绪论 1
第1章 材料分类及性能 3
1.1 材料的分类 3
1.1.1 金属材料 4
1.1.2 陶瓷材料 4
1.1.3 高分子材料 5
1.1.4 复合材料 5
1.2 材料的性能 6
1.2.1 力学性能 6
1.2.2 物理和化学性能 14
1.2.3 工艺性能 16
复习思考题 17
第2章 金属与合金的结构与结晶 18
2.1 金属的晶体结构与结晶 18
2.1.1 金属的晶体结构 18
2.1.2 实际金属晶体中的晶体缺陷 21
2.1.3 纯金属的结晶 24
2.2 合金的晶体结构与结晶 29
2.2.1 固态合金的相结构 29
2.2.2 二元合金相图 32
2.2.3 相图与合金性能的关系 44
复习思考题 45
第3章 铁碳合金与铁碳相图 47
3.1 铁碳合金的组织结构 47
3.1.1 铁碳合金的组元 47
3.1.2 铁碳合金的相结构 48
3.1.3 铁碳合金的组织 49
3.2 铁碳合金相图 49
3.2.1 Fe-Fe3C相图分析 49
3.2.2 典型合金平衡结晶过程及组织 52
3.2.3 铁碳合金相图的应用 60
3.3 碳素钢 63
3.3.1 常存杂质元素对碳素钢性能的影响 63
3.3.2 常用碳素钢的分类 63
3.3.3 碳素钢的牌号、性能及用途 64
复习思考题 65
第4章 金属的热处理 66
4.1 钢在加热时的组织转变 67
4.1.1 奥氏体的形成过程 67
4.1.2 影响奥氏体转变的因素 69
4.1.3 奥氏体晶粒大小及其影响因素 69
4.2 钢在冷却时的组织转变 71
4.2.1 过冷奥氏体的等温转变 72
4.2.2 过冷奥氏体连续冷却转变 81
4.3 钢的热处理工艺 83
4.3.1 退火 84
4.3.2 正火 87
4.3.3 淬火 87
4.3.4 回火 93
4.3.5 表面淬火 97
4.3.6 化学热处理 101
复习思考题 107
第5章 合金钢 109
5.1 概述 109
5.1.1 合金元素在钢中的作用 109
5.1.2 合金钢的分类及编号 113
5.2 合金结构钢 115
5.2.1 低合金高强度结构钢 116
5.2.2 合金渗碳钢 116
5.2.3 合金调质钢 122
5.2.4 合金弹簧钢 126
5.2.5 滚动轴承钢 130
5.3 合金工具钢 134
5.3.1 合金刃具钢 134
5.3.2 合金模具钢 141
5.3.3 量具钢 145
5.4 特殊性能钢 147
5.4.1 不锈钢 147
5.4.2 耐磨钢 153
5.4.3 耐热钢 154
复习思考题 156
第6章 铸钢与铸铁 157
6.1 铸钢 157
6.1.1 碳素铸钢的化学成分及力学性能 157
6.1.2 铸钢的组织特征和热处理 158
6.2 铸铁 158
6.2.1 铸铁的石墨化 158
6.2.2 铸铁的组织特征和分类 161
6.2.3 铸铁的性能特点 162
6.2.4 常用铸铁 163
复习思考题 177
第7章 有色金属与粉末冶金材料 178
7.1 铝及铝合金 178
7.1.1 铝及铝合金的性能特点 178
7.1.2 铝合金的分类 178
7.1.3 铝合金的热处理 179
7.1.4 变形铝合金 180
7.1.5 铸造铝合金 185
7.2 铜及铜合金 189
7.2.1 铜及铜合金的性能特点 189
7.2.2 纯铜 190
7.2.3 黄铜 190
7.2.4 青铜 194
7.2.5 白铜 197
7.3 镁及镁合金 198
7.3.1 工业纯镁 198
7.3.2 镁合金 199
7.4 钛及钛合金 201
7.4.1 工业纯钛 201
7.4.2 钛合金 201
7.5 滑动轴承合金 203
7.5.1 对轴承合金性能的要求 203
7.5.2 轴承合金的组织特点 203
7.5.3 轴承合金的分类及用途 204
7.6 粉末冶金材料 208
7.6.1 粉末冶金机器零件材料 208
7.6.2 粉末冶金工具材料 209
复习思考题 211
第8章 非金属材料 212
8.1 高分子材料 212
8.1.1 高分子材料的基本知识 212
8.1.2 高分子材料的性能 219
8.1.3 常用工程高分子材料及应用 220
8.2 陶瓷材料 225
8.2.1 陶瓷材料的结合键、组成相与基本性能特征 225
8.2.2 陶瓷材料的分类 228
8.2.3 典型结构陶瓷简介 228
8.3 复合材料 231
8.3.1 复合材料基本知识 231
8.3.2 复合材料增强机理 232
8.3.3 复合材料的性能特点 234
8.3.4 典型复合材料及用途 235
复习思考题 237
第9章 铸造 238
9.1 铸造工艺基础 239
9.1.1 液态合金的充型能力 239
9.1.2 铸件的凝固 241
9.1.3 铸造合金的收缩性 243
9.2 铸造方法 250
9.2.1 砂型铸造 251
9.2.2 特种铸造方法 254
9.2.3 常用铸造方法的比较 259
9.2.4 铸件质量和常见铸造缺陷 260
9.3 铸造工艺设计 263
9.3.1 浇注位置和分型面的选择 263
9.3.2 铸造工艺参数的确定 267
9.3.3 确定浇注系统 273
9.3.4 绘制铸造工艺图 274
9.3.5 铸件结构工艺性 277
9.4 常用铸造合金的生产 283
9.4.1 铸铁件的生产 284
9.4.2 铸钢件的生产 286
9.4.3 有色合金铸件的生产 286
复习思考题 287
第10章 金属压力加工 289
10.1 锻压工艺基础 290
10.1.1 金属的塑性变形过程 290
10.1.2 塑性变形对金属组织和性能的影响 295
10.1.3 塑性变形金属的回复与再结晶 297
10.1.4 冷变形与热变形 299
10.1.5 金属的塑性成形性能 300
10.2 锻造 302
10.2.1 自由锻 302
10.2.2 模锻 309
10.3 板料冲压 316
10.3.1 冲压设备 317
10.3.2 板料冲压基本工序 318
10.3.3 冲压模具 326
10.4 先进压力加工方法简介 329
10.4.1 精密模锻 329
10.4.2 超塑性成形 330
10.4.3 高速高能率成形 331
10.4.4 辊轧成形 333
10.4.5 旋压成形 335
10.4.6 精密冲裁 336
复习思考题 337
第11章 焊接 339
11.1 电弧焊 340
11.1.1 焊接电弧 340
11.1.2 焊接过程 341
11.1.3 焊接应力与变形 344
11.1.4 焊条电弧焊 348
11.1.5 埋弧焊 350
11.1.6 气体保护焊 352
11.2 气焊与气割 352
11.2.1 气焊 353
11.2.2 气割 354
11.3 其他常用焊接方法 354
11.3.1 电阻焊 354
11.3.2 摩擦焊 356
11.3.3 钎焊 357
11.3.4 电渣焊 358
11.3.5 等离子弧焊接与切割 359
11.3.6 真空电子束焊接 360
11.3.7 激光焊接 361
11.4 常用金属材料的焊接 361
11.4.1 金属材料的焊接性 361
11.4.2 碳钢的焊接 362
11.4.3 合金结构钢的焊接 363
11.4.4 奥氏体不锈钢的焊接 363
11.4.5 铸铁的焊补 364
11.4.6 有色金属的焊接 365
11.5 焊接结构设计 367
11.5.1 焊接结构件材料的选择 367
11.5.2 焊缝的布置 368
11.5.3 焊接接头的设计 371
复习思考题 375
第12章 机械零件的选材 376
12.1 零件失效分析 376
12.1.1 失效与失效分析 376
12.1.2 失效的分类 377
12.1.3 失效的主要原因 377
12.1.4 失效分析的基本步骤 378
12.2 零件材料的选择 378
12.2.1 选材及其意义 378
12.2.2 零件材料选择的基本原则 379
12.2.3 现代选材方法介绍 382
12.3 典型零件材料及工艺选择 385
12.3.1 轴的选材与工艺 385
12.3.2 齿轮的选材与工艺 390
12.3.3 箱体类零件的选材及工艺分析 393
复习思考题 394
参考文献 395