第1章 材料的种类与性能 1
1.1工程材料的分类 1
1.1.1材料简述 1
1.1.2工程材料分类 2
1.2材料的性能 3
1.2.1静载时材料的力学性能 3
1.2.2其他载荷作用下材料的力学性能 6
1.2.3材料高温和低温性能 7
1.2.4材料的物理性能 8
1.2.5材料的化学性能 9
1.2.6材料的工艺性能 10
第2章 材料的结构 11
2.1金属的晶体结构 11
2.1.1材料原子（分子）的相互作用 11
2.1.2晶格与晶胞 12
2.1.3三种常见的金属晶体结构 13
2.1.4合金的晶体结构 15
2.2金属的实际晶体结构 17
2.2.1点缺陷 17
2.2.2线缺陷 18
2.2.3面缺陷 18
2.2.4缺陷与性能的关系 18
2.3非金属材料的结构 19
2.3.1高分子材料的结构 19
2.3.2陶瓷材料的结构 19
第3章 金属材料的结晶 21
3.1纯金属的结晶 21
3.1.1金属结晶的温度 21
3.1.2金属结晶的规律 21
3.1.3金属晶粒的细化方法 22
3.1.4金属的同素异构转变 24
3.2合金相图及其应用 24
3.2.1相图的建立 25
3.2.2匀晶相图 25
3.2.3共晶相图 27
3.2.4其他相图 30
3.2.5合金的性能与相图的关系 30
3.2.6铸锭（件）的凝固 31
3.3铁碳合金相图 33
3.3.1铁碳合金相图分析 33
3.3.2典型铁碳合金的结晶过程及其组织 36
3.3.3铁碳合金的成分、组织与性能的关系 39
第4章 金属热处理 41
4.1钢的热处理基本原理 41
4.1.1钢在加热和冷却时的转变温度 41
4.1.2钢在加热时的组织转变 42
4.1.3钢在冷却时的组织转变 43
4.2钢的普通热处理 47
4.2.1钢的退火 47
4.2.2钢的正火 49
4.2.3钢的淬火 49
4.2.4钢的回火 52
4.3钢的表面热处理 54
4.3.1表面淬火 54
4.3.2化学热处理 55
第5章 机械工程用钢 57
5.1机械工业用钢概述 57
5.1.1钢中常存元素的作用 57
5.1.2钢中合金元素的作用 57
5.1.3钢的分类 60
5.1.4钢的编号方法 60
5.2碳素钢 61
5.2.1普通碳素结构钢 62
5.2.2优质碳素结构钢 62
5.2.3碳素铸钢 63
5.2.4碳素工具钢 63
5.3合金钢 64
5.3.1合金结构钢 64
5.3.2合金工具钢 70
5.3.3特殊性能钢 74
5.4铸铁 77
5.4.1铸铁的基本知识 77
5.4.2常用铸铁 79
5.4.3特种铸铁 82
第6章 石油储运工程材料 84
6.1石油管杆材料 84
6.1.1石油管钢中合金元素的作用 84
6.1.2石油管钢的组织细化与性能 89
6.1.3石油管钢的组织与性能 91
6.2球罐用钢 96
6.2.1球罐用钢的基本要求 96
6.2.2球罐用钢的分类 96
6.2.3球罐用钢 96
6.3管道用钢 101
6.3.1管道钢的基本要求 101
6.3.2油气输送用管线钢管的种类及标准 103
6.3.3管线用钢的分类及性质 103
6.3.4管材选择的基本原则 103
第7章 有色金属及其合金 104
7.1铝及铝合金 104
7.1.1概述 104
7.1.2变形铝合金 105
7.1.3铸造铝合金 106
7.2铜及铜合金 108
7.2.1纯铜（紫铜） 108
7.2.2铜合金 109
7.3钛及钛合金 110
7.3.1纯钛性能 110
7.3.2钛的合金化及钛合金分类 110
7.3.3钛及其合金的主要特性 111
7.4镁及镁合金 111
7.4.1纯镁 111
7.4.2镁合金 112
第8章 新型材料 113
8.1形状记忆合金 113
8.1.1形状记忆合金的分类及特点 113
8.1.2形状记忆合金的用途 114
8.2减振合金 114
8.2.1减振合金的分类及特点 114
8.2.2减振合金的应用及发展 115
8.3纳米材料 115
8.3.1纳米微粒 115
8.3.2纳米结构材料 116
8.4非晶态材料 116
8.5磁性材料 116
8.5.1软磁材料 117
8.5.2硬磁材料 117
第9章 铸造 118
9.1铸件成形基础理论 118
9.1.1液态合金充型能力 118
9.1.2铸件的凝固与收缩 121
9.1.3铸件的常见缺陷 122
9.2砂型铸造 125
9.2.1生产过程 125
9.2.2砂型铸造工艺 125
9.3特种铸造 130
9.3.1熔模铸造 130
9.3.2金属型铸造 131
9.3.3压力铸造 132
9.3.4低压铸造 133
9.3.5离心铸造 133
9.4常用合金铸件生产特点 134
9.4.1铸铁件 134
9.4.2铸钢件 136
9.5铸件的结构工艺性 137
9.5.1铸件质量对铸件结构的要求 137
9.5.2铸造工艺对铸件结构的要求 138
9.5.3不同铸造合金对铸件结构的要求 140
第10章 金属塑性成形 142
10.1塑性变形基本理论 142
10.1.1金属塑性变形的实质 142
10.1.2塑性变形的基本形式 142
10.1.3金属的回复与再结晶 143
10.1.4冷变形与热变形 144
10.1.5锻造流线与锻造比 144
10.1.6金属的锻造性能 145
10.2常用锻造方法 145
10.2.1自由锻 145
10.2.2锤上模锻 148
10.3板料冲压 151
10.3.1分离工序 152
10.3.2成形工序 154
10.3.3冲压件结构工艺性 158
10.4石油管加工技术 160
10.4.1套管的不同加工方法及其性能特点 161
10.4.2无缝管的加工 161
第11章 焊接 167
11.1熔化焊成形理论基础 168
11.1.1焊接电弧 168
11.1.2焊接冶金 169
11.1.3焊条 170
11.1.4焊接接头的金属组织与性能 172
11.1.5焊接应力与变形 174
11.2常用焊接方法 176
11.2.1电弧焊 176
11.2.2电渣焊 179
11.2.3电阻焊 180
11.2.4钎焊 181
11.3常用材料的焊接 182
11.3.1金属材料的焊接性 182
11.3.2碳素钢的焊接 183
11.3.3合金结构钢的焊接 184
11.3.4不锈钢的焊接 185
11.3.5铸铁的焊接 185
11.3.6非铁金属的焊接 185
11.4焊接结构工艺设计 186
11.4.1焊缝工艺设计原则 186
11.4.2接头型式的选择与设计 189
第12章 石油化工设备焊接工艺 191
12.1球罐的焊接 191
12.1.1球罐焊接的内容和特点 191
12.1.2球罐的焊接方法和焊接材料 191
12.1.3球罐的焊接工艺评定 194
12.1.4球罐焊接施工和施焊顺序 194
12.1.5球罐焊接工艺要点 195
12.1.6球罐的焊后热处理 197
12.2管线钢的成型焊接 200
12.2.1螺旋缝埋弧焊钢管的成型焊接 200
12.2.2直缝高频电阻焊钢管的成型焊接 203
第13章 机械零件失效分析及选材 207
13.1零件失效分析 207
13.1.1失效分析的目的及作用 207
13.1.2零件失效的原因 207
13.1.3零件失效的形式 208
13.1.4失效分析的思路及步骤 209
13.2选材的基本原则和方法 210
13.2.1选材的基本原则 210
13.2.2材料及成形工艺选择的步骤、方法、依据 211
13.3典型零件的材料及成形工艺选择 218
13.3.1轴杆类零件 218
13.3.2齿轮类零件 219
13.3.3箱体类零件 219
参考文献 221