第1章 金属材料的性能 3
1.1金属材料的力学性能 3
1.1.1强度 3
1.1.2刚度 5
1.1.3塑性 6
1.1.4硬度 6
1.1.5冲击韧度 9
1.1.6疲劳强度 10
1.1.7断裂韧度 11
1.2金属材料的高温力学性能 12
1.3案例 13
思考题 14
第2章 金属材料的组织结构 15
2.1金属的结构 15
2.1.1金属的晶体结构 15
2.1.2金属的实际晶体结构 17
2.1.3合金的晶体结构 19
2.2金属的结晶 20
2.2.1纯金属的结晶 20
2.2.2合金的结晶 22
2.2.3铁碳合金的结晶 24
2.2.4典型铁碳合金的冷却过程及其组织 27
2.3案例 33
思考题 34
第3章 金属的塑性变形与再结晶 35
3.1金属的塑性变形 35
3.1.1单晶体的塑性变形 35
3.1.2多晶体的塑形变形 37
3.2冷塑性变形对金属组织和性能的影响 38
3.2.1冷塑性变形对金属组织的影响 38
3.2.2冷塑性变形对金属性能的影响 38
3.2.3冷塑性变形使金属产生残余应力 39
3.2.4冷变形强化在生产中的影响 39
3.3回复与再结晶 40
3.3.1回复 40
3.3.2再结晶 40
3.3.3晶粒长大 41
3.4金属的热塑性变形 42
3.4.1热加工与冷加工的区别 42
3.4.2热加工对金属组织和性能的影响 42
3.5案例 43
思考题 44
第4章 钢的热处理 45
4.1钢的热处理基础 45
4.1.1钢的奥氏体化 46
4.1.2奥氏体的晶粒大小及其影响因素 47
4.2钢在冷却时的组织转变 48
4.2.1过冷奥氏体的等温转变 48
4.2.2过冷奥氏体的连续冷却转变 51
4.2.3等温转变与连续冷却转变的比较 53
4.3钢的普通热处理 53
4.3.1钢的预备热处理 53
4.3.2钢的最终热处理 56
4.4钢的表面热处理 61
4.4.1钢的表面淬火 61
4.4.2钢的化学热处理 62
4.5金属材料热处理工艺设计 65
4.5.1热处理的技术条件 65
4.5.2常见的热处理缺陷 67
4.5.3热处理零件的结构工艺性 67
4.5.4热处理工序位置的确定 67
4.6案例 69
思考题 70
第5章 工业用钢 72
5.1铁碳合金 72
5.1.1钢的分类 72
5.1.2铸铁的分类 73
5.2常存元素和合金元素对钢性能的影响 74
5.2.1常存杂质元素对钢性能的影响 74
5.2.2合金元素在钢中的作用 74
5.3碳素钢 77
5.4合金钢 80
5.4.1合金钢的分类及牌号 81
5.4.2合金结构钢 81
5.4.3合金工具钢 88
5.4.4特殊性能钢 91
5.5案例 94
思考题 95
第6章 铸铁 96
6.1铸铁的石墨化 96
6.2常用铸铁 97
6.2.1灰铸铁 97
6.2.2球墨铸铁 99
6.2.3蠕墨铸铁 101
6.2.4可锻铸铁 101
6.3案例 102
思考题 102
第7章 模具材料概述 103
7.1模具及模具材料的分类 103
7.1.1模具的分类 103
7.1.2模具材料的分类 103
7.2模具材料的主要指标 104
7.2.1模具材料的使用性能 104
7.2.2模具材料的工艺性能 105
7.2.3模具选材的一般原则 105
7.3模具材料 106
7.3.1模具材料的种类 106
7.3.2模具材料的硬度 106
7.3.3模具材料的冶金质量 106
7.4模具的制造工艺 107
7.4.1锻造工艺 107
7.4.2热处理工艺 107
7.5模具的使用与维护 107
7.6案例 108
思考题 109
第8章 热作模具材料及其热处理 110
8.1热作模具的工作条件及失效形式 110
8.1.1锤锻模 110
8.1.2热挤压模 110
8.1.3压铸型 111
8.1.4热冲裁模 111
8.2热作模具材料的性能要求 112
8.2.1热作模具材料的使用性能要求 112
8.2.2热作模具材料的工艺性能要求 112
8.3热作模具材料的选材及热处理 113
8.3.1热作模具钢 113
8.3.2其他热作模具材料 116
8.3.3热作模具的选材 117
8.3.4热作模具的制造工艺路线 117
8.4案例 117
思考题 119
第9章 塑料模具材料及其热处理 120
9.1塑料模具的工作条件及失效形式 120
9.1.1塑料模具的工作条件 120
9.1.2塑料模具的失效形式 121
9.2塑料模具材料的性能要求 121
9.2.1塑料模具材料的使用性能要求 121
9.2.2塑料模具材料的工艺性能要求 122
9.3塑料模具材料的分类及热处理 122
9.3.1塑料模具钢及其热处理 122
9.3.2其他塑料模具材料 125
9.4塑料模具的选材及热处理实例 125
9.4.1塑料模具的选材原则 125
9.4.2塑料模具的选材方法 125
9.5塑料模具的热处理特点 127
9.5.1淬硬钢塑料模的热处理 128
9.5.2渗碳钢塑料模的热处理 128
9.5.3时效硬化钢塑料模的热处理 128
9.6案例 129
思考题 130
第10章 冷作模具材料及其热处理 131
10.1冷作模具的工作条件及失效形式 131
10.1.1冲裁模 131
10.1.2拉深模 131
10.1.3冷镦模 132
10.1.4冷挤压模 132
10.2冷作模具材料的性能要求 133
10.2.1冷作模具材料的使用性能要求 133
10.2.2冷作模具材料的工艺性能要求 134
10.3冷作模具材料的分类及热处理 135
10.3.1冷作模具钢 135
10.3.2硬质合金 144
10.4案例 145
思考题 146
第11章 非铁金属及粉末冶金材料 147
11.1铝及铝合金 147
11.1.1工业纯铝 147
11.1.2铝合金 147
11.2铜及铜合金 151
11.2.1工业纯铜 151
11.2.2铜合金 151
11.3轴承合金 154
11.3.1轴承合金的性能特点 154
11.3.2轴承合金的组织特征 155
11.3.3常用的轴承合金及其牌号 155
11.4粉末冶金及硬质合金 156
11.4.1粉末冶金 156
11.4.2硬质合金 157
11.5案例 158
思考题 158
第12章 非金属材料及新型材料简介 159
12.1工程塑料 159
12.1.1塑料的组成 159
12.1.2工程塑料的分类 159
12.1.3常用工程塑料的性能和用途 160
12.2工业橡胶 161
12.2.1橡胶的组成 161
12.2.2橡胶的分类 161
12.2.3橡胶的性能特点 162
12.3陶瓷材料 162
12.3.1陶瓷材料的性能特点 163
12.3.2常用工程陶瓷的种类、性能和用途 163
12.4复合材料 163
12.4.1复合材料的性能 164
12.4.2常用复合材料 164
12.5案例 165
思考题 165
第13章 金属材料的铸造成形工艺 166
13.1概述 166
13.2铸造方法 166
13.2.1砂型铸造 166
13.2.2熔模铸造 170
13.2.3金属型铸造 171
13.3铸造工艺 172
13.3.1浇注位置与分型面的选择 172
13.3.2浇注系统和冒口的设计 173
13.3.3铸造工艺参数的选择 175
13.3.4铸造工艺图 177
13.4案例 178
思考题 179
第14章 金属材料的锻压成形工艺 180
14.1概述 180
14.2坯料的加热与锻件的冷却 180
14.2.1坯料的加热 180
14.2.2锻件的冷却 181
14.3锻压方法与工艺 181
14.3.1自由锻 181
14.3.2模锻 184
14.3.3胎模锻 185
14.3.4冲压 185
14.4案例 190
思考题 190
第15章 金属材料的焊接成形工艺 192
15.1概述 192
15.2焊接方法与工艺 192
15.2.1熔化焊 192
15.2.2压焊 192
15.2.3钎焊 193
15.2.4焊条电弧焊 193
15.3气焊和气割 198
15.3.1氧乙炔焰 199
15.3.2气焊的设备及工具 199
15.3.3气焊的焊丝与焊剂 200
15.3.4气焊工艺 201
15.3.5气焊基本操作 201
15.3.6气割 201
15.4埋弧焊 202
15.5电阻焊 202
15.6常用金属材料的焊接 204
15.6.1碳素钢的焊接 204
15.6.2低合金结构钢的焊接 204
15.6.3不锈钢的焊接 204
15.6.4铸铁的补焊 205
15.6.5铝及其合金的焊接 205
15.6.6铜及其合金的焊接 205
15.6.7不锈钢与碳素钢的焊接 206
15.6.8铸铁与低碳钢的焊接 206
15.6.9钢与铜及其合金的焊接 207
15.7焊接缺陷分析 207
15.8案例 210
思考题 211
参考文献 212