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第○章 绪论 1

一、工程材料及成形技术在制造业中的地位与作用 1

二、工程材料及成形技术的发展 3

三、本课程的特点、主要内容及教学要求 7

第一章 工程材料的主要性能 9

第一节 单向静拉伸载荷下材料的力学性能 9

一、拉伸试验 9

二、强度 11

三、塑性 12

第二节 硬度 13

一、布氏硬度 14

二、洛氏硬度 15

第三节 冲击韧性 16

第四节 疲劳极限 17

习题 18

第二章 金属的晶体结构与结晶 19

第一节 金属的晶体结构 19

一、理想晶体结构 19

二、金属的实际晶体结构 22

第二节 纯金属的结晶与同素异构转变 25

一、纯金属的结晶 26

二、金属的同素异构转变 30

第三节 合金的晶体结构 30

一、基本概念 30

二、固态合金的相结构 31

习题 33

第三章 二元合金相图及应用 34

第一节 相图的建立 34

第二节 匀晶相图 35

一、相图分析 35

二、合金的结晶过程 36

三、枝晶偏析 36

第三节 共晶相图 37

一、相图分析 37

二、典型合金的结晶过程 38

第四节 其他相图 39

一、二元共析相图 39

二、形成稳定化合物的相图 40

第五节 相图与性能的关系 41

一、合金的使用性能与相图的关系 41

二、合金的工艺性能与相图的关系 41

第六节 铁碳合金相图 42

一、铁碳合金的基本组织 42

二、铁碳合金相图分析 44

三、铁碳合金的成分、组织和性能的变化规律 50

四、铁碳合金相图的应用 51

习题 53

第四章 钢的热处理 54

第一节 钢的热处理概述 54

第二节 钢的热处理原理 55

一、钢在加热时的组织转变 55

二、钢在冷却时的组织转变 60

第三节 钢的普通热处理 68

一、钢的退火 69

二、钢的正火 71

三、钢的淬火 72

四、钢的回火 75

第四节 钢的表面热处理与化学热处理 76

一、表面淬火 76

二、化学热处理 78

第五节 钢的热处理新技术 80

一、可控气氛热处理 80

二、真空热处理 80

三、离子渗扩热处理 81

四、形变热处理 81

习题 82

第五章 常用工程金属材料 83

第一节 铁碳合金 83

一、碳钢 83

二、铸铁 87

第二节 合金钢 94

一、合金元素在钢中的主要作用 95

二、合金钢分类和编号 97

三、合金结构钢 98

四、合金工具钢 106

五、特殊性能钢 112

习题 115

第六章 有色金属及其合金 117

第一节 铝及铝合金 117

一、工业纯铝 118

二、铝合金 118

三、常用铝合金 120

第二节 铜及铜合金 123

一、工业纯铜 123

二、黄铜 124

三、青铜 127

第三节 滑动轴承合金 130

一、轴承合金的性能要求和组织特征 130

二、轴承合金的分类及牌号 131

习题 132

第七章 非金属材料 134

第一节 高分子材料 134

一、高分子材料基本概念 134

二、塑料 134

三、橡胶 138

第二节 陶瓷材料 140

一、陶瓷材料制作工艺 140

二、陶瓷材料的物质结构和显微结构 141

三、陶瓷材料的性能特点 142

四、常用工业陶瓷及其应用 143

第三节 复合材料 144

一、复合材料的分类 144

二、复合材料的性能特点 145

三、复合材料简介 146

习题 148

第八章 工程材料的选择 150

第一节 机械零件的失效分析 150

一、基本概念 150

二、零件的失效形式 150

三、失效的基本因素 153

四、失效分析的步骤及方法 154

第二节 工程材料的选材原则 154

一、保证使用性能足够的原则 155

二、工艺性能良好的原则 157

三、经济性合理的原则 159

第三节 典型零件材料的选材举例 159

一、轴类零件 159

二、齿轮类零件的选材 161

三、刃具的选材 163

习题 164

第九章 铸造 165

第一节 合金的铸造性能 166

一、合金的流动性及充型能力 166

二、铸件的凝固方式 168

三、铸造合金的收缩 169

四、铸造应力、变形与裂纹 173

第二节 砂型铸造 174

一、砂型铸造的工艺过程 174

二、砂型铸造造型方法 174

三、浇注系统的确定 177

四、铸造工艺设计 178

第三节 特种铸造 185

一、熔模铸造 185

二、金属型铸造 187

三、压力铸造 188

四、低压铸造 189

五、离心铸造 190

六、铸造方法的选择 191

第四节 铸件结构工艺性 192

一、合金铸造性能对铸件结构设计的要求 192

二、铸造工艺对铸件结构设计的要求 194

第四节 铸造新技术与发展趋势 198

一、造型技术的发展 198

二、快速原型制造技术 199

三、计算机在铸造中的应用 200

习题 200

第十章 锻压 202

第一节 锻压加工工艺基础 203

一、金属的锻造性能 203

二、锻造比及流线组织 204

三、金属的塑性变形规律 205

第二节 常用锻造方法 206

一、自由锻 207

二、模锻 214

第三节 板料冲压 216

一、板料冲压特点及应用 216

二、冲裁 216

三、拉伸 217

四、弯曲 219

五、成形 219

六、板料冲压件的结构工艺性 221

第四节 现代塑性加工与发展趋势 223

一、精密模锻 224

二、挤压 224

三、轧制成形 226

习题 229

第十一章 焊接 230

第一节 焊接概述 230

一、焊接的分类 230

二、焊接的特点 231

第二节 焊接基础知识 231

一、熔焊冶金过程 231

二、焊接接头组织和性能 233

三、焊接应力与变形 235

第三节 常用焊接方法 241

一、手工电弧焊 242

二、埋弧自动焊 246

三、气体保护焊 248

四、压焊与钎焊 251

第四节 常用金属材料的焊接 255

一、金属材料的焊接性 255

二、碳钢及低合金结构钢的焊接 256

三、不锈钢的焊接 258

四、铸铁的焊补 259

五、非铁金属的焊接 260

第五节 焊接结构工艺性 261

一、焊接结构的材料选择 261

二、焊接方法的选择 262

三、焊接接头的工艺设计 262

第六节 现代焊接技术与发展趋势等 266

一、离子弧焊接与切割 266

二、激光焊接 267

三、电子束焊接 267

四、焊接技术的发展趋势 268

习题 269

参考文献 271