绪论 1
第1章 工程材料的性能 3
1.1 概述 3
1.1.1 材料的使用性能 3
1.1.2 材料的工艺性能 4
1.2 材料在静载荷作用下的主要力学性能指标 5
1.2.1 拉伸试验 5
1.2.2 硬度 9
1.2.3 断裂韧性 12
1.3 材料在动载荷作用下的力学性能 13
1.3.1 冲击韧度 13
1.3.2 疲劳强度 14
1.4 材料力学性能指标的应用实践 15
1.4.1 材料各主要力学性能指标的应用 15
1.4.2 材料力学性能指标的合理配合应用 17
习题与思考题 18
第2章 金属材料的铸造成形 20
2.1 金属液态成形基础 20
2.1.1 纯金属的结晶 20
2.1.2 合金的结晶 28
2.1.3 铸造工艺基础 42
2.2 常用的铸造方法 51
2.2.1 砂型铸造及产品生产检验（实训教学内容） 51
2.2.2 少、无切削的铸造方法（特种铸造） 74
2.2.3 常用铸造方法比较 80
2.3 零件结构的铸造工艺性 81
2.3.1 合金的铸造性能对零件结构的要求 81
2.3.2 铸造工艺对零件结构的要求 84
2.3.3 不同铸造方法对铸件结构的要求 87
2.4 重结晶（热处理）对钢铁材料性能的影响 89
2.4.1 钢在加热时的转变（重结晶） 90
2.4.2 钢在冷却时的转变（重结晶） 91
2.4.3 常用的整体热处理方法 96
2.4.4 常用的表面热处理方法 101
2.4.5 热处理新技术简介 104
2.4.6 热处理零件的结构工艺性及技术条件标注 106
2.5 常用铸件 111
2.5.1 铸铁件 111
2.5.2 铸钢件 121
2.5.3 非铁合金铸件 123
习题与思考题 130
第3章 金属材料的塑性成形 133
3.1 金属塑性成形基础 133
3.1.1 单晶体和多晶体的塑性变形 133
3.1.2 塑性变形对金属组织与性能的影响 134
3.1.3 金属塑性成形的工艺基础 137
3.2 常用的塑性成形方法 140
3.2.1 自由锻件的生产与检验 140
3.2.2 模锻 147
3.2.3 板料冲压 153
3.3 少、无切削的塑性成形方法 158
3.3.1 精密模锻 158
3.3.2 精密冲裁 159
3.3.3 挤压成形 159
3.3.4 轧制成形 160
3.3.5 超塑性成形 161
3.3.6 高能率成形 162
3.3.7 材料成形复合工艺 163
3.4 常用的塑性成形金属材料 165
3.4.1 工业用钢 165
3.4.2 非铁合金 188
习题与思考题 197
第4章 焊接与胶接成形 199
4.1 焊接成形基础 200
4.1.1 熔焊冶金反应特点 200
4.1.2 焊接接头的组织和性能 200
4.1.3 焊接应力与变形 201
4.1.4 焊接裂纹 204
4.1.5 材料的焊接性 205
4.2 焊接成形方法 206
4.2.1 熔焊 206
4.2.2 压焊和钎焊 214
4.3 少、无切削的焊接与切割技术 219
4.3.1 等离子弧焊接和切割 219
4.3.2 电子束焊接 220
4.3.3 激光焊接与切割 220
4.3.4 超声波焊接 222
4.3.5 扩散焊 222
4.3.6 水射流切割 223
4.4 常用工程材料的焊接 224
4.4.1 常用金属材料的焊接 224
4.4.2 非金属材料的焊接 227
4.5 焊接件生产与检验（实训教学内容） 229
4.5.1 焊接生产过程简介 229
4.5.2 工件的生产与检验 229
4.6 胶接 246
4.6.1 胶接基础 246
4.6.2 胶接工艺与胶接接头 246
4.6.3 胶接技术的应用 248
习题与思考题 249
第5章 粉末冶金成形 251
5.1 粉末冶金基础 251
5.1.1 粉末的化学成分及性能 251
5.1.2 粉末冶金的机理 252
5.2 粉末冶金工艺 253
5.2.1 粉末制备 253
5.2.2 粉末的预处理 253
5.2.3 坯料成形 254
5.2.4 烧结 255
5.2.5 后处理 256
5.3 粉末冶金零件结构的工艺性 257
5.4 粉末冶金材料 258
习题与思考题 264
第6章 非金属材料成形 265
6.1 高分子材料成形 265
6.1.1 高分子材料成形基础 265
6.1.2 高分子材料成形加工 273
6.1.3 常用高分子工程材料 280
6.1.4 高分子材料产品制造（实训教学内容） 290
6.1.5 高分子材料的发展趋势 294
6.2 陶瓷材料的成形 295
6.2.1 陶瓷材料成形基础 295
6.2.2 陶瓷材料的成形 301
6.2.3 陶瓷材料产品制造 307
习题与思考题 310
第7章 复合材料成形 311
7.1 复合材料成形基础 311
7.1.1 复合材料复合强化原理 311
7.1.2 复合材料的分类 311
7.1.3 复合材料的性能特点 312
7.2 复合材料制品的成形方法 313
7.2.1 树脂基复合材料的成形方法 313
7.2.2 陶瓷基复合材料的成形方法 315
7.2.3 金属基复合材料的成形方法 316
7.3 常用复合材料 316
7.3.1 高聚物基复合材料 316
7.3.2 金属基复合材料 318
7.3.3 陶瓷基复合材料 319
7.3.4 碳／碳复合材料（C/C） 319
7.4 复合材料产品的制造 320
7.5 复合材料的发展趋势 321
习题与思考题 322
第8章 功能材料简介 323
8.1 功能金属材料 323
8.1.1 电性材料 323
8.1.2 磁性材料 324
8.1.3 超导材料 324
8.1.4 膨胀材料 325
8.1.5 形状记忆合金 325
8.2 功能陶瓷材料 326
8.2.1 电功能陶瓷材料 326
8.2.2 磁功能陶瓷材料 326
8.2.3 光功能陶瓷材料 326
8.2.4 敏感陶瓷材料 327
8.2.5 超导陶瓷材料 327
8.3 功能高分子材料 328
8.3.1 导电高分子材料 328
8.3.2 光敏高分子材料 328
8.3.3 高分子功能膜材料 329
8.3.4 离子交换树脂 329
8.4 其他新材料 329
8.4.1 非晶态金属 329
8.4.2 储氢合金 330
8.4.3 纳米材料 330
习题与思考题 331
第9章 表面处理技术 332
9.1 表面处理技术的分类与基础 332
9.1.1 表面处理技术的分类 332
9.1.2 表面处理技术的基础和应用理论 332
9.2 表面覆盖技术 333
9.2.1 电镀 333
9.2.2 电刷镀 334
9.2.3 气相沉积技术 335
9.2.4 热喷涂技术 337
9.2.5 化学转化膜 338
9.2.6 涂装 340
9.2.7 表面着色和染色 341
9.3 表面改性技术 343
9.3.1 激光表面改性 343
9.3.2 喷丸强化 345
9.3.3 表面热处理 345
9.3.4 化学热处理 345
9.3.5 等离子扩渗处理 345
9.4 表面加工技术 345
习题与思考题 346
第10章 材料成形工艺自动化 347
10.1 快速成形技术 347
10.1.1 快速成形技术简介 347
10.1.2 快速成形工艺 348
10.1.3 快速成形技术在热加工中的应用 351
10.2 材料成形计算机技术 351
10.2.1 模拟技术 351
10.2.2 专家系统 353
10.2.3 热加工CAD/CAM 355
10.3 材料成形自动设备及系统 356
10.3.1 工业机器人 356
10.3.2 热加工CNC及FMS 358
10.3.3 热成形自动生产线 360
习题与思考题 362
第11章 材料及成形工艺的选择 363
11.1 零件的失效 363
11.1.1 零件的失效形式 363
11.1.2 零件失效的原因 365
11.1.3 失效分析的一般过程 366
11.2 材料及成形工艺选择原则 366
11.2.1 使用性原则 366
11.2.2 工艺性原则 366
11.2.3 经济性原则 367
11.3 材料及成形工艺选择方法 369
11.3.1 选择的步骤 369
11.3.2 选择的方法与依据 370
11.4 典型零件的材料及成形工艺选择（实践教学内容） 373
11.4.1 齿轮类零件的选材 374
11.4.2 轴类零件的选材 377
11.4.3 弹簧零件的选材 380
11.4.4 刃具的选材 382
11.4.5 箱体支架类零件的选材 384
11.5 综合应用 385
习题与思考题 387
参考文献 389