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绪论 1

一、课程的性质和地位 1

二、课程的内容与特点 1

三、课程学习要求 1

第一章 金属材料基础 3

第一节 金属材料与机械制造过程 3

一、金属材料的分类 3

二、钢铁材料生产过程概述 4

三、机械制造过程概述 5

第二节 金属材料的基本性能 6

一、金属材料的力学性能 6

二、金属材料的物理性能与化学性能 13

三、金属材料的工艺性能 15

复习与思考题 16

第二章 金属材料结构的基本知识 18

第一节 金属材料的晶体结构 18

一、金属的理想晶体结构 18

二、金属的实际晶体结构 20

三、合金的晶体结构 22

四、金属的结晶过程及理论 23

五、二元合金状态图 25

第二节 铁碳合金状态图 27

一、铁碳合金相图分析 27

二、钢和白口铸铁结晶过程分析 30

三、含碳量与铁碳合金性能的关系 32

四、Fe-Fe3C相图的应用 33

复习与思考题 34

第三章 金属热处理基本知识 36

第一节 钢在加热和冷却时的组织转变 36

一、钢在加热时的转变 36

二、钢在冷却时的转变 37

第二节 热处理的基本类型 40

一、钢的退火和正火 40

二、钢的淬火和回火 41

三、钢的表面淬火 44

四、钢的化学热处理 45

复习与思考题 46

第四章 工程上常用的钢和铁及其热处理 48

第一节 钢中基本元素作用 48

一、常存元素和杂质对钢性能的影响 48

二、合金元素在钢中的作用 49

第二节 结构钢 54

一、碳素结构钢 55

二、低合金高强度结构钢 60

三、合金结构钢 61

第三节 特殊性能钢 72

一、不锈钢 72

二、耐热钢 76

三、耐磨钢 78

习题与思考题 78

第五章 常用工模具钢及热处理 81

第一节 常用工模具用钢 81

一、碳素工具钢 81

二、高碳低合金钢 84

三、高耐磨冷作模具钢 86

四、高速钢 91

五、中碳合金工具钢 93

第二节 高性能工模具钢 100

一、基体钢 101

二、微变形钢 105

三、硬质合金 109

四、钢结硬质合金 112

第三节 新型工模具钢 115

一、热作模具钢 115

二、冷作模具钢 127

三、塑料模具钢 131

四、最新模具材料 140

复习与思考题 140

第六章 铸铁 142

第一节 概述 142

一、铸铁的特点 142

二、Fe-C状态图和Fe-C-Si状态图 143

三、铸铁的石墨化过程 144

第二节 常用铸铁种类 145

一、灰铸铁 145

二、可锻铸铁 148

三、球墨铸铁 149

四、耐磨铸铁 154

五、耐蚀铸铁 155

六、耐热铸铁 155

复习与思考题 158

第七章 有色金属 159

第一节 铝及铝合金 159

一、工业纯铝 159

二、铝合金分类及时效强化 159

三、变形铝合金 161

四、铸造铝合金 162

第二节 铜及铜合金 164

一、工业纯铜 164

二、铜合金的分类及牌号表示方法 164

三、黄铜 165

四、青铜 167

第三节 滑动轴承合金 169

一、对轴承合金性能的要求 169

二、轴承合金的组织特征 169

三、常用的轴承合金 170

第四节 粉末冶金材料 172

一、粉末冶金法及其应用 172

二、机械制造中常用的粉末冶金材料 172

习题与思考题 173

第八章 高分子材料、陶瓷材料及复合材料 175

第一节 高分子材料 175

一、基本概念 175

二、高聚物的合成 177

三、高聚物的分类和命名 178

四、常用高聚物材料——塑料 178

第二节 陶瓷材料 181

一、概述 181

二、陶瓷的组成相及其结构 181

三、陶瓷的性能及应用 183

第三节 复合材料 185

一、概述 185

二、复合材料的性能 186

三、常用复合材料 186

习题与思考题 188

第九章 铸造成形技术 189

第一节 铸造工艺基础 189

一、液态合金充型理论 189

二、铸件的凝固与收缩 190

三、铸造内应力、变形和裂纹 193

四、铸件中的气孔 195

五、铸件的常见缺陷 196

第二节 普通型砂铸造 197

一、造型方法选择 197

二、浇注位置与分型面的选择 205

三、工艺参数的选择 206

第三节 特种铸造 209

一、熔模铸造 209

二、金属型铸造 212

三、压力铸造 213

四、低压铸造 215

五、离心铸造 216

第四节 各种铸造方法的比较 217

第五节 铸件结构设计 218

一、铸件结构与砂型铸造工艺的关系 218

二、铸件结构与合金铸造性能的关系 221

复习与思考题 225

第十章 塑性成形加工技术 226

第一节 金属的塑性变形基础 226

一、金属塑性变形的实质 226

二、塑性变形后金属的组织和性能 226

三、金属的可锻性 228

第二节 自由锻 230

一、自由锻工艺规程的制定 231

二、高合金钢锻造特点 232

第三节 模型锻造 233

一、锤上模锻 233

二、胎模锻 240

三、摩擦压力机上模锻 241

四、曲柄压力机上模锻 242

五、平锻机上模锻 244

第四节 板料冲压 245

一、分离工序 245

二、变形工序 248

三、冲模的分类和构造 251

四、板料冲压件结构工艺性 253

第五节 特种成形工艺 256

一、精密模锻 256

二、零件的挤压 257

三、零件的轧制 258

四、超塑性成形 261

五、摆动碾压 262

复习与思考题 263

第十一章 焊接技术 266

第一节 电弧焊 266

一、手工电弧焊的焊接过程 266

二、电弧焊的冶金过程特点 267

三、电焊条 267

四、焊接接头金属组织与性能的变化 268

五、焊接应力与变形 270

六、埋弧自动焊 272

七、气体保护焊 273

第二节 其他常用焊接方法 276

一、电渣焊 276

二、等离子弧焊接与切割 277

三、电阻焊 278

四、钎焊 281

第三节 常用金属材料的焊接 282

一、金属材料的可焊性 282

二、碳钢的焊接 283

三、合金结构钢的焊接 284

四、铸铁的焊补 285

五、有色金属的焊接 286

第四节 焊接结构设计 287

一、焊接结构件材料的选择 287

二、焊接方法的选择 287

三、焊接接头工艺设计 288

第五节 焊接质量检验 293

一、焊接接头缺陷分析 293

二、焊接质量检验过程与方法 294

复习与思考题 296

第十二章 机械零件（模具零件）材料及毛坯制造工艺选择 299

第一节 机械零件（模具零件）的失效机理 299

一、磨损失效 299

二、断裂失效 304

三、塑性变形失效 307

第二节 模具的失效形式 308

一、冷作模具的工作条件与失效形式 308

二、热作模具的工作条件与失效形式 311

三、塑料模具的工作条件与失效形式 314

第三节 失效分析的方法 315

一、失效分析的主要任务 315

二、失效分析的方法和步骤 316

三、失效分析的基本手段 317

第四节 影响模具寿命的因素 319

一、模具的结构形式 319

二、模具零件的几何形状 320

三、模具工作条件 322

四、模具制造及热处理 324

第五节 机械零件（模具零件）材料的选择 329

一、选材的一般原则 329

二、选材的步骤及具体方法 336

三、典型零件的选材实例分析 337

复习与思考题 349

参考文献 352