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目录1

第一章 机械零件的失效分析3

§1-1 零件在常温静载下的过量变形3

一、过量弹性变形3

二、过量塑性变形5

§1-2 零件在静载和冲击载荷下的断裂5

一、韧断和脆断的基本概念5

二、影响脆断的因素6

三、断裂韧性的概念8

一、疲劳的基本概念10

§1-3 在交变载荷下的疲劳断裂10

二、疲劳断口的特征11

三、疲劳抗力指标及其影响因素11

§1-4 零件的磨损失效15

一、磨损的基本类型16

二、接触疲劳18

§1-5 高温下工作零件的失效19

一、高温对金属机械性能的影响19

二、蠕变极限和持久强度19

三、高温下零件的失效21

习题与思考题22

一、纯铁的结晶23

§2-1 纯铁的组织和性能23

第二章 碳钢23

二、纯铁的同素异构转变24

三、工业纯铁的组织和性能27

§2-2 铁和碳的相互作用30

一、铁和碳形成固溶体——铁素体和奥氏体30

二、铁和碳形成化合物——渗碳体31

三、铁碳合金中的组织组成物32

§2-3 Fe-Fe3C相图33

一、相图的基本概念33

二、Fe-Fe3C相图分析35

三、典型铁碳合金结晶过程分析40

四、碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响46

五、Fe-Fe3C相图的实际应用48

六、合金性能和相图关系小结49

§2-4 钢中常存杂质元素对钢性能的影响50

一、硅和锰的影响50

二、硫的影响51

三、磷的影响51

四、钢中气体的影响51

§2-5 钢锭的组织和缺陷52

一、镇静钢钢锭的组织和缺陷52

二、沸腾钢钢锭的组织和缺陷54

一、冷压力加工对钢组织和性能的影响55

三、沸腾钢和镇静钢的比较与应用55

§2-6 压力加工对钢组织和性能的影响55

二、冷变形钢在加热过程中组织和性能的变化59

三、热压力加工对钢组织和性能的影响61

§2-7 碳钢的分类、编号及用途62

一、碳钢的分类62

二、碳钢的牌号和用途63

习题与思考题66

一、钢在加热时的转变68

§3-2 热处理过程中钢的组织转变68

§3-1 概述68

第三章 钢的热处理68

二、钢在冷却时的转变72

§3-3 钢的普通热处理82

一、钢的退火与正火82

二、钢的淬火85

三、钢的回火90

§3-4 钢的表面热处理92

一、表面淬火93

二、钢的化学热处理95

二、淬火硬度不足102

习题与思考题102

一、变形与开裂102

§3-5 热处理缺陷及防止方法102

第四章 合金钢104

§4-1 概述104

一、合金元素在钢中的作用104

二、合金钢的分类及牌号109

§4-2 合金结构钢110

一、普通热处理用结构钢110

二、表面热处理用结构钢119

§4-3 合金工具钢123

一、工具钢的特点及合金元素在工具钢中的作用123

二、碳素工具钢与低合金工具钢的比较124

三、高速钢的性能及热处理特点126

四、量具用钢的性能及热处理特点131

五、模具钢的特点及热处理131

§4-4 特殊性能钢135

一、不锈钢135

二、耐热钢141

三、低温钢146

四、耐磨钢147

习题与思考题152

第五章 铸铁153

§5-1 概述153

一、石墨化过程153

二、影响石墨化的因素154

一、灰口铸铁的组织156

§5-2 灰口铸铁的组织和性能156

二、灰口铸铁的性能特点158

§5-3 灰口铸铁的分类、性能及用途159

一、灰铸铁159

二、球墨铸铁159

三、蠕墨铸铁161

四、可锻铸铁163

二、正火165

三、淬火及回火165

一、退火165

§5-4 灰口铸铁的热处理165

四、等温淬火166

五、表面淬火166

六、表面化学热处理166

§5-5 合金铸铁166

一、高强度合金铸铁167

二、耐热合金铸铁167

三、耐蚀合金铸铁167

四、耐磨合金铸铁168

习题与思考题169

二、提高铝及铝合金强度的主要途径170

一、铝及铝合金的性能特点170

§6-1 铝及铝合金170

第六章 有色金属及其合金170

三、铝及铝合金的分类和用途174

§6-2 钢及铜合金180

一、铜及铜合金的性能特点180

二、铜及铜合金的分类及用途180

§6-3 轴承合金190

一、轴承合金的性能要求190

二、轴承合金的分类及用途191

§6-4 钛及钛合金194

一、钛及钛合金的性能特点194

二、常用钛合金及其热处理195

习题与思考题197

第七章 高分子材料198

§7-1 概述198

一、高分子链的结构和形态198

二、高聚物的聚集态203

三、高分子材料的组成205

§7-2 高分子材料的性能206

一、机械性能206

二、物理性能和化学性能209

一、工程塑料的种类、性能及应用211

§7-3 常用高分子材料211

三、高分子材料的老化211

二、合成橡胶的种类、性能和应用214

习题与思考题217

第八章 陶瓷材料218

§8-1 陶瓷材料的结构、性能与分类218

一、陶瓷材料的结构218

二、陶瓷材料的性能222

三、陶瓷材料的分类225

一、普通陶瓷226

二、特种陶瓷226

§8-2 工程结构陶瓷材料226

§8-3 金属陶瓷材料228

一、粉末冶金简介228

二、金属陶瓷硬质合金228

习题与思考题229

第九章 复合材料230

§9-1 复合机理简介230

一、粒子增强复合230

二、纤维增强复合231

三、连续纤维单向增强复合材料的强化原理232

四、复合材料的性能特点235

一、纤维－树脂复合材料236

§9-2 非金属基复合材料236

二、塑料－金属多层复合材料239

§9-3 金属基复合材料240

一、纤维－铝（或合金）基复合材料240

二、纤维－钛合金基复合材料240

三、纤维－铜（或合金）基复合材料241

习题与思考题241

第十章 典型零件的选材及热处理工艺分析242

§10-1 常用机械性能指标在选材中的意义242

§10-2 断裂韧性在选材中的意义244

二、加工工艺对性能的影响245

§10-4 材料强度、塑性与韧性的合理配合245

一、结构设计对性能的影响245

§10-3 零件实物性能试验的重要性245

§10-5 选材方法246

一、根据材料的使用性能选材247

二、根据材料的工艺性能选材248

三、根据材料的经济性选材250

§10-6 典型零件选材及热处理工艺分析250

一、齿轮250

二、轴251

三、汽轮机叶片253

习题与思考题254

主要参考文献254