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绪论 1

第一篇 工程材料的基本理论 4

第1章 材料的结构与性能 4

1.1 材料的性能 4

1.1.1 静载时材料的力学性能 4

1.1.2 其他载荷作用下材料的力学性能 9

1.1.3 材料的高、低温力学性能 11

1.2 材料的结合方式及工程材料的键性 12

1.2.1 材料的结合方式 13

1.2.2 工程材料的键性 14

1.3 工程材料测试分析技术 14

本章小结 18

习题与思考题 19

第2章 金属材料的组织与性能改变 20

2.1 金属与合金的晶体结构 20

2.1.1 金属的理想晶体结构 20

2.1.2 金属的实际晶体结构 22

2.1.3 合金的晶体结构 24

2.2 纯金属的结晶 25

2.2.1 纯金属的冷却曲线和过冷现象 25

2.2.2 纯金属的结晶过程 26

2.2.3 金属晶粒大小及控制 26

2.3 合金的结晶 27

2.3.1 二元合金相图的基本知识 27

2.3.2 二元匀晶相图 29

2.3.3 二元共晶相图 30

2.3.4 合金性能与相图的关系 32

2.3.5 铁碳合金相图 34

2.4 金属的塑性变形 43

2.4.1 金属的塑性变形 43

2.4.2 塑性变形后金属的组织和性能 45

2.4.3 金属的塑性成形 46

2.5 钢的热处理 49

2.5.1 钢在加热时的转变 50

2.5.2 钢在冷却时的转变 52

2.5.3 钢的普通热处理 55

2.5.4 钢的表面淬火 60

2.5.5 钢的化学热处理 62

2.5.6 钢的表面改性技术 65

本章小结 67

习题与思考题 68

第二篇 常用工程材料及其应用 70

第3章 金属材料 70

3.1 工业用钢 70

3.1.1 钢的分类与编号 70

3.1.2 钢中常存杂质与合金元素 74

3.1.3 结构钢 78

3.1.4 工具钢 94

3.1.5 特殊性能钢 100

3.2 铸铁 107

3.2.1 铸铁的石墨化 107

3.2.2 灰铸铁 110

3.2.3 球墨铸铁 112

3.2.4 蠕墨铸铁 114

3.2.5 可锻铸铁 115

3.3 有色金属及其合金 116

3.3.1 铝及铝合金 117

3.3.2 铜及铜合金 123

3.3.3 镁及镁合金 129

3.3.4 钛及钛合金 131

3.3.5 其他有色金属及其合金 132

本章小结 135

习题与思考题 138

第4章 高分子材料 140

4.1 工程塑料 140

4.2 橡胶与合成纤维 143

4.2.1 橡胶 143

4.2.2 合成纤维 144

4.3 合成胶黏剂和涂料 145

4.3.1 合成胶黏剂 145

4.3.2 涂料 146

本章小结 147

习题与思考题 148

第5章 陶瓷材料 149

5.1 概述 149

5.1.1 陶瓷材料的概念 149

5.1.2 陶瓷的分类 149

5.1.3 陶瓷的性能 150

5.2 常用工程结构陶瓷材料 150

5.2.1 普通陶瓷 150

5.2.2 特种陶瓷 150

5.3 金属陶瓷 153

本章小结 154

习题与思考题 154

第6章 复合材料 155

6.1 概述 155

6.1.1 复合材料的概念 155

6.1.2 复合材料的分类 155

6.2 复合材料的增强机制及性能 157

6.2.1 复合材料的增强机制 157

6.2.2 复合材料的性能 158

6.3 常用复合材料 158

6.3.1 金属基复合材料 158

6.3.2 无机非金属基复合材料 160

6.3.3 聚合物基复合材料 161

本章小结 162

习题与思考题 162

第7章 其他工程材料 163

7.1 功能材料 163

7.1.1 功能材料的概念 163

7.1.2 功能材料的分类 163

7.2 纳米材料 167

7.2.1 纳米材料的概念 167

7.2.2 纳米材料的性能特点 168

7.2.3 纳米材料的应用 169

本章小结 170

习题与思考题 170

第三篇 机械零件的选材及工程材料的应用 171

第8章 典型零件的选材 171

8.1 零件的失效形式与分析方法 171

8.1.1 零件的失效 171

8.1.2 零件失效的分析方法 175

8.2 选材的一般原则 180

8.2.1 选材的一般原则 180

8.2.2 零件材料选择的步骤 184

8.3 典型零件的选材及工艺路线设计 184

8.3.1 轴类零件的选材 184

8.3.2 齿轮类零件的选材 187

8.3.3 弹簧类零件的选材 190

本章小结 193

习题与思考题 194

第9章 工程材料的应用实例 195

9.1 汽车材料的应用 195

9.1.1 汽车用金属材料 195

9.1.2 汽车用非金属材料 196

9.2 机床材料的应用 197

9.3 仪器仪表用材 198

9.4 热能设备用材 198

9.4.1 锅炉设备用钢 198

9.4.2 汽轮机用钢 199

9.5 化工设备用材 199

9.5.1 化工设备用金属材料 200

9.5.2 化工设备用非金属材料 200

9.6 航空航天器用材 201

本章小结 203

习题与思考题 203

参考文献 204