第一篇 金属材料 1
第一章 金属材料的主要性能 1
1.1 金属材料的力学性能 1
一、强度 1
二、塑性 4
三、硬度 4
四、冲击韧性 6
1.2 金属材料的物理、化学性能及工艺性能 7
一、金属材料的物理和化学性能 7
二、金属材料的工艺性能 8
思考练习题 8
第二章 金属材料的组织结构 10
2.1 金属的晶体结构及结晶 10
一、金属的晶体结构 10
二、纯金属的结晶 13
三、金属的同素异构转变 16
2.2 合金的晶体结构及结晶 17
一、固态合金的相结构 17
二、二元合金相图 19
2.3 铁碳合金的结构及相图 25
一、铁碳合金组织结构 25
二、铁碳合金的相图 27
三、铁碳合金相图的应用 32
思考练习题 33
第三章 钢的改性处理 35
3.1 钢的热处理原理 35
一、钢在加热及冷却时的转变温度 35
二、钢在加热时的组织转变 36
三、钢在冷却时的组织转变 37
3.2 钢的普通热处理 42
一、钢的退火 42
二、钢的正火 43
三、钢的淬火 44
四、钢的回火 48
3.3 钢的表面热处理 50
一、钢的表面淬火 50
二、钢的表面化学热处理 51
3.4 钢的表面强化处理 53
一、喷涂覆层 54
二、气相沉积法 54
三、高能束强化 55
3.5 钢的表面防护处理 57
一、钢铁腐蚀与防护 58
二、钢铁电镀与化学镀 59
三、钢铁氧化（发蓝）和磷化 60
四、钢铁着色装饰处理 61
思考练习题 62
第四章 黑色金属材料 64
4.1 碳素钢 64
一、常用杂质元素对碳素钢性能的影响 64
二、常用碳素钢的分类 64
三、碳素钢的牌号、性能及用途 64
4.2 合金钢 67
一、合金元素在钢中的作用 67
二、合金钢的分类和牌号 70
三、合金结构钢的性能和应用 70
四、合金工具钢 74
五、特殊性能钢 78
4.3 铸铁 87
一、铸铁的石墨化 87
二、常用铸铁的分类及应用 88
思考练习题 95
第五章 有色金属材料 96
5.1 铝及其合金 96
一、纯铝 96
二、铝及铝合金 96
5.2 铜及其合金 98
一、纯铜 98
二、铜及铜合金 98
5.3 轴承合金 100
一、对轴承合金性能的要求 100
二、对承合金组织的要求 100
三、常用轴承合金 101
四、对轴承合组织的要求 100
思考练习题 101
第六章 新型金属材料 102
6.1 形状记忆合金 102
一、形状记忆合金的分类 102
二、形状记忆合金的用途 102
6.2 减振合金 103
一、减振合金的类型及其机理 103
二、减振合金的应用及发展 104
6.3 纳米材料 104
一、纳米微粒 104
二、纳米材料结构 105
6.4 磁性材料 105
一、软磁材料 105
二、硬磁材料 105
第二篇 金属材料成形第七章 金属材料成形工艺基础 106
7.1 金属材料件液态成形 106
一、金属液态成形原理 106
二、砂型铸造 113
三、特种铸造 115
7.2 金属材料件塑性成形 119
一、金属塑性成形原理 120
二、金属锻造成形 125
三、冲压成形 129
四、塑性成形新技术 133
7.3 金属材料件焊接成形 135
一、熔化焊接原理及方法 135
二、常用熔化焊接方法 146
三、熔化焊接成形新技术 149
四、常用压力焊接成形方法 152
五、钎焊方法 153
思考练习题 154
第八章 金属材料件成形工艺设计 157
8.1 金属材料件液态成形工艺设计 157
一、铸造工艺方案的确定 157
二、铸造工艺参数的确定 162
三、浇注系统及冒口设计 165
四、铸造工艺图及工艺卡片的绘制 167
五、综合分析举例 168
8.2 金属材料件塑性成形工艺设计 172
一、自由锻件工艺设计 173
二、模锻件工艺设计 188
三、冲压件工艺设计 194
8.3 金属材料件焊接成形工艺设计 201
一、焊缝及接头形式的确定 201
二、焊接方法的选择 204
三、焊接材料的选择 206
四、焊接工艺参数的确定 209
五、焊接热处理规范及尺寸精度确定 212
六、焊接结构件工艺设计举例 213
8.4 金属材料件改性处理工艺设计 217
一、改性处理的选择 217
二、改性处理参数的确定 219
三、改性处理工艺规范的制定 221
四、典型零件改性处理工艺设计 225
思考练习题 227
第九章 金属材料件结构设计 231
9.1 金属材料液态成形件结构设计 231
一、铸件结构应使铸造工艺过程简化 231
二、铸件结构应与合金的铸造性能相适应 235
三、铸件结构与铸造方法相适应 239
四、组合铸件的设计 241
9.2 金属材料塑性成形件结构设计 242
一、锻造方法对结构设计的要求 242
二、冲压方法对结构设计的要求 245
三、锻造性能对结构设计的要求 248
9.3 金属材料焊接成形件结构设计 248
一、焊接结构件材料的选择 248
二、焊缝位置的设计 250
三、焊接接头的设计 253
四、焊接结构的设计 256
9.4 金属材料改性处理件结构设计 261
一、避免尖角和棱角 261
二、避免厚薄悬殊 261
三、采取封闭和对称结构 262
思考练习题 263
第三篇 非金属材料及其成形第十章 高分子材料及其成形 267
10.1 工程塑料及其成形 267
一、工程塑料的组成 267
二、工程塑料的性能 268
三、常用工程塑料 270
四、常用工程塑料的成形方法 272
10.2 橡胶及其成形 278
一、工业橡胶的组成及性能 278
二、常用工业橡胶 279
三、橡胶的成形方法 280
第十一章 工业陶瓷及其成形 281
11.1 陶瓷结构 281
一、晶相 281
二、玻璃相 282
三、气相 282
11.2 陶瓷的性能 283
一、陶瓷的力学性能 283
二、陶瓷的热物理性能 283
三、陶瓷的化学性能 283
11.3 常用工业陶瓷 283
一、普通陶瓷 283
二、氧化铝陶瓷 284
三、氮化硅陶瓷 284
四、碳化硅陶瓷 284
五、氮化硼陶瓷 284
11.4 陶瓷成形工艺方法及工艺 284
一、可塑法成形 284
二、注浆法成形 285
三、压制法成形 285
第十二章 复合材料及其成形 286
12.1 复合材料性能 286
一、力学性能 286
二、高温性能 286
12.2 常用复合材料 287
一、纤维增强复合材料 287
二、颗粒增强复合材料 288
三、层合复合材料 289
12.3 复合材料成形方法 289
一、手糊成形法 289
二、缠绕成形法 289
三、喷射成形法 289
四、模压成形法 290
五、树脂转移模成形法 290
思考练习题 290
第四篇 工程材料及其成形技术选择第十三章 工程材料及坯件的选择 291
13.1 工程材料的选择 291
一、选材的基本原则 291
二、典型零件的选材 293
13.2 坯件的选择 294
一、坯件类型的比较 294
二、坯件类型选择 294
三、典型零件毛坯选择 296
第十四章 综合举例分析 299
14.1 V带轮成形的设计方案 299
一、直径小于100mm的小带轮设计 299
二、直径约300mm的中型或大型带轮设计 299
14.2 圆柱齿轮的成形设计方案 300
一、直径小于100mm的小齿轮设计 300
二、直径约200mm的小齿轮设计 301
三、直径为400～1000mm的齿轮设计 301
14.3 小型汽油发动机的成形设计方案 302
一、发动机结构及工作原理 302
二、发动机零件材料及成形设计 302
14.4 承压油缸的成形设计方案 303
一、技术分析 303
二、成形设计方案比较及选择 303
思考题 305