绪论 1
第1篇 机械工程材料基础 7
第1章 材料的力学行为和性能 7
第一节 材料的静态力学性能 7
一、强度和塑性 7
二、硬度 10
第二节 材料的动态力学性能 14
一、冲击韧性 14
第三节 断裂韧度 15
二、疲劳强度 15
一、裂纹扩展的基本形式 16
二、应力场强度因子K1 16
三、断裂韧度K1及其应用 16
习题与思考题 17
第2章 铁碳合金 18
第一节 金属的晶体结构与结晶 18
一、金属的晶体结构 18
二、金属的结晶 23
第二节 合金的晶体结构和二元合金状态图 24
一、合金的晶体结构 25
二、二元合金状态图 26
第三节 铁碳合金状态图 31
一、铁碳合金的基本知识 31
二、Fe-Fe3C状态图 33
三、Fe-Fe3C状态图的应用 37
第四节 碳钢 38
一、钢中杂质对性能的影响 38
二、碳钢的种类、牌号、成分和性能 39
习题与思考题 43
第3章 材料的强化、改性及表面处理 45
第一节 钢的热处理 45
一、钢在加热时的转变 45
二、钢在冷却时的转变 48
三、钢的普通热处理 53
四、钢的表面热处理与化学热处理 59
五、热处理新技术简介 62
六、热处理技术条件的标注及工序位置的安排 63
一、非铁合金的固溶处理 69
第二节 非铁合金的时效强化 69
二、非铁合金的时效强化 70
第三节 高聚物的改性强化 70
一、高聚物的物理改性 71
二、共聚物的化学改性 71
三、聚合物共混物的制造技术 72
第四节 材料的复合强化 73
二、材料的复合强化方法及特点 74
第五节 材料的表面处理技术 74
一、复合强化的基本概念 74
一、原子沉积 75
二、表面覆盖层 76
三、涂料和涂装工艺 77
习题与思考题 78
第4章 合金钢 80
第一节 合金钢的分类与编号 80
一、合金钢的分类 80
二、合金钢的编号 81
第二节 合金元素在钢中的作用 81
一、合金元素在钢中的存在形式 82
二、合金元素对铁－渗碳体相图的影响 83
三、合金元素对钢热处理的影响 84
第三节 合金结构钢 88
一、合金钢 88
二、合金渗碳用钢 89
三、合金调质用钢 92
四、弹簧钢 94
五、滚动轴承钢 95
六、易切削钢、低淬透性钢和超高强度钢 97
第四节 工具钢 98
一、合金刃具钢 99
二、高速工具钢 100
三、合金模具钢 103
四、合金量具钢 106
第五节 特殊性能钢 107
一、不锈钢 107
二、耐热钢 108
三、耐磨钢 110
习题与思考题 110
二、铸铁中的石墨化过程 112
一、铸铁的成分、组织和性能特点 112
第一节 概论 112
第5章 铸铁 112
三、铸铁的分类 114
第二节 灰铸铁 115
一、灰铸铁的成分、组织和性能 115
二、灰铸铁的孕育处理 115
三、灰铸铁的牌号及用途 116
四、灰铸铁的热处理 116
第三节 球墨铸铁 117
第四节 可锻铸铁 118
一、可锻铸铁的成分和生产过程 119
二、可锻铸铁的性能、牌号及用途 119
第五节 其他铸铁简介 120
一、蠕墨铸铁 120
二、合金铸铁 120
习题与思考题 122
二、铝合金分类及时效强化 123
一、工业纯铝 123
第6章 非铁金属材料 123
第一节 铝及铝合金 123
三、变形铝合金 125
四、铸造铝合金 126
第二节 铜及其合金 129
一、纯铜 129
二、黄铜 129
三、青铜 132
第三节 滑动轴承合金 134
三、常用的轴承合金 135
一、对轴承合金性能的要求 135
二、轴承合金的组织特征 135
第四节 钛及其合金 137
一、工业纯钛 137
二、钛合金 137
第五节 粉末冶金 138
一、工具材料 138
二、机械零件和结构材料 139
习题与思考题 140
第一节 高分子材料 142
一、基本概念 142
第7章 非金属材料 142
二、高聚物的人工合成 143
三、有机高分子材料的组成及性能特点 143
四、工程塑料 144
五、橡胶 149
六、粘接剂 151
第二节 陶瓷材料 153
一、陶瓷的性能特点 154
二、常用工程陶瓷材料及其应用 155
一、复合强化原理 157
第三节 复合材料 157
二、常用复合材料的性能特点和应用 158
习题与思考题 160
第2篇 热加工工艺基础 165
第8章 铸造 165
第一节 金属的铸造性能 165
一、金属的流动性及影响因素 165
二、金属的收缩性及影响因素 167
第二节 砂型铸造工艺 168
一、造型方法 168
二、砂型铸造的工艺过程 169
三、铸造工艺设计基础 170
四、铸件质量检验 172
第三节 特种铸造简介 172
一、熔模铸造 172
二、金属型铸造 173
三、压力铸造 173
四、离心铸造 174
第四节 铸件结构的工艺性 175
一、铸件结构的工艺性 175
一、快速成形技术的发展 177
二、精密铸造成型技术的发展 177
二、铸造性能对铸件结构的要求 177
第五节 铸造技术的发展 177
三、计算机在铸造技术中的应用 178
习题与思考题 178
第9章 锻压 180
第一节 金属塑性变形 181
一、金属的塑性变形 181
二、塑性变形后金属的组织和性能 182
三、金属的锻压性能 184
一、自由锻概述 185
第二节 自由锻 185
二、自由锻工序 186
三、自由锻工艺规程制订 188
四、自由锻工艺示例 191
第三节 模锻 192
一、模锻概述 192
二、模锻的分类 193
第四节 板料冲压 200
一、冲压工序变形特点及应用 200
二、板料冲压的基本工序 201
三、冲模 203
第五节 锻压件结构设计 204
一、自由锻锻件结构工艺性 204
二、模锻件结构工艺性 204
三、冲压件结构工艺性 205
第六节 其他压力加工方法简介 206
一、高速高能成形 206
二、精密模锻 207
三、液态模锻 207
四、超塑性模锻 208
习题与思考题 209
第10章 焊接 210
第一节 熔焊冶金原理 210
一、熔焊冶金过程 210
二、焊接接头的组织和性能 211
第二节 常用焊接方法 212
一、埋弧自动焊 212
二、气体保护焊 214
三、电渣焊 216
四、电阻焊 218
五、钎焊 220
六、常用焊接方法的选用 221
第三节 常用金属材料的焊接 221
一、金属材料的焊接性 221
二、碳素钢和低合金结构钢的焊接 222
三、不锈钢的焊接 222
四、铸铁的焊接 223
五、非铁金属的焊接 224
第四节 焊接结构设计 224
二、焊缝布置 225
一、焊接结构材料的选择 225
三、焊接接头的选择及坡口形式设计 227
四、常用焊缝的标注方法 228
第五节 焊接变形与焊接质量检验 230
一、焊接应力与焊接变形 230
二、焊接质量检验 231
三、焊缝常见缺陷 232
第六节 焊接新技术简介 233
一、等离子弧焊接和切割 233
二、真空电子束焊接 234
三、激光焊接与切割 235
四、扩散焊接 236
五、摩擦焊接 237
习题与思考题 237
第11章 机械零件材料和毛坯的选择 239
第一节 机械零件的失效形式 239
一、变形失效 239
二、断裂失效 239
三、表面损伤失效 240
一、零件选材的一般原则 241
第二节 零件材料及毛坯工艺技术选择 241
二、毛坯生产工艺技术的合理选择 244
第三节 典型零件的选材及工艺路线分析 247
一、齿轮类零件选材 247
二、轴类零件选材 249
习题与思考题 251
第3篇 机械加工工艺基础 255
第12章 切削加工基础知识 255
第一节 切削运动及切削要素 255
一、零件表面的形成 255
四、切削要素 256
二、切削运动 256
三、工件上的加工表面 256
第二节 刀具材料简介 258
一、刀具材料应具备的性能 258
二、常用的刀具材料 258
第三节 刀具切削部分的几何角度 263
一、车刀切削部分的组成 263
二、确定刀具切削角度的辅助平面坐标系 264
三、车刀的主要标注角度 264
一、机床的分类与型号编制 266
第四节 金属切削机床的基础知识 266
二、机床的传动 271
三、机床的精度与检测 275
习题与思考题 281
第13章 机械加工工艺规程的制定和工艺尺寸链 283
第一节 基本概念 283
一、生产过程和工艺过程 283
二、机械加工工艺过程的组成 283
三、生产纲领、生产类型及其工艺特征 286
四、机械加工工艺规程 289
一、工件的定位 295
第二节 工件的定位及定位基准的选择 295
二、基准 300
第三节 工艺路线的拟定 303
一、表面加工方法的选择 303
二、工序顺序的安排 306
三、工序的集中与分散 307
四、加工阶段的划分 308
第四节 加工余量的确定 308
一、加工余量的概念 308
二、加工余量的影响因素 310
三、加工余量的确定 311
四、确定工序尺寸及其偏差 311
第五节 工艺尺寸链 312
一、工艺尺寸链的概念和计算公式 312
二、直线尺寸链在工艺过程中的应用 315
第六节 生产率与技术经济性分析 320
一、时间定额 320
二、提高劳动生产率的工艺措施 320
三、工艺过程的技术经济分析 323
习题与思考题 325
第14章 机床夹具设计原理……………………… 327
第一节 机床夹具概述 327
一、机床夹具的概念 327
二、机床夹具的分类 327
三、机床夹具的组成 328
四、机床夹具的作用 329
第二节 工件在夹具上的定位及夹紧 330
一、工件在夹具上的定位 330
二、工件在夹具中的夹紧 334
一、定位误差产生的原因和计算 337
第三节 定位误差分析 337
二、定位误差计算实例 340
第四节 各类机床夹具 342
一、车床夹具 342
二、钻床夹具 344
三、镗床夹具 350
四、铣床夹具 353
习题与思考题 356
一、原始误差及其分类 361
第一节 机械加工精度 361
第15章 机械加工质量分析 361
二、加工原理误差及其对加工精度的影响 362
三、工艺系统几何误差及其对加工精度的影响 362
四、工艺系统受力变形对加工精度的影响 369
五、工艺系统热变形对加工精度的影响 377
六、工件内应力对加工精度的影响 381
七、保证加工精度的工艺措施 384
第二节 机械加工表面质量 385
一、影响切削加工表面粗糙度的工艺因素及改善措施 386
二、影响磨削加工表面粗糙度的工艺因素及改善措施 387
三、影响表面层物理力学性能的工艺因素及改善措施 388
习题与思考题 391
第16章 机械装配工艺基础 392
第一节 概述 392
一、装配的概念 392
二、装配精度 393
三、装配精度与零件精度及装配方法的关系 393
第二节 装配尺寸链 394
一、装配尺寸链的基本概念 394
二、建立装配尺寸链的方法 395
三、装配尺寸链的解题类型和计算方法 396
第三节 保证装配精度的方法 396
一、互换法 397
二、选配法 398
三、修配法 400
四、调整法 403
五、装配方法的选择 405
习题与思考题 405
参考文献 408