的选择 301
14.1 毛坯的选择原则 301
14.1.1 毛坯的种类及成形方法的比较 301
14.1.2 毛坯的选择原则 303
14.2 零件的结构分析及毛坯选择 305
14.2.1 轴杆类零件 305
14.2.2 盘套类零件 306
14.2.3 机架、壳体类零件 307
14.3 毛坯选择实例 307
小结 309
习题 309
参考文献 310