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第0章 绪论1

0.1 本课程的性质、地位和作用1

0.2 本课程的内容和特点1

0.2.1 本课程的内容和发展历程1

0.2.2 本课程的特点3

0.3 本课程的主要任务和教学方法3

0.3.1 本课程的主要任务3

0.3.2 本课程的主要教学方法3

第1章 材料的种类与性能5

1.1 材料的种类5

1.1.1 金属材料5

1.1.2 高分子材料6

1.1.3 陶瓷材料6

1.2.1 力学性能7

1.2 材料的性能7

1.1.4 复合材料7

1.2.2 物理、化学性能12

1.2.3 工艺性能13

小结13

习题13

第2章 金属的晶体结构与结晶15

2.1 金属的晶体结构15

2.1.1 晶体基础15

2.1.2 常见的金属晶体结构16

2.2 金属的实际晶体结构17

2.2.1 多晶体结构和亚结构17

2.2.2 实际金属晶体缺陷18

2.3 纯金属的结晶与铸锭19

2.3.1 纯金属的结晶19

2.3.2 金属的铸锭组织21

2.3.3 金属的同素异构转变22

2.4.1 基本概念23

2.4 合金的相结构23

2.4.2 固态合金的相结构24

小结25

习题25

第3章 二元合金相图及应用27

3.1 相图的建立27

3.2 匀晶相图28

3.3 共晶相图30

3.4 其他相图32

3.5 相图与性能的关系34

3.6 铁碳合金相图36

3.6.1 铁碳合金的基本相及组织36

3.6.2 铁碳合金相图分析37

3.6.3 铁碳合金的成分、组织和性能的变化规律44

3.7.1 碳钢中的常存杂质及对性能的影响46

3.6.4 铁碳合金相图的应用46

3.7 碳素钢46

3.7.2 碳钢的分类47

3.7.3 碳钢的牌号、性能及用途48

小结52

习题53

第4章 金属的塑性变形与再结晶55

4.1 金属的塑性变形55

4.1.1 金属单晶体的塑性变形55

4.1.2 金属多晶体的塑性变形58

4.1.3 塑性变形对合金组织和性能的影响58

4.2 变形金属在加热时组织和性能的变化59

4.3 金属的热变形加工61

小结61

习题62

5.1 钢的热处理原理63

第5章 钢的热处理63

5.1.1 钢在加热时的转变64

5.1.2 钢在冷却时的转变67

5.2 钢的普通热处理76

5.2.1 钢的退火和正火76

5.2.2 钢的淬火78

5.2.3 钢的回火84

5.3 钢的表面热处理85

5.3.1 钢的表面淬火86

5.3.2 化学热处理88

5.4 钢的其他热处理91

小结92

习题93

6.1 合金元素在钢中的作用95

6.1.1 合金元素对钢中基本相的影响95

第6章 合金钢95

6.1.2 合金元素对铁碳相图的影响96

6.1.3 合金元素对钢热处理的影响97

6.2 合金钢分类和牌号99

6.2.1 合金钢的分类99

6.2.2 合金钢的编号99

6.3 合金结构钢100

6.3.1 低合金结构钢101

6.3.2 合金渗碳钢103

6.3.3 合金调质钢105

6.3.4 合金弹簧钢106

6.3.5 滚动轴承钢110

6.4 合金工具钢112

6.4.1 合金刃具钢112

6.4.2 合金模具钢117

6.5.1 不锈钢121

6.5 特殊性能钢121

6.4.3 合金量具钢121

6.5.2 耐热钢126

6.5.3 耐磨钢129

小结129

习题130

第7章 铸铁132

7.1 铸铁的石墨化及分类132

7.1.1 铸铁的石墨化132

7.1.2 铸铁的分类134

7.2 常用铸铁135

7.2.1 普通灰铸铁135

7.2.2 球墨铸铁137

7.2.3 可锻铸铁140

7.2.4 蠕墨铸铁141

7.3.2 耐热铸铁142

7.3.1 耐磨铸铁142

7.3 合金铸铁142

7.3.3 耐蚀铸铁143

小结144

习题144

第8章 有色金属147

8.1 铝及铝合金147

8.1.1 工业纯铝147

8.1.2 铝合金148

8.1.3 常用铝合金149

8.2 铜及铜合金152

8.2.1 工业纯铜152

8.2.2 黄铜152

8.2.3 青铜155

8.3 滑动轴承合金157

8.3.1 轴承合金的性能要求和组织特征158

8.3.2 轴承合金的分类及牌号158

小结159

习题160

第9章 其他工程材料162

9.1 塑料162

9.1.1 塑料的组成162

9.1.2 塑料的分类163

9.1.3 塑料的成形方法163

9.1.4 塑料的性能164

9.1.5 常用工程塑料164

9.2 橡胶167

9.2.1 橡胶的组成167

9.2.2 橡胶的种类167

9.3 陶瓷168

9.3.1 陶瓷材料制作工艺169

9.3.2 陶瓷材料的显微结构及性能169

9.3.3 常用工业陶瓷及其应用170

9.4 复合材料172

9.4.1 复合材料的分类173

9.4.2 复合材料的性能特点173

9.4.3 复合材料简介174

9.5 材料技术的发展方向176

小结177

习题177

第10章 机械零件的失效分析与选材179

10.1 机械零件的失效分析179

10.1.1 零件的失效形式179

10.1.2 零件失效的原因181

10.1.3 失效分析的步骤、方法182

10.2 选材的一般原则182

10.2.1 材料的使用性能原则182

10.2.2 材料的工艺性能原则183

10.3.1 提高疲劳强度与耐磨性的选材与工艺184

10.3 典型零件的选材与工艺184

10.2.3 经济性原则184

10.3.2 齿轮类与轴类零件的选材与工艺186

小结190

习题190

第11章 铸造191

11.1 铸造工艺基础191

11.1.1 合金的流动性及充型能力191

11.1.2 铸件的凝固方式194

11.1.3 铸造合金的收缩194

11.1.4 铸造应力197

11.1.5 铸件的变形199

11.1.6 铸件的裂纹200

11.1.7 铸件的常见缺陷200

11.2 砂型铸造201

11.2.1 造型材料202

11.2.2 砂型铸造造型方法203

11.2.3 铸造工艺设计206

11.3 特种铸造212

11.3.1 熔模铸造（失蜡铸造）212

11.3.2 金属型铸造214

11.3.3 压力铸造215

11.3.4 低压铸造216

11.3.5 离心铸造217

11.4 铸件结构设计218

11.4.1 铸造工艺对铸件结构设计的要求218

11.4.2 合金铸造性能对铸件结构设计的要求221

11.4.3 不同铸造方法对铸件结构的要求224

11.5 铸造新技术与发展趋势226

11.5.1 造型技术的发展227

11.5.2 快速原型制造技术227

习题228

小结228

11.5.3 计算机在铸造中的应用228

第12章 锻压231

12.1 锻压加工工艺基础232

12.1.1 金属的锻造性能232

12.1.2 锻造比及流线组织234

12.1.3 金属的塑性变形规律236

12.2 常用锻造方法237

12.2.1 自由锻237

12.2.2 模锻240

12.3 板料冲压250

12.3.1 板料冲压特点及应用250

12.3.2 冲裁250

12.3.3 拉伸252

12.3.4 弯曲254

12.3.5 成形255

12.3.6 板料冲压件的结构工艺性257

12.4 现代塑性加工与发展趋势259

12.4.1 精密模锻259

12.4.2 挤压259

12.4.3 轧制成形260

12.4.4 超塑性变形262

12.4.5 塑性加工发展趋势263

小结264

习题265

第13章 焊接267

13.1 焊接工程理论基础267

13.1.1 熔焊冶金过程267

13.1.2 焊接接头组织和性能268

13.1.3 焊接应力与变形270

13.2 常用焊接方法274

13.2.1 手工电弧焊274

13.2.2 埋弧自动焊277

13.2.3 气体保护焊279

13.2.4 压焊与钎焊281

13.3 常用金属材料的焊接286

13.3.1 金属材料的焊接性286

13.3.2 碳钢及低合金结构钢的焊接287

13.3.3 不锈钢的焊接288

13.3.4 铸铁的焊补289

13.3.5 非铁金属的焊接289

13.4 焊接结构工艺性291

13.4.1 焊接结构的材料选择291

13.4.2 焊接方法的选择291

13.4.3 焊接接头的工艺设计291

13.5 现代焊接技术与发展趋势295

13.5.1 等离子弧焊接与切割295

13.5.2 电子束焊接296

13.5.3 激光焊接297

13.5.4 扩散焊接298

13.5.5 焊接技术的发展趋势298

小结299

习题299

第14章 毛坯的选择301

14.1 毛坯的选择原则301

14.1.1 毛坯的种类及成形方法的比较301

14.1.2 毛坯的选择原则303

14.2 零件的结构分析及毛坯选择305

14.2.1 轴杆类零件305

14.2.2 盘套类零件306

14.2.3 机架、壳体类零件307

14.3 毛坯选择实例307

小结309

习题309

参考文献310