绪论 1
第1章 工程材料的性能 4
1.1 强度 4
1.2 硬度 7
1.3 塑性 9
1.4 冲击韧性 10
1.5 断裂韧性 10
1.6 其他性能 12
1.6.1 物理性能 12
1.6.2 化学性能 12
1.6.3 工艺性能 13
思考与练习 14
第2章 金属材料的结构与凝固 15
2.1 金属的晶体结构 15
2.1.1 典型的金属晶体结构 16
2.1.2 实际金属的晶体结构 19
2.2 合金的相结构 21
2.2.1 合金的基本概念 21
2.2.2 合金的相结构 22
2.3 纯金属的结晶 25
2.3.1 结晶的基本概念 25
2.3.2 金属的结晶过程 26
2.4 合金的结晶 30
2.4.1 二元相图的建立 30
2.4.2 二元匀晶相图 32
2.4.3 二元共晶相图 33
2.4.4 二元包晶相图 35
2.4.5 其他类型的二元相图 35
2.4.6 根据相图判断合金的性能 36
2.5 典型铁碳（Fe-Fe3C）合金相图 38
2.5.1 概述 38
2.5.2 Fe-Fe3C相图分析 41
2.5.3 含碳量对Fe-Fe3C合金组织及性能的影响 47
2.5.4 铁碳相图的应用 49
思考与练习 50
第3章 钢的热处理 52
3.1 概述 52
3.2 钢的热处理原理 52
3.2.1 钢在加热时的转变 52
3.2.2 钢在冷却时的转变 56
3.2.3 过冷奥氏体的连续冷却转变 67
3.3 钢的热处理工艺 69
3.3.1 钢的退火与正火 70
3.3.2 钢的淬火 73
3.3.3 钢的回火 81
3.3.4 钢的表面淬火 84
3.3.5 钢的化学热处理 85
3.3.6 钢的热处理新技术 92
思考与练习 95
第4章 金属材料 96
4.1 工业用钢 96
4.1.1 钢的分类与牌号 96
4.1.2 钢中的杂质及合金元素 98
4.1.3 结构钢 101
4.1.4 工具钢 109
4.1.5 特殊性能钢 116
4.2 铸铁 121
4.2.1 概述 121
4.2.2 常用铸铁 125
4.2.3 合金铸铁 133
4.3 有色金属及其合金 135
4.3.1 铝及铝合金 135
4.3.2 镁及镁合金 142
4.3.3 铜及其合金 143
4.3.4 滑动轴承合金 148
4.3.5 钛及钛合金 151
思考与练习 151
第5章 铸造 154
5.1 铸造工艺基本原理 154
5.1.1 液态合金的充型能力 154
5.1.2 铸件的收缩 156
5.2 砂型铸造 158
5.2.1 砂型铸造工艺过程 159
5.2.2 砂型铸造造型方法 159
5.2.3 砂型铸造工艺分析 162
5.3 特种铸造 167
5.3.1 熔模铸造 167
5.3.2 金属型铸造 168
5.3.3 压力铸造 168
5.3.4 低压铸造 169
5.3.5 离心铸造 170
5.3.6 铸造方法的选择 170
5.4 铸件结构工艺性 171
5.5 常用合金铸件的铸造 175
5.5.1 铸铁件的铸造 175
5.5.2 铸钢件的铸造 178
5.5.3 有色金属及其合金铸件的铸造 179
5.6 铸造技术的新发展 180
思考与练习 181
第6章 锻压 182
6.1 金属的塑性变形 183
6.2 锻造 187
6.2.1 自由锻 187
6.2.2 模锻 189
6.3 板料冲压 191
6.3.1 板料冲压基本工序 191
6.3.2 冲压模具 194
6.4 挤压、轧制、拉拔 195
6.4.1 挤压 195
6.4.2 轧制 196
6.4.3 拉拔 197
6.5 特种塑性加工方法 198
6.5.1 超塑性成型 198
6.5.2 高能率成型 199
6.5.3 液态模锻 201
6.5.4 粉末锻造 202
6.6 塑性加工的结构工艺性 202
6.6.1 自由锻件的结构工艺性 202
6.6.2 冲压件结构工艺性 204
6.7 塑性加工技术的新进展 205
思考与练习 207
第7章 焊接 208
7.1 焊接基础知识 208
7.2 常用焊接工艺方法 214
7.2.1 手工电弧焊 214
7.2.2 埋弧自动焊 219
7.2.3 气体保护焊 220
7.2.4 电阻焊 221
7.2.5 钎焊 223
7.3 焊接件结构工艺性 224
7.4 常用金属材料的焊接 225
7.4.1 金属材料的焊接性 225
7.4.2 结构钢的焊接 226
7.4.3 铸铁件的焊接 227
7.4.4 有色金属及其合金的焊接 227
7.5 焊接检测 228
7.5.1 焊接缺陷 228
7.5.2 常用检验方法 229
7.6 焊接技术的新进展 231
思考与练习 233
第8章 高分子材料及加工工艺 235
8.1 概述 235
8.2 高分子材料的结构 235
8.2.1 高聚物的结构 236
8.2.2 高聚物的聚集态结构 237
8.3 高分子化合物的力学状态 237
8.4 工程塑料及加工工艺 239
8.4.1 工程塑料的组成 239
8.4.2 工程塑料的分类 239
8.4.3 常用工程塑料 240
8.4.4 工程塑料的加工工艺 244
8.5 工业橡胶及加工工艺 246
8.5.1 工业橡胶制品的组成和工业橡胶的分类 246
8.5.2 常用合成橡胶 246
8.5.3 工业橡胶件的加工工艺 249
8.6 合成纤维及加工工艺 251
8.6.1 常用合成纤维 252
8.6.2 合成纤维的加工工艺 253
思考与练习 254
第9章 陶瓷材料及加工工艺 255
9.1 陶瓷材料的组成 255
9.2 陶瓷材料的分类 256
9.3 陶瓷材料的结构 257
9.3.1 离子型晶体陶瓷 257
9.3.2 共价型晶体陶瓷 258
9.4 陶瓷材料及加工工艺 258
9.4.1 常用陶瓷材料 258
9.4.2 陶瓷材料的加工工艺 264
思考与练习 267
第10章 复合材料及加工工艺 268
10.1 复合材料的分类 268
10.2 复合材料的增强机制和复合原则 269
10.2.1 复合材料的增强机制 269
10.2.2 复合材料的复合原则 270
10.3 金属基复合材料 271
10.3.1 金属陶瓷 271
10.3.2 纤维增强金属基复合材料 272
10.3.3 颗粒和晶须增强金属基复合材料 274
10.4 非金属基复合材料 275
10.4.1 聚合物基复合材料 275
10.4.2 陶瓷基复合材料 279
10.4.3 碳-碳复合材料 283
10.5 复合材料的加工工艺 284
10.5.1 金属基复合材料加工工艺 284
10.5.2 树脂基复合材料加工工艺 287
10.5.3 陶瓷基复合材料加工工艺 289
10.5.4 碳-碳基复合材料成型工艺 289
思考与练习 290
第11章 新型工程材料 291
11.1 形状记忆合金 291
11.1.1 形状记忆效应 291
11.1.2 形状记忆效应的机理 291
11.1.3 形状记忆合金的应用 292
11.2 非晶态合金 293
11.2.1 非晶态合金的制备 293
11.2.2 非晶态合金的特性 293
11.2.3 非晶态合金的应用 294
11.3 超塑性合金 295
11.3.1 超塑性现象 295
11.3.2 超塑性合金 296
11.3.3 超塑性合金的应用 297
11.4 纳米材料 297
11.4.1 纳米材料的特性 298
11.4.2 纳米材料的分类 298
11.4.3 纳米材料的制备 299
11.4.4 纳米新材料 299
11.4.5 纳米复合材料 300
11.4.6 功能纳米复合材料 300
11.5 纳米材料的应用 300
思考与练习 301
第12章 机械零件的失效与材料及加工工艺的选用 302
12.1 机械零件的失效 302
12.1.1 失效概念 302
12.1.2 失效形式 302
12.1.3 失效原因 304
12.1.4 失效分析 305
12.2 机械零件材料及加工工艺的选用 308
12.2.1 机械零件材料及加工工艺选用的基本原则 308
12.2.2 典型零件的材料及加工工艺选择 312
思考与练习 318
参考文献 320