机械工程材料

内容简介

　　本书为高等学校应用型本科“十三五”规划教材。全书着力满足应用型本科的材料知识及应用体系的教学需求，主要特点体现为：强化了零件的性能要求，以实现零件性能要求和材料所具有的性能之间的对接，强化了选材和用材的基础知识；从学生将来工作知识需求角度取舍和组织所有内容，强化了铁碳相图、Ｃ曲线等主要知识，精简了部分其他知识，以突出主题；语言平实、深入浅出、图文并茂，而且引例、例题、习题较多，学生可边学边练边思考，提高了学习效果。本书包括两大部分，一是材料科学及应用基础，二是常用工程材料。材料科学及应用基础主要包括工程材料性能指标及零件性能要求、晶体结构及结晶、钢的热处理和机械零件用材的选择等内容；常用工程材料主要介绍钢铁材料、有色金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料的组织性能及应用。本书可作为应用型本科院校机械设计与制造、材料成形与控制工程、热加工等专业的教材，亦可供高职高专院校、成人教育、函授等职业教育院校选用。

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图书目录

绪论 1
0.1 工程材料的分类 1
0.2 材料在机械专业中的作用 3
第1章工程材料的性能及使用性能要求 5
1.1 工程材料的性能 5
1.1.1 工程材料的力学性能 5
1.1.2 工程材料的物理和化学性能 16
1.2 工程材料的使用条件和性能要求 18
1.2.1 工程材料的使用条件 18
1.2.2 工程材料的使用性能要求 19
1.3 工程材料的工艺性能要求 23
复习思考题 25
第2章晶体结构、结晶与相图 26
2.1 晶体的结构 26
2.1.1 原子间的结合键和结合能 26
2.1.2 晶体结构 28
2.1.3 三种常见的金属晶体结构 31
2.1.4 立方晶系中的晶向指数和晶面指数 33
2.1.5 晶体的各向异性 35
2.1.6 实际金属的晶体结构 36
2.2 纯金属的结晶 42
2.2.1 结晶的基本条件 42
2.2.2 纯金属的结晶过程 43
2.3 合金的结晶 46
2.3.1 合金的相结构 46
2.3.2 合金相图的建立 48
2.3.3 二元合金相图 49
2.3.4 合金性能与相图的关系 56
2.4 铁碳合金相图 57
2.4.1 铁碳合金的组元与基本相 57
2.4.2 铁碳合金相图分析 60
2.4.3 典型铁碳合金的结晶过程及其组织 63
2.4.4 碳对铁碳合金组织与性能的影响 68
2.5 金属的塑性变形 70
2.5.1 塑性变形机理 70
2.5.2 塑性变形对组织和性能的影响 74
2.5.3 金属的回复与再结晶 76
复习思考题 79
第3章钢的热处理 81
3.1 钢的热处理原理 82
3.1.1 钢在加热时的组织转变 82
3.1.2 钢在冷却时的组织转变 84
3.2 钢的整体热处理 92
3.2.1 正火和退火 92
3.2.2 淬火 94
3.2.3 回火 99
3.3 化学热处理 101
3.3.1 钢的渗碳 101
3.3.2 钢的渗氮 103
3.3.3 碳氮共渗 104
3.4 热处理设备、技术条件及其工序位置 104
3.4.1 常用热处理设备 104
3.4.2 热处理技术条件和工序位置 106
3.5 其他热处理及表面处理 107
复习思考题 113
第4章钢铁材料 114
4.1 工业用钢的基本知识 114
4.1.1 工业用钢的分类及牌号表示 114
4.1.2 合金元素的作用 116
4.2 碳素钢 119
4.2.1 普通碳素结构钢 119
4.2.2 优质碳素结构钢 120
4.2.3 碳素工具钢 120
4.2.4 碳素铸钢 121
4.3 合金结构钢 122
4.3.1 低合金高强度结构钢 122
4.3.2 合金渗碳钢 123
4.3.3 合金调质钢 125
4.3.4 弹簧钢 127
4.3.5 滚动轴承钢 129
4.3.6 易切削钢 130
4.4 合金工具钢 131
4.4.1 刃具钢 131
4.4.2 模具钢 135
4.4.3 量具钢 137
4.5 特殊性能钢 138
4.5.1 不锈钢 138
4.5.2 耐热钢 142
4.5.3 耐磨钢 144
4.6 铸铁 144
4.6.1 铸铁的石墨化 144
4.6.2 常用铸铁 147
复习思考题 153
第5章有色金属材料 155
5.1 铝及铝合金 155
5.1.1 工业纯铝 155
5.1.2 铝的合金化及铝合金的分类 156
5.1.3 铝合金的热处理 157
5.1.4 铸造铝合金 159
5.1.5 变形铝合金 162
5.2 铜及铜合金 164
5.2.1 纯铜（紫铜） 164
5.2.2 铜合金 165
5.2.3 铜合金的性能特点及应用范围 171
5.3 镁合金、钛合金和轴承合金 171
5.4 粉末冶金材料 178
5.4.1 粉末冶金工艺 178
5.4.2 粉末冶金材料 178
复习思考题 179
第6章非金属材料和复合材料 180
6.1 高分子材料 180
6.1.1 高分子化合物基本知识 181
6.1.2 高分子材料的结构 184
6.1.3 高分子材料的物理状态及性能 188
6.1.4 工程高分子材料 192
6.2 陶瓷材料 202
6.2.1 陶瓷的分类和制备 203
6.2.2 陶瓷材料的组织 204
6.2.3 陶瓷材料的性能特点 207
6.2.4 工程陶瓷简介 209
6.3 复合材料 211
6.3.1 复合材料的结构 211
6.3.2 增强相及增强原理 212
6.3.3 复合材料的性能特点 214
6.3.4 常用复合材料 216
复习思考题 220
第7章机械零件用材的选择 222
7.1 材料失效形式及失效分析 222
7.1.1 材料的失效 222
7.1.2 材料的失效形式 223
7.1.3 失效分析方法 226
7.2 选材的原则、方法和依据 227
7.2.1 选材的原则 227
7.2.2 选材的方法和依据 229
7.3 典型零件材料的选择 239
复习思考题 243
附录 245
附录A 部分钢的临界温度 245
附录B 硬度换算表 246
附录C 金属材料常用腐蚀剂 247
附录D 实验指导书（仅供参考） 248
参考文献 261