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绪论1

一、材料科学的作用与地位1

二、工程材料及热加工技术的发展1

三、本课程的性质、任务和学习方法2

第一章 金属材料的力学性能4

第一节 强度与塑性4

一、强度4

二、塑性6

第二节 硬度6

一、布氏硬度7

二、洛氏硬度8

三、维氏硬度9

第三节 冲击韧性与疲劳强度9

一、冲击韧性9

二、疲劳强度10

复习思考题12

第二章 纯金属与合金的基本知识13

第一节 纯金属与合金的晶体结构13

一、纯金属的晶体结构13

二、纯金属的实际晶体结构14

三、合金的晶体结构16

第二节 纯金属与合金的结晶18

一、纯金属的结晶过程18

二、合金的结晶与二元合金相图20

三、合金性能与相图间的关系27

复习思考题28

第三章 铁碳合金相图29

第一节 铁碳合金的基本知识29

一、纯铁的同素异晶转变29

二、铁碳合金的基本相29

第二节 铁碳合金相图30

一、铁碳合金相图分析31

二、铁碳合金的分类32

第三节 典型铁碳合金的结晶过程及组织33

一、共析钢的结晶过程及组织33

二、亚共析钢的结晶过程及组织34

三、过共析钢的结晶过程及组织34

四、共晶白口铸铁的结晶过程及组织35

五、亚共晶白口铸铁的结晶过程及组织36

六、过共晶白口铸铁的结晶过程及组织37

第四节 铁碳合金成分与组织、性能间的关系37

一、铁碳合金成分与组织间的关系37

二、铁碳合金成分与性能间的关系38

第五节 碳素钢39

一、杂质元素对碳钢性能的影响39

二、碳钢的分类40

三、碳钢的牌号、性能及用途40

复习思考题45

第四章 钢的热处理46

第一节 钢的热处理原理46

一、钢在加热时的组织转变46

二、钢在冷却时的组织转变49

第二节 钢的普通热处理56

一、钢的退火和正火56

二、钢的淬火58

三、钢的回火62

第三节 钢的表面热处理64

一、钢的表面淬火64

二、钢的化学热处理66

第四节 影响热处理件质量的因素69

一、常见的热处理缺陷及影响因素69

二、热处理工件的结构工艺性70

第五节 热处理技术条件的标注及工序位置安排71

一、热处理技术条件的标注71

二、热处理工序位置的安排71

复习思考题72

第五章 合金钢75

第一节 合金元素在钢中的作用75

一、合金元素在钢中的存在形式75

二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响76

三、合金元素对钢热处理的影响77

第二节 合金钢的分类及牌号79

一、合金钢的分类79

二、合金钢牌号的表示方法80

第三节 合金结构钢81

一、低合金高强度结构钢81

二、合金渗碳钢81

三、合金调质钢82

四、合金弹簧钢85

五、滚动轴承钢88

第四节 合金工具钢89

一、合金刃具钢89

二、合金模具钢94

三、合金量具钢97

第五节 特殊性能钢97

一、不锈钢97

二、耐热钢100

三、耐磨钢101

复习思考题102

第六章 铸铁104

第一节 铸铁的石墨化104

一、铁碳合金双重相图104

二、铸铁的石墨化104

三、影响铸铁石墨化的因素105

第二节 常用的铸铁106

一、灰铸铁106

二、球墨铸铁109

三、可锻铸铁112

四、蠕墨铸铁112

五、合金铸铁113

复习思考题114

第七章 有色金属及粉末冶金材料115

第一节 铝及铝合金115

一、工业纯铝115

二、铝合金的分类及热处理115

三、变形铝合金117

四、铸造铝合金118

第二节 铜及铜合金120

一、工业纯铜120

二、铜合金的分类120

三、黄铜121

四、青铜121

第三节 滑动轴承合金123

一、轴承合金的性能要求123

二、轴承合金的组织特征124

三、常用的轴承合金124

第四节 粉末冶金材料125

一、粉末冶金法及其应用125

二、常用的粉末冶金材料126

复习思考题128

第八章 非金属材料及复合材料129

第一节 高分子材料129

一、高分子材料的合成129

二、高分子材料的物理状态130

三、常用的高分子材料130

第二节 陶瓷材料134

一、陶瓷材料的分类134

二、陶瓷材料的性能及应用135

第三节 复合材料135

一、复合材料的分类135

二、复合材料的性能136

三、常用的复合材料136

复习思考题137

第九章 铸造139

第一节 合金的铸造性能139

一、合金的流动性139

二、合金的收缩141

三、铸造应力143

第二节 砂型铸造145

一、砂型铸造的造型方法145

二、砂型铸造工艺设计149

三、铸造实例分析155

第三节 铸件的结构工艺性156

一、砂型铸造工艺对铸件结构的要求156

二、合金铸造性能对铸件结构的要求157

第四节 特种铸造159

一、熔模铸造159

二、金属型铸造161

三、压力铸造162

四、低压铸造163

五、离心铸造164

六、实型铸造164

第五节 铸件中常见的缺陷及产生原因166

一、孔洞类缺陷166

二、形状类缺陷166

三、夹杂物类缺陷167

四、裂纹、冷隔类缺陷167

第六节 常用铸造方法比较168

复习思考题169

第十章 锻压170

第一节 金属的塑性变形170

一、金属塑性变形的实质170

二、冷塑性变形对金属组织及性能的影响172

三、回复与再结晶172

四、金属的热加工174

第二节 金属的锻压性能175

一、金属的本质175

二、变形条件175

第三节 自由锻176

一、自由锻的特点176

二、自由锻的基本工序177

三、自由锻工艺规程的制订178

四、自由锻锻件的结构工艺性183

第四节 模锻184

一、锤上模锻185

二、胎模锻188

三、压力机上模锻189

第五节 板料冲压192

一、板料冲压的基本工序192

二、冲模的分类及结构195

三、冲压件的结构工艺性196

第六节 其他压力加工方法198

一、挤压成形198

二、轧制成形199

三、拉拔200

复习思考题200

第十一章 焊接201

第一节 焊条电弧焊201

一、焊接电弧202

二、电弧焊的冶金过程202

三、焊条203

四、焊接接头206

五、焊接应力与变形207

第二节 其他熔焊方法210

一、埋弧焊210

二、气体保护电弧焊212

三、气焊213

四、电渣焊215

五、等离子弧焊216

第三节 压焊与钎焊217

一、压焊217

二、钎焊219

第四节 常用金属材料的焊接219

一、金属材料的焊接性219

二、碳钢的焊接221

三、合金钢的焊接221

四、铸铁的焊补222

五、有色金属的焊接223

第五节 焊接件的结构工艺性225

一、焊接结构材料的选择225

二、焊接接头形式的选择226

三、焊缝的布置226

第六节 焊接件中常见的缺陷228

一、焊接缺陷概述228

二、常见焊接缺陷的产生原因和防止措施228

第七节 焊接方法的选择231

复习思考题232

第十二章 机械零件的选材及毛坯的选择234

第一节 机械零件的失效234

一、零件的失效234

二、零件失效的形式及原因234

第二节 机械零件的选材235

一、零件选材的一般原则235

二、选材的方法及步骤239

三、典型零件的选材240

第三节 零件毛坯的选择245

一、毛坯选择的原则245

二、常用毛坯的特点及生产成本比较246

三、常用机械零件毛坯的选择246

复习思考题248

附录249

附录Ⅰ 黑色金属硬度强度换算表249

附录Ⅱ 国内外常用材料牌号对照表253

参考文献257