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機械工程材料
第2版
本書是根據國家教委高教司1995年82號通知頒發的《工程材料及機械製造基礎教學基本要求》，根據現行教學大綱和編者多年講授《工程材料》課程的經驗編寫的，作為高等院校機械設計和製造類各專業的學生教材，也可供有關工程技術人員學習參考。本書內容主要包括三部分，共分10章。第一部分是金屬學的基本原理，概括地介紹了金屬和合金的性能與成分、組織結構以及加工工藝之間的關係。第二部分介紹了鋼鐵材料的熱處理原理和工藝及其在機械產品零件加工過程中的作用。第三部分介紹了鋼、鑄鐵、有色金屬及合金、高分子材料、陶瓷材料、複合材料等常用材料的分類、編號、性能特點和用途、材料選用原則、典型零件選材及工藝分析等。本書以培養學生合理選擇材料和熱處理工藝、妥善安排工藝路線的初步能力為主要目標，力求簡明扼要，理論聯繫實際，並反映材料和熱加工工藝的最新進展，可作為高等院校機械設計和製造類各專業的學生教材，也可供有關工程技術人員學習參考
版次2版1次
出版基金
字數390
中圖分類TH14
第1章概論1
1.1材料發展概況1
1.2材料的力學性能2
1.2.1材料的強度與塑性2
1.2.2材料的硬度4
1.2.3材料的衝擊韌性5
1.2.4材料的疲勞強度6
1.2.5材料的斷裂韌性7
1.3工程材料的分類與性能特點8
1.3.1固體材料中的結合鍵8
1.3.2工程材料的分類和性能特點10
1.4機械零件的失效與選材原則11
1.4.1零件的失效11
1.4.2零件的選材原則12
思考與練習13
第2章金屬的結構與結晶15
2.1純金屬的晶體結構15
2.1.1晶體的概念15
2.1.2晶體中的晶面和晶向16
2.1.33種典型金屬的晶體結構18
2.1.4金屬晶體的各向異性21
2.2金屬的實際結構與晶體缺陷22
2.2.1多晶體結構22
2.2.2晶體缺陷22
2.3金屬的結晶與鑄錠25
2.3.1純金屬的結晶過程25
2.3.2影響形核與長大的因素28
2.3.3晶粒大小及其控制29
2.3.4鑄錠的組織與缺陷30
2.4金屬中的擴散32
2.4.1擴散的概念32
2.4.2擴散機制32
2.4.3擴散定律33
2.4.4影響擴散的主要因素33
思考與練習34
第3章金屬塑性變形與再結晶36
3.1金屬的塑性變形36
3.1.1單晶體金屬的塑性變形36
3.1.2多晶體金屬的塑性變形39
3.2塑性變形對組織和性能的影響41
3.2.1加工硬化42
3.2.2顯微組織的變化43
3.2.3織構現象的產生43
3.2.4殘餘內應力44
3.3回復與再結晶45
3.3.1變形金屬在加熱時的組織和性能的變化45
3.3.2金屬的再結晶溫度47
3.3.3再結晶退火后的晶粒度48
3.4金屬的熱加工49
3.4.1熱加工與冷加工的區別49
3.4.2熱加工對金屬組織和性能的影響50
思考與練習51
第4章合金的結構與結晶55
4.1合金的晶體結構55
4.1.1固溶體55
4.1.2金屬化合物57
4.2二元合金相圖的建立與表示方法58
4.2.1二元合金相圖的表示方法58
4.2.2二元合金相圖的建立方法59
4.3勻晶相圖和固溶體合金的結晶60
4.3.1相圖分析60
4.3.2固溶體合金的平衡結晶過程61
4.3.3槓桿定律61
4.3.4非平衡結晶與枝晶偏析62
4.4共晶相圖及其合金的結晶62
4.4.1相圖分析62
4.4.2典型合金的平衡結晶63
4.5包晶相圖與其他相圖66
4.5.1相圖分析66
4.5.2典型合金的結晶過程66
4.5.3其他相圖67
4.6相圖與合金性能的關係68
4.6.1合金的使用性能與相圖的關係68
4.6.2合金的工藝性能與相圖的關係69
思考與練習70
第5章鐵碳合金相圖73
5.1Fe-Fe3C相圖73
5.1.1鐵碳合金中的基本相73
5.1.2相圖分析74
5.1.3典型合金的結晶過程分析75
5.2含碳量對Fe-C合金組織及性能的影響80
5.2.1含碳量對平衡組織的影響80
5.2.2含碳量對力學性能的影響81
5.3Fe-Fe3C相圖的應用及局限性82
5.3.1鐵碳相圖的應用82
5.3.2鐵碳相圖的局限性83
5.4碳鋼84
5.4.1碳鋼中的常存雜質84
5.4.2碳鋼的分類85
5.4.3碳鋼的編號與用途85
思考與練習89
第6章鋼的熱處理93
6.1鋼在加熱時的組織轉變93
6.1.1鋼的臨界溫度94
6.1.2奧氏體的形成94
6.2鋼在冷卻時的組織轉變97
6.2.1過冷奧氏體的等溫轉變97
6.2.2過冷奧氏體的連續冷卻轉變104
6.3鋼的退火和正火105
6.3.1退火和正火的目的105
6.3.2鋼的退火操作及應用106
6.3.3鋼的正火操作及應用107
6.4鋼的淬火108
6.4.1淬火溫度的選擇108
6.4.2加熱與保溫時間的確定109
6.4.3淬火冷卻介質109
6.4.4鋼的淬透性與淬硬性109
6.4.5常用淬火方法114
6.5鋼的回火115
6.5.1回火的目的115
6.5.2淬火鋼在回火時的組織和性能變化115
6.5.3回火的分類和應用116
6.5.4鋼的回火脆性116
6.5.5淬火、回火時常見的工藝缺陷及防止措施117
6.6鋼的表面淬火和化學熱處理118
6.6.1鋼的表面淬火118
6.6.2鋼的化學熱處理120
6.7其他熱處理技術及工藝簡介125
6.7.1可控氣氛熱處理125
6.7.2真空熱處理126
6.7.3形變熱處理127
6.7.4激光表面改性技術128
6.7.5氣相沉積技術128
思考與練習129
第7章工業用鋼137
7.1概述137
7.1.1鋼的分類和牌號137
7.1.2合金元素在鋼中的作用139
7.1.3合金元素對鋼的強度和韌性的影響141
7.2工程構件用鋼142
7.2.1普通碳素結構鋼142
7.2.2低合金高強度結構鋼142
7.3機械零件用鋼144
7.3.1滲碳鋼144
7.3.2調質鋼147
7.3.3彈簧鋼152
7.3.4滾動軸承鋼154
7.3.5易切削鋼155
7.4工具鋼156
7.4.1刃具鋼157
7.4.2模具鋼162
7.4.3量具鋼166
7.5特殊性能鋼168
7.5.1不鏽鋼168
7.5.2耐熱鋼172
7.5.3耐磨鋼175
思考與練習176
第8章鑄鐵182
8.1概述182
8.1.1複線鐵碳相圖182
8.1.2石墨的形成過程183
8.1.3影響石墨化的主要因素183
8.1.4鑄鐵的組織及分類184
8.1.5灰口鑄鐵的性能特點185
8.2灰鑄鐵186
8.2.1灰鑄鐵的牌號186
8.2.2影響灰鑄鐵組織和性能的因素188
8.2.3孕育處理189
8.2.4灰鑄鐵的熱處理189
8.3球墨鑄鐵190
8.3.1球墨鑄鐵的成分和球化處理190
8.3.2球墨鑄鐵的牌號、組織和性能190
8.3.3球墨鑄鐵的熱處理192
8.4可鍛鑄鐵193
8.4.1可鍛鑄鐵的牌號和用途194
8.4.2可鍛鑄鐵的生產和熱處理195
8.5其他鑄鐵材料196
8.5.1耐磨鑄鐵196
8.5.2耐熱鑄鐵196
8.5.3耐蝕鑄鐵196
8.5.4蠕墨鑄鐵197
思考與練習197
第9章有色金屬及其合金201
9.1鋁及其合金201
9.1.1純鋁201
9.1.2鋁合金的分類202
9.1.3鋁合金的強化202
9.1.4變形鋁合金203
9.1.5鑄造鋁合金205
9.2銅及銅合金208
9.2.1純銅208
9.2.2銅合金的分類和牌號208
9.2.3黃銅209
9.2.4青銅211
9.2.5白銅214
9.3軸承合金214
9.3.1滑動軸承對材料性能的要求214
9.3.2錫基軸承合金215
9.3.3鉛基軸承合金216
9.3.4鋁基軸承合金217
9.3.5銅基軸承合金217
9.4其他有色金屬218
9.4.1鈦及其合金218
9.4.2鎂及其合金218
9.4.3鋅及其合金219
思考與練習219
第10章其他工程材料222
10.1高分子材料222
10.1.1工程塑料222
10.1.2橡膠227
10.2工業陶瓷229
10.2.1陶瓷材料的分類230
10.2.2陶瓷材料的組織結構230
10.2.3陶瓷材料的性能特點230
10.2.4常用工業陶瓷231
10.3複合材料235
10.3.1複合材料的概念235
10.3.2複合材料的分類235
10.3.3複合材料的性能特點236
10.3.4複合理論簡介237
10.3.5常用複合材料238
思考與練習241
附錄一實驗指導書243
附錄二國內外常用鋼號對照表 255
附錄三洛氏硬度與其他硬度和強度換算表 258
附錄四變形鋁合金牌號對照表 260
附錄五常用塑料、橡膠縮寫代號 262
附錄六常用熱處理工藝代號（GB/T 12603—2005） 264
參考文獻 266"
