目录 1
绪论 1
第一篇 金属材料及成形工艺在环境工程中的应用 7
第一章 金属材料的性能 7
第一节 金属材料的力学性能 7
一、弹性和刚度 8
二、强度 9
四、硬度 10
三、塑性 10
五、冲击韧性 11
六、疲劳强度 12
第二节 金属材料的工艺性能 12
一、铸造性能 12
二、锻造性能 12
三、焊接性能 13
四、切削加工性 13
思考与练习题 14
一、晶体和非晶体 15
第一节 晶体结构的基本知识 15
第二章 金属的晶体结构和结晶 15
二、基本概念 16
第二节 纯金属的晶格类型 17
一、体心立方晶格 17
二、面心立方晶格 17
三、密排六方晶格 18
第三节 实际金属的晶体结构 18
一、单晶体和多晶体 18
二、晶体缺陷 19
第四节 合金的晶体结构 20
一、基本概念 21
二、合金的相结构 21
三、金属与合金的结晶 23
思考与练习题 28
第三章 铁碳合金 29
第一节 铁碳合金的基本组织 29
一、铁素体 29
五、莱氏体 30
四、珠光体 30
二、奥氏体 30
三、渗碳体 30
第二节 Fe—Fe3C相图分析 31
一、主要特性点 31
二、主要特性线 33
三、Fe—Fe3C相图中铁碳合金的分类 34
第三节 典型铁碳合金的结晶过程 35
一、共析钢 35
二、亚共析钢 36
三、过共析钢 37
四、共晶白口铸铁 38
五、亚共晶白口铸铁 39
六、过共晶白口铸铁 40
第四节 铁碳合金的成分、组织与性能间的基本规律 42
一、铁碳合金的成分与平衡组织 42
二、铁碳合金的含碳量与力学性能间的关系 42
一、作为选材的依据 43
二、作为制定铸、锻、焊和热处理等热加工工艺的依据 43
第五节 Fe—Fe3C相图的应用 43
思考与练习题 45
第四章 钢的热处理 46
第一节 钢的热处理基本原理 46
一、钢的热处理方法及其工艺曲线 46
二、钢在加热时的组织转变 47
三、钢在冷却时的组织转变 50
一、退火 57
第二节 钢的退火与正火 57
二、钢的正火 59
第三节 钢的淬火 60
一、淬火工艺 60
二、淬火方法 61
第四节 淬火钢的回火 62
一、淬火钢在回火时组织与性能的变化 62
二、回火的分类及应用 64
第五节 钢的表面热处理 64
一、表面淬火 65
二、化学热处理 66
一、形变热处理 67
第六节 热处理新工艺 67
二、激光热处理 68
三、电子束表面淬火 68
四、真空热处理 68
第七节 零件热处理的技术条件与工序安排 69
一、热处理的技术条件 69
二、热处理的工序位置 69
思考与练习题 70
一、金属材料的主导地位 72
第五章 环境工程常用的金属材料 72
第一节 金属材料和环境 72
二、金属和资源 73
三、金属和能源 73
四、金属和环境 73
第二节 碳钢 74
一、碳钢中主要杂质元素的作用 74
二、碳钢的分类、牌号和用途 75
一、合金元素在钢中的作用 77
第三节 合金钢 77
二、合金钢的分类 78
三、合金钢的牌号、性能和主要用途 79
第四节 铸铁 86
一、概述 86
二、铸铁的分类、牌号和用途 87
第五节 有色金属 90
一、铜及铜合金 90
二、铝及铝合金 93
三、滑动轴承合金 95
第六节 粉末冶金材料 96
一、粉末冶金及其特点 96
二、常用粉末冶金材料 98
第七节 金属材料生态化和新型材料 99
一、钢铁材料工业生态化 99
二、金属生态材料和技术 100
第八节 金属材料的循环再生 100
一、金属再生资源重熔再生 100
二、冶金固体废弃物的利用 101
思考与练习题 102
第六章 铸造成形工艺 103
第一节 概述 103
一、铸造的特点 103
二、铸造成形的分类及应用 104
第二节 合金的铸造性能 105
一、合金的流动性 105
二、合金的收缩性 106
三、常用合金的铸造性能 111
第三节 铸造工艺过程 112
一、铸造生产的基本工序及常用方法 112
二、铸造工艺过程 115
第四节 铸件的结构工艺性 121
一、铸造工艺对铸件结构的要求 121
二、合金铸造性能对铸件结构的要求 121
第五节 特种铸造简介 124
一、金属型铸造 124
三、熔模铸造 125
二、压力铸造 125
四、离心铸造 126
思考与练习题 127
第七章 锻压成形工艺 128
第一节 概述 128
一、锻压成形特点 128
二、锻压的基本生产方式 129
第二节 金属的锻造性能 129
一、金属的塑性变形 129
二、影响金属锻造性能的因素 132
第三节 常用锻造方法及工艺 133
一、自由锻 133
二、模锻 140
第四节 板料冲压 147
一、冲压设备 147
二、冲压模具 147
三、板料冲压的基本工序 148
四、板料冲压件的结构工艺性 150
一、高速高能成形 151
第五节 锻压新工艺简介 151
二、精密模锻 152
三、超塑性成形 152
思考与练习题 153
第八章 焊接成形工艺 155
第一节 概述 155
一、焊接方法与分类 155
二、焊接方法的应用及发展趋势 156
二、焊接接头的组织与性能 157
一、熔焊的冶金特点 157
第二节 熔焊冶金基础与熔焊接头缺陷 157
三、焊接应力和变形 158
四、焊接接头缺陷 160
第三节 常用的焊接方法 162
一、焊条电弧焊 162
二、埋弧自动焊 164
三、气体保护焊 165
第四节 其他焊接方法 167
一、电渣焊 167
二、等离子弧焊接与切割 168
三、激光焊接与切割 169
四、电阻焊 170
五、钎焊 171
第五节 常用金属材料的焊接 172
一、金属材料的焊接性 172
二、碳素结构钢和低合金结构钢的焊接 173
三、铸铁的焊补 174
四、有色金属材料的焊接 175
一、焊接结构件材料的选择 176
第六节 焊接工艺过程 176
二、焊接方法的选择 177
三、焊接件的形状与接头形式的选择 178
四、焊接件焊缝布置的原则 179
思考与练习题 181
第九章 金属材料与成形工艺在环境工程中的应用 183
第一节 零件的失效原因和形式 183
一、零件的失效原因 183
一、零件选材的一般原则 184
第二节 零件材料的选择 184
二、零件的失效形式 184
二、零件选材的步骤 185
三、零件选材的方法 186
第三节 零件成形工艺的选择 187
一、常用毛坯成形工艺的比较 187
二、成形工艺选择的原则 189
三、热处理在零件制造中的工序位置 190
一、轴类零件 191
第四节 环保设备中典型零件材料和毛坯成形工艺的选择 191
二、盘套类零件 194
三、其他零件材料和毛坯成形工艺选择 196
思考与练习题 197
第二篇 非金属材料及成形工艺在环境工程中的应用 201
第十章 高分子材料 201
第一节 高分子材料概述 201
一、高分子化合物的组成 201
二、高分子化合物的合成 202
四、高分子化合物的结构特点 203
三、高分子材料的分类 203
第二节 塑料 204
一、塑料的组成 204
二、塑料的分类 205
三、塑料的性能和用途 206
四、塑料的成形 209
二、橡胶的分类 213
三、橡胶的主要性能和用途 213
一、合成橡胶的组成 213
第三节 合成橡胶 213
三、橡胶制品的成形工艺 214
第四节 合成纤维 217
第五节 高分子材料的选材及成形工艺在环境工程中的应用 217
一、高分子材料选材的原则及方法 217
二、高分子材料及成形工艺在环境工程中的应用实例 218
练习与思考题 218
第十一章 复合材料 219
第一节 复合材料概述 219
第三节 复合材料的性能特点 220
三、按性能分类 220
一、高的比强度和比模量 220
第二节 复合材料的分类 220
二、按增强材料分类 220
一、按基体类型分类 220
二、抗疲劳性和减振性好 221
三、化学稳定性和耐热性好 221
四、安全可靠性好 221
第四节 复合材料成形 221
一、树脂基复合材料成形 222
二、金属基复合材料成形 226
三、陶瓷基复合材料成形 227
第五节 复合材料的应用 228
一、纤维增强复合材料的应用 228
二、层叠复合材料的应用 229
三、颗粒增强复合材料的应用 229
第六节 生态型复合材料 230
一、环境调和型智能复合材料 230
二、分子智能性复合材料 230
三、梯度功能材料 230
一、复合材料选择要考虑的因素 231
第七节 复合材料的选材及成形工艺在环境工程中的应用 231
三、选材的基本方法和步骤 232
二、选材的基本原则 232
四、复合材料及成形工艺在环境工程中选用实例 233
思考与练习题 235
第十二章 陶瓷与混凝土 236
第一节 陶瓷材料与环境 236
二、陶瓷和能源 237
三、陶瓷与环境污染 237
一、陶瓷与资源 237
第二节 陶瓷材料 238
一、陶瓷的定义和分类 238
二、陶瓷的组成、结构与性能 238
三、陶瓷材料的成形工艺过程 244
第三节 陶瓷生态化和生态型陶瓷材料 247
一、陶瓷生态化 247
二、新型陶瓷生态材料 247
一、混凝上的定义和分类 248
第四节 混凝土 248
二、混凝土结构 250
三、水泥的水化作用 251
四、普通混凝土的主要技术性质 253
思考与练习题 257
第三篇 其他材料在环境工程中的应用 261
第十三章 其他材料在环境工程中的应用 261
第一节 大气污染控制材料 261
一、大气污染控制材料 262
二、大气污染控制材料应用实例 264
三、水污染控制材料 267
第二节 其他污染控制材料 275
一、噪声控制材料 276
二、电磁波防护材料 277
思考与练习题 278
一、金属的化学腐蚀 281
第一节 腐蚀与防护的基本原理 281
第十四章 环境工程材料及设备的腐蚀与防护 281
第四篇 环境工程材料及设备的腐蚀与防护 281
二、金属的电化学腐蚀 284
三、金属腐蚀破坏的形态 286
四、非金属材料的腐蚀原理 287
第二节 设备腐蚀防护技术 288
一、设备的防护设计 288
二、设备环境介质的控制 291
三、设备电化学保护 292
四、电镀、化学镀、化学转化膜防护 294
五、浸镀、渗镀、包镀及热喷涂防护技术 295
六、衬里防护技术 296
七、有机涂料防护技术 297
第三节 材料的选用 297
一、材料选取的基本原则 297
二、选材时应考虑的因素 298
思考与练习题 299
参考文献 300