第1篇 材料学基础及其改性 1
第1章 材料的种类与性能 1
1.1材料的种类 1
1.2材料的性能 3
1.2.1静载荷作用下材料的力学性能 3
1.2.2动载荷作用下材料的力学性质 7
1.2.3材料高温和低温下的力学性能 9
1.2.4材料的物理性能 9
1.2.5材料的耐蚀性能 11
1.2.6材料的工艺性能 11
第2章 金属的组织与结构 12
2.1金属的晶体和结晶 12
2.1.1金属晶体结构 12
2.1.2金属的结晶 13
2.2实际金属组织及其缺陷 15
2.2.1晶体缺陷类型 15
2.2.2晶体缺陷和材料性能的关系 16
2.3金属的合金、相和二元相图 16
2.3.1基本概念 16
2.3.2匀晶相图 18
2.3.3共晶相图 21
2.3.4其他相图 25
2.3.5合金相图与材料性能的关系 26
2.4铁碳合金相图 28
2.4.1铁碳合金相图中的基本相 28
2.4.2铁碳合金相图分析 29
2.4.3铁碳合金相变分析 31
2.4.4铁碳合金相图中的相和组织与合金的力学性能、工艺性能的关系 32
第3章 铁合金材料的热处理及其改性 35
3.1概述 35
3.2钢加热时的组织变化 35
3.2.1加热温度 35
3.2.2钢加热时的组织转变——奥氏体化 36
3.3钢冷却时的组织变化 38
3.3.1共析钢过冷奥氏体的等温转变曲线 38
3.3.2过冷奥氏体等温转变产物 39
3.3.3影响等温转变曲线的因素 43
3.3.4过冷奥氏体的连续冷却转变曲线 44
3.4钢的普通热处理 45
3.4.1钢的退火与正火 45
3.4.2钢的淬火 47
3.4.3钢的回火 52
3.5钢的表面热处理 55
3.5.1钢的表面淬火 55
3.5.2化学热处理 57
3.5.3.表面复合热处理 60
3.6铸铁的热处理 61
3.6.1灰口铸铁的热处理 61
3.6.2球墨铸铁的热处理 62
第4章 铁合金材料 64
4.1碳钢 64
4.1.1钢的分类 64
4.1.2碳钢中杂质元素的影响 65
4.1.3碳钢的编号和用途 66
4.2合金结构钢 73
4.2.1概述 74
4.2.2合金结构钢 77
4.2.3工具钢 88
4.2.4特殊性能钢 95
4.3铸铁 104
4.3.1铸铁的成分及性能 104
4.3.2铸铁的石墨化及影响因素 105
4.3.3铸铁的分类 107
4.3.4灰铸铁 108
4.3.5球墨铸铁 110
4.3.6可锻铸铁 112
4.3.7蠕墨铸铁 113
4.3.8特殊性能铸铁 114
4.4铁合金材料在航空航天中的应用 115
4.4.1中碳调质钢在航空航天中的应用 115
4.4.2其他钢种在航空航天中的应用 116
第5章 非铁合金材料 117
5.1铝及其合金 117
5.1.1纯铝 117
5.1.2铝合金及其分类 118
5.1.3形变铝合金 119
5.1.4铸造铝合金 121
5.1.5铝合金的热处理 124
5.1.6铝合金在航空航天中的应用 126
5.2钛及其合金 127
5.2.1纯钛 127
5.2.2钛合金 127
5.2.3钛及其合金的热处理 129
5.3镁及镁合金 130
5.3.1纯镁 130
5.3.2镁合金 130
5.3.3变形镁合金 131
5.3.4铸造镁合金 132
5.3.5镁合金在航空航天中的应用 132
5.4铜及其合金 133
5.4.1纯铜 133
5.4.2铜合金 134
5.4.3黄铜 137
5.4.4青铜 138
5.5镍及镍合金 139
5.5.1镍的性质 139
5.5.2镍合金的分类和用途 140
第6章 非金属材料及其改性 144
6.1非金属材料分类、结构和特点 144
6.1.1高分子材料 144
6.1.2陶瓷材料 158
6.2非金属材料的改性及其强化 165
6.2.1高分子材料的改性及强化 166
6.2.2陶瓷的增韧强化 172
6.3非金属材料在航空航天中的应用 173
6.3.1塑料在航空航天中的应用 173
6.3.2工程结构陶瓷材料在航空航天中的应用 174
第7章 复合材料 175
7.1复合材料的复合形式和强化机理 175
7.1.1复合材料的分类 175
7.1.2复合材料强化机理 175
7.1.3复合材料的性能 176
7.2常用的复合材料特点和性能 178
7.2.1纤维增强复合材料（FRP） 178
7.2.2层合复合材料 179
7.2.3颗粒复合材料 180
7.2.4骨架复合材料 180
7.3复合材料的改性技术 180
7.3.1复合材料的改性及强化机理 180
7.3.2复合材料的界面设计原则 181
7.4复合材料在航空航天中的应用 181
7.4.1树脂基复合材料的应用 183
7.4.2陶瓷基复合材料的应用 184
7.4.3金属基复合材料的应用 184
7.4.4层合复合材料及其应用 185
7.4.5功能复合材料 185
第8章 功能材料 187
8.1功能材料的分类和特点 187
8.1.1功能材料的分类 187
8.1.2功能材料的特点 188
8.2常用功能材料的介绍 189
8.2.1功能陶瓷 189
8.2.2隐身材料 190
8.2.3智能材料 191
8.3功能材料在航空航天中的应用 192
第9章 零件失效及选材原则 194
9.1失效分析 194
9.1.1零件的失效形式及原因 194
9.1.2零件失效分析的一般方法 199
9.1.3零部件失效分析实例 200
9.2选材方法和原则 201
9.2.1选材的基本原则 201
9.2.2典型零部件选材及工艺分析 204
第2篇 材料成形工艺基础 210
第10章 铸造工艺基础 210
10.1铸造理论基础 210
10.1.1液态合金的充型能力 211
10.1.2铸件的收缩 213
10.1.3铸件缺陷 214
10.2铸造成形工艺 218
10.2.1砂型铸造 218
10.2.2特种铸造 231
10.2.3各种铸造方法选择原则 237
10.2.4铸件结构设计 239
10.2.5常用合金铸造生产特点 246
10.3现代铸造技术简介 250
10.3.1实型铸造 250
10.3.2陶瓷型铸造 251
10.3.3连续铸造 253
10.3.4磁型铸造 254
10.3.5铸造技术的发展趋势 255
第11章 锻压工艺基础 256
11.1压力加工理论基础 257
11.1.1金属塑性变形的实质 257
11.1.2塑性变形对金属组织和性能的影响 258
11.2锻造及其工艺基础 261
11.2.1锻造加工理论基础 261
11.2.2常用锻造方法 264
11.3冲压及其工艺基础 277
11.3.1板料冲压成形原理 277
11.3.2板料冲压的工艺特点与应用 277
11.3.3板料冲压的基本工序 278
11.3.4冲压模具 280
11.4现代压力加工技术与发展动向 281
第12章 焊接工艺基础 287
12.1焊接理论基础 287
12.1.1焊接工艺方法的分类 287
12.1.2焊接工艺的特点 287
12.1.3焊接工艺的基本理论 288
12.1.4焊接工艺的应用 296
12.2常见的焊接工艺方法 296
12.2.1熔焊 296
12.2.2压焊 301
12.2.3钎焊 304
12.3常用材料焊接和焊接件设计 305
12.3.1金属材料的焊接性 305
12.3.2钢的焊接 306
12.3.3铸铁的补焊 308
12.3.4常用非铁合金材料的焊接 309
12.3.5焊接件设计 311
12.4焊接新技术和发展趋势 314
12.4.1焊接新技术 314
12.4.2其他先进焊接方法简介 319
12.4.3焊接技术的发展趋势 320
第13章 非金属材料成形工艺 323
13.1陶瓷件成形工艺 323
13.1.1配料 323
13.1.2成形 324
13.1.3烧结 328
13.2塑料件成形工艺 329
13.2.1塑料的可加工性及其注意点 330
13.2.2常用塑料成形工艺 330
第14章 复合材料成形工艺 336
14.1制备复合材料的通用方法 336
14.1.1颗粒、晶须、短纤维增强复合材料 336
14.1.2纤维增强体增强复合材料 336
14.2树脂基复合材料成形 338
14.2.1热固性树脂基复合材料（RMC）的成形 338
14.2.2热塑性树脂基复合材料的成形 343
14.3金属基复合材料成形 343
14.3.1液态金属浸润法 343
14.3.2扩散黏结法 345
14.3.3粉末冶金法 345
14.3.4喷雾共淀积法 349
14.4陶瓷基复合材料成形方法 349
14.4.1浆体浸渗工艺 349
14.4.2气—液反应工艺 350
14.4.3化学气相渗透法 350
14.4.4纳米复合技术 351
14.5碳／碳复合材料（C／C）成形方法 351
14.5.1增强剂碳纤维预成形工艺 351
14.5.2基体碳和预成形的碳纤维的溶合致密工艺 351
参考文献 352