本书在介绍必备的工程材料性能特征和加工特征的基础上,具体分析工程设计制造中材料选择的主要因素,论述各大类工程材料(金属、陶瓷和高分子材料)对于工程设计制造的适应性,归纳和提出工程设计制造中常用的选材方法(经验选材、半经验选材和现代选材等),并具体介绍按力学性能选材、价值工程和目标函数选材、材料数据库在选材中的应用,以及几种特殊工况下的选材及应用,并强调了选材的经济成本分析。本书是著者们多年从事材料工程应用技术的经验总结,理论分析与工程实践密切结合,实例丰富、图文并茂、内容丰富、涵盖面广,具有很强的可读性与实用性。第1篇工程材料与加工概述 第1章工程材料特征1 11材料科学和工程材料1 111材料科学、材料工程与工程材料1 112工程材料的分类2 113结构材料和功能材料2 114传统材料和新型材料4 12工程材料的内部构成与集合状态特征5 121构成工程材料的结构层次5 122工程材料的键合特征6 123工程材料的集合状态7 124相图、 相变和动力学曲线11 125单相与多相组织形貌及对材料性能的影响17 13工程材料的性能特征19 131金属材料的特征19 132陶瓷材料的特性20 133高分子材料的特性21 14工程材料主要性能的比较22 第2章常用工程材料品种与应用24 21常用钢铁材料24 211碳钢24 212合金钢25 213铸铁30 22常用有色金属材料32 221铝及铝合金32 222铜及铜合金32 23常用陶瓷材料33 231普通陶瓷33 232氧化物陶瓷34 233非氧化物陶瓷34 234金属陶瓷34 24常用高分子材料35 241塑料36 242其他常用高分子材料41 第3章工程材料制备与零件加工成形42 31工程材料制备方法42 311金属材料制备42 312非金属材料制备48 32零件(制品)的成形49 321金属零件铸造、 压力加工、 焊接成形和粉末冶金成形49 322非金属材料零件(制品)成形56 323切削加工和特种加工成形61 33零件(制品)的热处理和表面处理61 331金属材料零件热处理61 332非金属材料零件(制品)的热处理63 333零件的表面处理64 34现代材料制备工艺与技术66 341纳米材料的制备66 342自蔓延合成技术66 343物理气相沉积67 344金属雾化喷射沉积67 345金属半固态加工制备67 346氧化物弥散强化与机械合金化67 35零件(制品)的加工工艺性68 351金属零件的加工工艺性68 352塑料制品成形工艺性70 353陶瓷零件的工艺性71 第2篇设计制造与选材因素 第4章工程构件工作负荷特点72 41力学负荷72 411简单负荷与复合负荷73 412静负荷与动负荷74 413应力集中与复杂应力状态76 414非均匀负荷80 42热负荷80 421高温和低温的影响80 422热应力和热疲劳81 423热冲击82 43环境介质及其他表面作用83 431环境介质作用83 432表面摩擦作用和其他表面作用84 第5章工程设计与制造的选材基础86 51选材背景、原则和选材的一般过程86 511新产品开发86 512选材原则与制约因素90 513选材的一般过程93 52材料性能与设计指标96 521工程设计与材料设计96 522材料性能、零件使用性能与机器设计特征97 523设计性指标与安全性指标98 524结构零件硬度指标及适用性102 53材料和零件性能的影响因素105 531冶金因素105 532组织状态107 533尺寸等因素107 534残余应力108 535材料的环境劣化109 54材料选择的经济性考虑110 541材料成本的追求110 542材料成本的影响因素111 55零件制造工艺与设计选材112 551零件制造工艺的目标112 552设计、选材和制造的工艺背景112 553各种工艺过程的工艺特性和局限性114 554工艺方案实例116 555制造工艺的成本117 56材料资源、能源与环保119 561资源、能源与环保119 562机械工程材料节材、节能途径121 第6章工程材料在设计选用中的基本适应性123 61工程材料的使用概况123 62金属材料选用的适应性124 621选择金属材料的一般原则和考虑125 622选用金属材料的限制126 63高分子材料选用的适应性127 631高分子材料工程应用的基本要求127 632塑料材料的选用原则127 633不宜选用塑料的场合129 634选用塑料的适宜条件130 635塑料材料的应用情况和选材131 636塑料代用其他工程材料133 64陶瓷材料选用的适应性135 641陶瓷材料应用的工程特征135 642陶瓷材料工程应用的限制和应注意的问题136 643陶瓷产品的结构和强度设计138 644陶瓷材料应用情况和选材139 第3篇材料选择方法与应用 第7章工程设计中常用选材方法143 71经验和传统选材143 711经验选材143 712行业传统选材144 713试行错误法选材145 72半经验选材147 721类比法选材148 722筛选法选材148 723按使用性能的设计选材150 73产品与制造信息反馈选材157 731原材料与制造信息158 732使用和失效情况反馈158 733市场信息与备件消耗159 74现代选材方法介绍160 741选材的成本效益因素161 742价值分析法168 743目标函数法及其他方法169 744计算机辅助选材170 第8章根据力学性能选材172 81按刚度选材172 811零件的刚度因素172 812刚度选材实例175 82按强度选材177 821零件强度的因素177 822提高材料强度的工程途径178 823强度选材的其他考虑179 824按强度选材实例180 83按韧性选材181 831零件韧性的因素182 832提高材料韧性的工程途径183 833韧性选材的考虑184 834韧性选材实例187 84按疲劳强度选材189 841零件疲劳寿命的因素189 842提高材料疲劳抗力的工程途径191 843疲劳强度选材的考虑193 844实例