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绪论1

第1篇 工程材料的性能和基本特征4

第1章 机械工程对材料性能的要求4

1.1 工程构件与机械零件所受各种负荷概述4

1.2 工程设计与加工工艺所需要的材料性能7

1.3 工程材料类型及主要特征17

小结19

思考题与习题19

进一步阅读材料1 结合键和工程材料的键性20

进一步阅读材料2 工程材料主要性能的比较23

第2章 材料的组成和内部结构特征26

2.1 材料的结构26

2.2 晶体材料的相图与相变33

2.3 材料的组织与性能50

小结54

思考题与习题54

进一步阅读材料1 钢铁的冶炼55

进一步阅读材料2 高分子材料的制备60

第2篇 工程材料的加工特性及改性64

第3章 工程材料成形过程中的行为与性能变化64

3.1 金属的凝固65

3.2 铸造、焊接过程中的材料行为及性能变化69

3.3 冷塑性变形过程中的材料行为及性能变化73

3.4 热塑性变形过程中的材料行为及性能变化76

3.5 高分子材料的物理状态78

小结80

思考题与习题81

进一步阅读材料 陶瓷的成型81

第4章 改善材料性能的热处理、合金化及改性84

4.1 提高工程材料性能的主要途径84

4.2 金属材料在加热与冷却过程中的主要变化85

4.3 改善材料成形加工组织与性能的热处理工艺（预先热处理）93

4.4 提高材料性能的热处理工艺（最终热处理）98

4.5 工程材料的表面改性103

4.6 钢的合金化109

小结112

思考题与习题113

进一步阅读材料1 高分子材料的改性115

进一步阅读材料2 陶瓷的相变增韧118

第3篇 常用机械工程材料121

第5章 常用金属材料及性能121

5.1 工业用钢分类与牌号121

5.2 结构钢125

5.3 滚动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢136

5.4 铸铁144

5.5 有色金属及其合金149

5.6 粉末冶金材料157

小结159

思考题与习题160

进一步阅读材料1 超级钢161

进一步阅读材料2 高性能轻合金165

进一步阅读材料3 高温结构材料168

第6章 非金属材料172

6.1 高分子材料172

6.2 工程陶瓷181

6.3 复合材料185

小结188

思考题与习题189

进一步阅读材料1 超硬材料189

进一步阅读材料2 碳纤维材料192

进一步阅读材料3 纳米材料195

第4篇 机械工程材料的选择与应用199

第7章 工程设计制造中的材料选择199

7.1 零件失效与失效类型199

7.2 零件设计中的材料选择202

7.3 热处理工艺方案与零件加工工艺路线206

7.4 热处理结构工艺性与零件变形开裂倾向212

小结217

思考题与习题218

进一步阅读材料 现代选材方法219

第8章 常用机器零件选材224

8.1 轴类零件选材224

8.2 齿轮类零件材料选择228

8.3 弹簧类零件材料选择234

8.4 箱体支承类零件材料选择236

小结238

思考题与习题238

第9章 常用机械用材情况与机械工业节材240

9.1 常用机械用材情况与趋向240

9.2 机械工程中的节材244

小结245

思考题与习题246

第10章 工程领域选材用材专题与应用实例247

10.1 专题1 刀具的选材247

10.2 专题2 塑料模具的选材252

10.3 专题3 磨损工况选材及防护256

10.4 专题4 高温工况选材及防护262

10.5 专题5 腐蚀工况选材及防护267

10.6 专题6 压力容器的选材272

附录277

附录1 常用钢材在水、油中的临界淬透直径277

附录2 常用金属材料的相对价格278

附录3 常用工程塑料的相对价格278

附录4 常用热处理方法的相对加工费用279

附录5 金属热处理工艺的分类及代号（GB/T12603—1990）279

附录6 本书涉及的部分（引进）新钢号对照表283

附录7 钢铁及合金牌号统一数字代号体系284

参考文献285