绪论 1
一、材料科学的作用与地位 1
二、工程材料及热加工技术的发展 1
三、本课程的性质、任务和学习方法 2
第一章 金属材料的力学性能 4
第一节 强度与塑性 4
一、强度 4
二、塑性 6
第二节 硬度 6
一、布氏硬度 7
二、洛氏硬度 8
三、维氏硬度 9
第三节 冲击韧性与疲劳强度 9
一、冲击韧性 9
二、疲劳强度 10
复习思考题 12
第二章 纯金属与合金的基本知识 13
第一节 纯金属与合金的晶体结构 13
一、纯金属的晶体结构 13
二、纯金属的实际晶体结构 14
三、合金的晶体结构 16
第二节 纯金属与合金的结晶 18
一、纯金属的结晶过程 18
二、合金的结晶与二元合金相图 20
三、合金性能与相图间的关系 27
复习思考题 28
第三章 铁碳合金相图 29
第一节 铁碳合金的基本知识 29
一、纯铁的同素异晶转变 29
二、铁碳合金的基本相 29
第二节 铁碳合金相图 30
一、铁碳合金相图分析 31
二、铁碳合金的分类 32
第三节 典型铁碳合金的结晶过程及组织 33
一、共析钢的结晶过程及组织 33
二、亚共析钢的结晶过程及组织 34
三、过共析钢的结晶过程及组织 34
四、共晶白口铸铁的结晶过程及组织 35
五、亚共晶白口铸铁的结晶过程及组织 36
六、过共晶白口铸铁的结晶过程及组织 37
第四节 铁碳合金成分与组织、性能间的关系 37
一、铁碳合金成分与组织间的关系 37
二、铁碳合金成分与性能间的关系 38
第五节 碳素钢 39
一、杂质元素对碳钢性能的影响 39
二、碳钢的分类 40
三、碳钢的牌号、性能及用途 40
复习思考题 45
第四章 钢的热处理 46
第一节 钢的热处理原理 46
一、钢在加热时的组织转变 46
二、钢在冷却时的组织转变 49
第二节 钢的普通热处理 56
一、钢的退火和正火 56
二、钢的淬火 58
三、钢的回火 62
第三节 钢的表面热处理 64
一、钢的表面淬火 64
二、钢的化学热处理 66
第四节 影响热处理件质量的因素 69
一、常见的热处理缺陷及影响因素 69
二、热处理工件的结构工艺性 70
第五节 热处理技术条件的标注及工序位置安排 71
一、热处理技术条件的标注 71
二、热处理工序位置的安排 71
复习思考题 72
第五章 合金钢 75
第一节 合金元素在钢中的作用 75
一、合金元素在钢中的存在形式 75
二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 76
三、合金元素对钢热处理的影响 77
第二节 合金钢的分类及牌号 79
一、合金钢的分类 79
二、合金钢牌号的表示方法 80
第三节 合金结构钢 81
一、低合金高强度结构钢 81
二、合金渗碳钢 81
三、合金调质钢 82
四、合金弹簧钢 85
五、滚动轴承钢 88
第四节 合金工具钢 89
一、合金刃具钢 89
二、合金模具钢 94
三、合金量具钢 97
第五节 特殊性能钢 97
一、不锈钢 97
二、耐热钢 100
三、耐磨钢 101
复习思考题 102
第六章 铸铁 104
第一节 铸铁的石墨化 104
一、铁碳合金双重相图 104
二、铸铁的石墨化 104
三、影响铸铁石墨化的因素 105
第二节 常用的铸铁 106
一、灰铸铁 106
二、球墨铸铁 109
三、可锻铸铁 112
四、蠕墨铸铁 112
五、合金铸铁 113
复习思考题 114
第七章 有色金属及粉末冶金材料 115
第一节 铝及铝合金 115
一、工业纯铝 115
二、铝合金的分类及热处理 115
三、变形铝合金 117
四、铸造铝合金 118
第二节 铜及铜合金 120
一、工业纯铜 120
二、铜合金的分类 120
三、黄铜 121
四、青铜 121
第三节 滑动轴承合金 123
一、轴承合金的性能要求 123
二、轴承合金的组织特征 124
三、常用的轴承合金 124
第四节 粉末冶金材料 125
一、粉末冶金法及其应用 125
二、常用的粉末冶金材料 126
复习思考题 128
第八章 非金属材料及复合材料 129
第一节 高分子材料 129
一、高分子材料的合成 129
二、高分子材料的物理状态 130
三、常用的高分子材料 130
第二节 陶瓷材料 134
一、陶瓷材料的分类 134
二、陶瓷材料的性能及应用 135
第三节 复合材料 135
一、复合材料的分类 135
二、复合材料的性能 136
三、常用的复合材料 136
复习思考题 137
第九章 铸造 139
第一节 合金的铸造性能 139
一、合金的流动性 139
二、合金的收缩 141
三、铸造应力 143
第二节 砂型铸造 145
一、砂型铸造的造型方法 145
二、砂型铸造工艺设计 149
三、铸造实例分析 155
第三节 铸件的结构工艺性 156
一、砂型铸造工艺对铸件结构的要求 156
二、合金铸造性能对铸件结构的要求 157
第四节 特种铸造 159
一、熔模铸造 159
二、金属型铸造 161
三、压力铸造 162
四、低压铸造 163
五、离心铸造 164
六、实型铸造 164
第五节 铸件中常见的缺陷及产生原因 166
一、孔洞类缺陷 166
二、形状类缺陷 166
三、夹杂物类缺陷 167
四、裂纹、冷隔类缺陷 167
第六节 常用铸造方法比较 168
复习思考题 169
第十章 锻压 170
第一节 金属的塑性变形 170
一、金属塑性变形的实质 170
二、冷塑性变形对金属组织及性能的影响 172
三、回复与再结晶 172
四、金属的热加工 174
第二节 金属的锻压性能 175
一、金属的本质 175
二、变形条件 175
第三节 自由锻 176
一、自由锻的特点 176
二、自由锻的基本工序 177
三、自由锻工艺规程的制订 178
四、自由锻锻件的结构工艺性 183
第四节 模锻 184
一、锤上模锻 185
二、胎模锻 188
三、压力机上模锻 189
第五节 板料冲压 192
一、板料冲压的基本工序 192
二、冲模的分类及结构 195
三、冲压件的结构工艺性 196
第六节 其他压力加工方法 198
一、挤压成形 198
二、轧制成形 199
三、拉拔 200
复习思考题 200
第十一章 焊接 201
第一节 焊条电弧焊 201
一、焊接电弧 202
二、电弧焊的冶金过程 202
三、焊条 203
四、焊接接头 206
五、焊接应力与变形 207
第二节 其他熔焊方法 210
一、埋弧焊 210
二、气体保护电弧焊 212
三、气焊 213
四、电渣焊 215
五、等离子弧焊 216
第三节 压焊与钎焊 217
一、压焊 217
二、钎焊 219
第四节 常用金属材料的焊接 219
一、金属材料的焊接性 219
二、碳钢的焊接 221
三、合金钢的焊接 221
四、铸铁的焊补 222
五、有色金属的焊接 223
第五节 焊接件的结构工艺性 225
一、焊接结构材料的选择 225
二、焊接接头形式的选择 226
三、焊缝的布置 226
第六节 焊接件中常见的缺陷 228
一、焊接缺陷概述 228
二、常见焊接缺陷的产生原因和防止措施 228
第七节 焊接方法的选择 231
复习思考题 232
第十二章 机械零件的选材及毛坯的选择 234
第一节 机械零件的失效 234
一、零件的失效 234
二、零件失效的形式及原因 234
第二节 机械零件的选材 235
一、零件选材的一般原则 235
二、选材的方法及步骤 239
三、典型零件的选材 240
第三节 零件毛坯的选择 245
一、毛坯选择的原则 245
二、常用毛坯的特点及生产成本比较 246
三、常用机械零件毛坯的选择 246
复习思考题 248
附录 249
附录Ⅰ 黑色金属硬度强度换算表 249
附录Ⅱ 国内外常用材料牌号对照表 253
参考文献 257