機械工程材料

本書注重能力培養，強調應用，將內容和學習指導有機融合，書中的基本術語和材料牌號等均採用了最新標準。本書內容分為三篇：第一篇為工程材料的基本理論，包括工程材料的性能、工程材料的結構和金屬材料的組織與性能控制；第二篇為常用機械工程材料，包括金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、複合材料和其他工程材料等；第三篇為機械零件的選材及工程材料在典型機械上的應用。各章都有能幫助讀者掌握、鞏固、深化學習內容和應用的本章小結，對章節中的主要術語和名詞列寫了中英文對照，並提供了一定量的練習題。

本書可作為高等院校本科機械類和近機械類專業學生教材，也可作為高等職業技術學院、高等專科學校相關專業的教材及有關專業人員的參考書。

第一篇 工程材料的基本理論

第1章 工程材料的性能 1

1.1 概述 1

1.1.1 材料的使用性能 1

1.1.2 材料的工藝性能 2

1.2 材料的力學性能 3

1.2.1 材料在靜載荷作用下的主要力學性能指標 3

1.2.2 材料在動載荷作用下的力學性能 7

1.3 材料力學性能指標的應用實踐 9

1.3.1 材料各主要力學性能指標的應用 9

1.3.2 材料力學性能指標的合理配合應用 11

本章小結 12

本章主要名詞 12

習題與思考題 12

第2章 工程材料的結構 13

2.1 金屬的晶體結構 13

2.1.1 純金屬的晶體結構 13

2.1.2 合金的結構 19

2.2 高分子材料的結構 20

2.3 陶瓷材料的結構 23

本章小結 24

本章主要名詞 24

習題與思考題 25

第3章 金屬材料的組織與性能控制 26

3.1 純金屬的結晶 26

3.2 合金的結晶 28

3.2.1 二元合金相圖 29

3.2.2 鐵碳合金相圖 32

3.3 金屬的熱處理 39

3.3.1 鋼在加熱時的轉變 40

3.3.2 鋼在冷卻時的轉變 43

3.3.3 鋼的普通熱處理 49

3.4 金屬的合金化 62

3.4.1 合金元素對鋼中基本相的影響 62

3.4.2 合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響 63

3.4.3 合金元素對鋼熱處理的影響 64

3.5 金屬塑性變形對材料性能的影響 65

3.5.1 金屬的冷塑性變形 65

3.5.2 金屬的熱塑性變形 75

3.6 高分子材料的增強與改性 78

本章小結 79

本章主要名詞 79

習題與思考題 80

第二篇 常用機械工程材料

第4章 金屬材料 81

4.1 工業用鋼 81

4.1.1 結構鋼 82

4.1.2 工模具用鋼 97

4.1.3 特殊性能的鋼材料 107

4.2 鑄鐵 116

4.2.1 概述 116

4.2.2 灰鑄鐵 118

4.2.3 可鍛鑄鐵 120

4.2.4 球墨鑄鐵 122

4.2.5 蠕墨鑄鐵 124

4.2.6 合金鑄鐵 125

4.3 有色金屬及其合金 127

4.3.1 鋁及鋁合金 127

4.3.2 銅及銅合金 133

4.3.3 軸承合金 138

4.3.4 鈦及鈦合金 140

本章小結 142

本章主要名詞 143

習題與思考題 144

第5章 高分子材料 146

5.1 工程塑料 146

5.2 橡膠 150

5.3 膠黏劑 153

本章小結 156

本章主要名詞 157

習題與思考題 157

第6章 陶瓷材料 158

6.1 概述 158

6.2 常用工程陶瓷材料 159

6.3 金屬陶瓷 161

本章小結 163

本章主要名詞 163

習題與思考題 163

第7章 複合材料 164

7.1 概述 164

7.2 複合材料的增強機制 166

7.3 常用複合材料 167

本章小結 171

本章主要名詞 171

習題與思考題 171

第8章 其他工程材料 172

8.1 功能材料 172

8.1.1 功能金屬材料 172

8.1.2 功能陶瓷材料 174

8.1.3 功能高分子材料 176

8.1.4 其他新材料 177

8.2 納米材料 178

本章小結 180

本章主要名詞 180

習題與思考題 180

第三篇 機械零件的選材及工程材料在典型機械上的應用

第9章 機械零件的選材 181

9.1 零件失效 181

9.1.1 零件的失效形式 181

9.1.2 零件失效的原因 183

9.1.3 失效分析的一般過程 184

9.1.4 失效分析實例 184

9.2 材料選擇原則 185

9.2.1 使用性原則 185

9.2.2 工藝性原則 187

9.2.3 經濟性原則 188

9.2.4 選擇的步驟 189

9.3 典型零件的材料選擇 190

9.3.1 齒輪類零件的選材 190

9.3.2 軸類零件的選材 193

9.3.3 刃具的選材及熱處理 196

9.3.4 箱體支架類零件的選材 197

本章小結 198

本章主要名詞 198

習題與思考題 199

第10章 工程材料在典型機械上的應用 201

10.1 工程材料在汽車上的應用 201

10.1.1 金屬材料在汽車上的應用 201

10.1.2 其他工程材料在汽車上的應用 204

10.2 工程材料在機床上的應用 205

10.2.1 金屬材料在機床典型零(構)件上的應用 205

10.2.2 裝飾件 208

10.2.3 其他工程材料在機床典型零(構)件上的應用 209

10.3 工程材料在熱能設備上的應用 209

10.3.1 工程材料在鍋爐典型零(構)件上的應用 209

10.3.2 工程材料在汽輪機典型零(構)件上的應用 210

10.4 工程材料在航空航天器上的應用 212

10.4.1 工程材料在機翼、機體和防熱層上的應用 212

10.4.2 工程材料在航空發動機和火箭發動機典型零(構)件上的應用 213

本章小結 215

習題與思考題 215

參考文獻 216