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学习指导 1

第一节 静载荷条件下材料的力学性能 1

一、静拉伸试验及材料的强度与塑性 1

第一章 材料的力学性能 1

二、硬度 4

第二节 非静载荷时材料的力学性能 6

一、冲击韧度 6

二、疲劳强度 7

第三节 金属材料的断裂韧度 8

作业一 9

第一节 纯金属的晶体结构 11

一、晶体结构的基本知识 11

第二章 金属的晶体结构 11

学习指导 11

二、纯金属的实际晶体结构 15

第二节 合金的晶体结构 16

一、基本概念 17

二、合金的相结构 17

作业二 20

一、冷却曲线和过冷度 21

第一节 纯金属的结晶 21

学习指导 21

第三章 金属的结晶与二元合金相图 21

二、纯金属的结晶过程 22

第二节 合金结晶与二元合金相图 23

一、二元合金相图的建立 23

二、匀晶相图 23

三、共晶相图——具有两相机械混合物的合金相图 24

四、具有共析反应的相图 26

五、形成稳定化合物的相图和其他相图 26

六、合金力学性能与相图的关系 26

作业三 28

第四章 铁碳合金相图及碳素钢 29

学习指导 29

第一节 铁碳合金的基本知识 29

一、纯铁的性能和同素异构转变 29

二、铁碳合金中的相 30

三、铁碳合金中的基本组织 31

第二节 铁碳合金相图 31

一、Fe—C相图与Fe—Fe3C相图 32

二、对Fe—Fe3C相图的分析 32

三、典型铁碳合金结晶过程分析 34

四、碳对平衡组织和性能影响 39

五、Fe—Fe3C相图的应用 40

第三节 碳素钢 41

一、钢中的常存元素对钢性能影响 41

二、碳素钢的分类、钢号和主要用途 41

作业四 49

第五章 钢的热处理 50

学习指导 50

第一节 概述 50

第二节 钢在加热时的组织转变 51

一、奥氏体的形成 51

二、奥氏体晶粒度及其控制 52

第三节 钢在冷却时的组织转变 53

一、过冷奥氏体等温转变曲线 53

二、过冷奥氏体的连续冷却转变 56

三、马氏体型转变 56

第四节 钢的退火正火 58

一、钢的退火 58

二、钢的正火 59

第五节 钢的淬火 59

一、淬火加热温度的选择 59

三、常用的淬火方法 60

二、淬火冷却介质 60

四、钢的淬透性 61

第六节 钢的回火 63

一、回火的目的 63

二、淬火钢在回火时组织和性能的变化 63

三、回火的种类及应用 63

第七节 钢的表面淬火 64

一、火焰加热表面淬火 64

二、感应加热表面淬火 65

一、钢的渗碳 66

第八节 钢的化学热处理 66

二、钢的渗氨 68

三、钢的碳氨共渗 68

第九节 热处理零件的结构工艺性 69

一、常见热处理缺陷 69

二、热处理零件的结构工艺性 70

作业五 71

第六章 合金钢 73

学习指导 73

第一节 合金元素对钢的影响 73

一、合金元素对钢的基本相的影响 73

二、合金元素对铁碳合金相图的影响 74

三、合金元素对钢热处理的影响 75

四、合金钢的分类及牌号 77

第二节 合金结构钢 77

一、低合金结构钢 78

二、合金渗碳钢 79

三、合金调质钢 80

四、合金弹簧钢 82

五、滚动轴承轴 86

一、刃具钢 88

第三节 合金工具钢 88

二、合金模具钢 91

第四节 特殊性能钢 95

一、不锈钢 95

二、耐热钢 96

三、耐磨钢 100

作业六 101

第七章 铸铁 102

学习指导 102

第一节 铸铁的石墨化 102

一、铸铁的石墨化过程 102

二、影响石墨化的因素 103

一、铸铁的分类 104

二、不同石墨形态铸铁的特性及用途 104

第二节 常用铸铁的特点及应用 104

作业七 109

第八章 有色金属及其合金 110

学习指导 110

第一节 铝及铝合金 110

一、工业纯铝 110

二、铝合金 110

二、铜合金 114

第二节 铜及铜合金 114

一、工业纯铜 114

第三节 滑动轴承合金 119

一、轴承合金的性能要求与组织 119

二、轴承合金的类型及应用 120

第四节 粉末冶金与硬质合金 122

一、粉末冶金简介 122

二、硬质合金 123

作业八 124

学习指导 125

第一节 概述 125

第九章 铸造成形 125

第二节 金属的铸造性能 126

一、金属的流动性 126

二、金属的收缩性 128

第三节 砂型铸造的工艺过程 131

一、造型材料 131

二、造型方法 132

三、熔炼和浇注 135

第四节 铸造工艺的基本内容 135

一、浇注位置的选择与确定 135

二、分型面的选择 136

三、确定主要工艺参数 137

四、绘制铸造工艺图和铸件图 139

第五节 铸造工艺对铸件结构的要求 140

一、铸造性能对结构的要求 140

二、铸造工艺对结构的要求 142

第六节 特种铸造 144

一、熔模铸造 144

二、金属型铸造 145

三、压力铸造 145

四、离心铸造 146

作业九 147

第十章 锻压成形 148

学习指导 148

第一节 概述 148

第二节 金属的锻造性能 149

一、金属塑性变形的实质 149

二、金属的冷变形强化、回复与再结晶 151

三、锻造流线与锻造化 152

四、影响金属锻造性能的因素 153

第三节 锻造工艺过程 155

一、加热 155

二、成形 156

三、锻后处理 161

第四节 自由锻造工艺设计简介 162

一、绘制锻件图 162

二、计算坯料的质量及尺寸 163

三、确定变形工序 164

四、确定锻造温度范围及锻后处理规范 164

第五节 零件结构的锻造工艺性 166

一、锻造性能对结构的要求 166

二、锻造工艺对结构的要求 166

一、板料冲压的特点及应用 168

第六节 板料冲压成形 168

二、冲压成形的基本工序 169

三、零件结构的冲压工艺性 171

四、冲压工艺举例 173

作业十 174

第十一章 焊接成形 176

学习指导 176

第一节 概述 176

一、焊接的实质 176

二、焊接方法的种类 176

三、焊接方法的应用及其特点 177

第二节 金属材料的焊接性能 178

一、金属焊接性的概念 178

二、钢材的焊接性 178

三、铸铁的焊接性 179

四、铝及铝合金的焊接性 180

五、铜及铜合金的焊接性 180

第三节 手工电弧焊 181

一、手工电弧焊的过程、特点及应用 181

二、焊接电弧 182

三、焊接冶金过程特点 182

四、焊条 183

五、熔焊接头的组织性能 185

第四节 手工电弧焊工艺设计的主要内容 186

一、接头形式与坡口形式的确定 186

二、焊接位置的确定 188

三、焊接工艺参数的确定 188

四、采用合理的运条方法 189

五、预防及消除焊接应力 190

六、预防及矫正焊接变形 190

七、绘制焊接结构图 192

一、未焊透和夹渣 196

第五节 手工电弧焊常见缺陷及其防止 196

二、焊接裂纹 198

三、气孔 199

四、焊瘤 200

五、咬边和烧穿 200

第六节 其他焊接方法与切割 201

一、气焊与气割 201

二、气体保护电弧焊 202

三、电阻焊 203

四、钎焊 204

六、等离子弧焊接与切割 205

五、埋弧焊 205

第七节 焊接结构工艺性 206

一、焊接结构材料的选择 206

二、焊缝布置 206

三、焊接接头设计 208

作业十一 209

第十二章 机械零件毛坯的选材 211

学习指导 211

第一节 常用毛坯制造方法的比较 211

三、考虑生产条件 213

第三节 常用机械零件的毛坯类别 213

一、满足零件的使用要求 213

二、降低制造成本 213

第二节 选择毛坯类型和加工方法的原则 213

一、轴杆类 214

二、饼块及盘套类 214

三、机架箱体类 216

四、毛坯选择举例 216

五、同一零件毛坯选择的比较 217

作业十二 219

二、切削运动 220

一、机械零件表面的形成 220

学习指导 220

第一节 切削运动与切削要素 220

第十三章 切削成形原理 220

三、切削要素 222

第二节 金属切削刀具 223

一、刀具材料 223

二、车刀切削部分的几何参数 224

第三节 金属切削过程中的物理现象 225

一、变形现象 225

二、力现象 227

三、热现象 228

四、刀具磨损现象 229

第四节 提高切削加工质量及经济性分析 229

一、提高工艺系统的刚度 229

二、合理选用刀具材料与刀具角度 230

三、合理选用切削用量 230

四、使用切削液 231

五、改善工件材料的切削加工性 231

作业十三 232

一、机床的分类和编号 233

第一节 金属切削机床的基础知识 233

学习指导 233

第十四章 刀具切削成形方法 233

二、机床的基本传动方法 236

三、机床的变速机械 238

第二节 车削成形 240

一、车床 240

二、工件的安装与所用附件 244

三、车床上的主要工作 248

四、车削的工艺特点及应用举例 259

第三节 钻削和镗削加工成形 261

一、麻花钻 261

二、钻床 264

三、钻床上刀具和工件的安装及所用附件 265

四、钻床上主要工作 267

五、镗削加工 271

第四节 刨削与铣削成形 274

一、刨床及刨床上主要工作 274

二、铣削加工成形 280

作业十四 296

第十五章 磨具切削成形方法 299

学习指导 299

一、砂轮 300

第一节 砂轮及磨削过程 300

二、磨削过程 302

第二节 磨床 303

一、外圆磨床 303

二、磨床液压传动原理 304

第三节 磨床上主要工作 306

一、外圆磨削 306

二、同圆磨削 308

三、圆锥面磨削 308

四、平面磨削 309

二、适应性好 310

第五节 光整加工 310

第四节 磨削加工工艺特点及应用 310

一、加工质量好 310

作业十五 311

第十六章 特种加工与数控加工成形 312

学习指导 312

第一节 特种加工成形 312

一、电火花加工 312

二、电解加工 313

三、超声波加工 314

四、激光加工 315

第二节 数控加工成形 316

一、数控机床的组成及其功能 316

二、数控加工程序编制 317

三、数控机床的分类 318

四、数控加工工艺特点及应用 320

作业十六 321

二、切削加工工艺过程 322

一、生产过程和工艺过程 322

第一节 工艺过程的基本知识 322

学习指导 322

第十七章 切削加工工艺过程 322

三、工艺设备和工艺装备 323

四、生产纲领和生产类型 324

第二节 工件的装夹 325

一、选择定位基准 325

二、工件的定位原理 327

三、工艺分析 329

一、技术要求分析 329

二、选择毛坯 329

三、装夹方法 329

第三节 切削加工工艺的拟定 329

四、拟定加工顺序 330

五、确定各工序的机床，装夹方法、加工方法、测量方法及有关工夹量具 331

六、确定各工序加工余量、切削用量和时间定额 331

七、编制工艺卡片 332

第四节 基本表面的加工方案 332

一、外圆面 332

二、内圆面 333

三、平面 334

一、轴杆类零件的加工工艺要点 335

四、成形面 335

第五节 基本类型零件加工工艺要点 335

二、饼块盘套类零件的加工工艺要点 336

三、机架箱体类零件的加工工艺要点 337

第六节 零件结构的切削加工工艺性 338

一、切削加工对零件结构的基本要求 338

二、改进零件切削加工工艺性的基本原则 338

作业十七 342

附表 344

参考文献 351