材料工程基础

绪论1
一、课程的性质和地位1
二、课程的内容与特点1
三、课程学习要求1
第一章金属材料基础3
第一节金属材料与机械制造过程3
一、金属材料的分类3
二、钢铁材料生产过程概述4
三、机械制造过程概述5
第二节金属材料的基本性能6
一、金属材料的力学性能6
二、金属材料的物理性能与化学性能13
三、金属材料的工艺性能15
复习与思考题16
第二章金属材料结构的基本知识18
第一节金属材料的晶体结构18
—、金属的理想晶体结构18
二、金属的实际晶体结构20
三、合金的晶体结构22
四、金属的结晶过程及理论23
五、二元合金状态图25
第二节铁碳合金状态图27
一、铁碳合金相图分析27
二、钢和白口铸铁结晶过程分析30
三、含碳量与铁碳合金性能的关系32
四、FeFe3C相图的应用33
复习与思考题34
第三章金属热处理基本知识36
第一节钢在加热和冷却时的组织转变36
一、钢在加热时的转变36
二、钢在冷却时的转变37
第二节热处理的基本类型40
一、钢的退火和正火40
二、钢的淬火和回火41
三、钢的表面淬火44
四、钢的化学热处理45
复习与思考题46
第四章工程上常用的钢和铁及其热处理48
第一节钢中基本元素作用48
一、常存元素和杂质对钢性能的影响48
二、合金元素在钢中的作用49
第二节结构钢54
一、碳素结构钢55
二、低合金高强度结构钢60
三、合金结构钢61
第三节特殊性能钢72
一、不锈钢72
二、耐热钢76
三、耐磨钢78
习题与思考题78
第五章常用工模具钢及热处理81
第一节常用工模具用钢81
一、碳素工具钢81
二、高碳低合金钢84
三、高耐磨冷作模具钢86
四、高速钢91
五、中碳合金工具钢93
第二节高性能工模具钢100
一、基体钢101
二、微变形钢105
三、硬质合金109
四、钢结硬质合金112
第三节新型工模具钢115
一、热作模具钢115
二、冷作模具钢127
三、塑料模具钢131
四、最新模具材料140
复习与思考题140
第六章铸铁142
第一节概述142
一、铸铁的特点142
二、FeC状态图和FeCSi状态图143
三、铸铁的石墨化过程144
第二节常用铸铁种类145
一、灰铸铁145
二、可锻铸铁148
三、球墨铸铁149
四、耐磨铸铁154
五、耐蚀铸铁155
六、耐热铸铁155
复习与思考题158
第七章有色金属159
第一节铝及铝合金159
一、工业纯铝159
二、铝合金分类及时效强化159
三、变形铝合金161
四、铸造铝合金162
第二节铜及铜合金164
一、工业纯铜164
二、铜合金的分类及牌号表示方法164
三、黄铜165
四、青铜167
第三节滑动轴承合金169
一、对轴承合金性能的要求169
二、轴承合金的组织特征169
三、常用的轴承合金170
第四节粉末冶金材料172
一、粉末冶金法及其应用172
二、机械制造中常用的粉末冶金材料172
习题与思考题173
第八章高分子材料、陶瓷材料及
复合材料175第一节高分子材料175
一、基本概念175
二、高聚物的合成177
三、高聚物的分类和命名178
四、常用高聚物材料——塑料178
第二节陶瓷材料181
一、概述181
二、陶瓷的组成相及其结构181
三、陶瓷的性能及应用183
第三节复合材料185
一、概述185
二、复合材料的性能186
三、常用复合材料186
习题与思考题188
第九章铸造成形技术189
第一节铸造工艺基础189
一、液态合金充型理论189
二、铸件的凝固与收缩190
三、铸造内应力、变形和裂纹193
四、铸件中的气孔195
五、铸件的常见缺陷196
第二节普通型砂铸造197
一、造型方法选择197
二、浇注位置与分型面的选择205
三、工艺参数的选择206
第三节特种铸造209
一、熔模铸造209
二、金属型铸造212
三、压力铸造213
四、低压铸造215
五、离心铸造216
第四节各种铸造方法的比较217
第五节铸件结构设计218
一、铸件结构与砂型铸造工艺的关系218
二、铸件结构与合金铸造性能的关系221
复习与思考题225
第十章塑性成形加工技术226
第一节金属的塑性变形基础226
一、金属塑性变形的实质226
二、塑性变形后金属的组织和性能226
三、金属的可锻性228
第二节自由锻230
一、自由锻工艺规程的制定231
二、高合金钢锻造特点232
第三节模型锻造233
一、锤上模锻233
二、胎模锻240
三、摩擦压力机上模锻241
四、曲柄压力机上模锻242
五、平锻机上模锻244
第四节板料冲压245
一、分离工序245
二、变形工序248
三、冲模的分类和构造251
四、板料冲压件结构工艺性253
第五节特种成形工艺256
一、精密模锻256
二、零件的挤压257
三、零件的轧制258
四、超塑性成形261
五、摆动碾压262
复习与思考题263
第十一章焊接技术266
第一节电弧焊266
一、手工电弧焊的焊接过程266
二、电弧焊的冶金过程特点267
三、电焊条267
四、焊接接头金属组织与性能的变化268
五、焊接应力与变形270
六、埋弧自动焊272
七、气体保护焊273
第二节其他常用焊接方法276
一、电渣焊276
二、等离子弧焊接与切割277
三、电阻焊278
四、钎焊281
第三节常用金属材料的焊接282
一、金属材料的可焊性282
二、碳钢的焊接283
三、合金结构钢的焊接284
四、铸铁的焊补285
五、有色金属的焊接286
第四节焊接结构设计287
一、焊接结构件材料的选择287
二、焊接方法的选择287
三、焊接接头工艺设计288
第五节焊接质量检验293
一、焊接接头缺陷分析293
二、焊接质量检验过程与方法294
复习与思考题296
第十二章机械零件（模具零件）材料及
毛坯制造工艺选择299第一节机械零件（模具零件）的失效机理299
一、磨损失效299
二、断裂失效304
三、塑性变形失效307
第二节模具的失效形式308
一、冷作模具的工作条件与失效形式308
二、热作模具的工作条件与失效形式311
三、塑料模具的工作条件与失效形式314
第三节失效分析的方法315
一、失效分析的主要任务315
二、失效分析的方法和步骤316
三、失效分析的基本手段317
第四节影响模具寿命的因素319
一、模具的结构形式319
二、模具零件的几何形状320
三、模具工作条件322
四、模具制造及热处理324
第五节机械零件（模具零件）材料的选择329
一、选材的一般原则329
二、选材的步骤及具体方法336
三、典型零件的选材实例分析337
复习与思考题349
参考文献352