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第一章 金属材料的性能 1

第一节 金属材料的力学性能 1

一、弹性和刚性 1

二、强度与塑性 2

三、硬度 3

四、冲击韧度 4

五、疲劳和断裂韧度 5

六、材料的高温和低温性能 7

第二节 材料的物理、化学性能和工艺性能 7

一、材料的物理性能 7

二、材料的化学性能 9

三、材料的工艺性能 9

复习思考题 9

第二章 金属的晶体结构 11

第一节 晶体结构的基本概念 11

第二节 金属中常见的晶体结构 11

一、晶体与非晶体 11

二、晶格与晶胞 12

三、常见晶体结构 12

第三节 实际晶体的结构 16

一、晶体结构 16

二、晶体缺陷 17

第四节 合金相结构 22

一、固溶体 22

二、金属化合物 25

复习思考题 28

第三章 金属的相变和相图 29

第一节 纯金属的相变 29

一、液态金属的结构及结晶 29

二、纯金属的相变 31

三、晶体的同素异构 37

第二节 二元合金相图 38

一、概述 38

二、合金相图的建立 40

三、匀晶相图 41

四、共晶相图 43

五、共析相图 47

六、其他类型的二元系合金相图 47

七、二元相图的规律及合金性能 50

第三节 铁碳合金相图 52

一、铁碳合金的组元及基本相 52

二、Fe-Fe3C相图分析 54

三、典型合金的结晶过程及组织 55

四、含碳量与铁碳合金组织及性能的关系 61

五、铁碳合金相图的应用 62

第四节 金属的凝固组织 63

一、金属铸锭宏观组织 63

二、铸锭中的缺陷 64

复习思考题 65

第四章 钢的热处理 66

第一节 钢在加热时的转变 67

一、奥氏体的形成过程 67

二、影响奥氏体转变速度的因素 68

三、奥氏体的晶粒度及其影响因素 69

第二节 过冷奥氏体等温冷却转变 70

一、过冷奥氏体等温转变曲线的建立 70

二、过冷奥氏体等温转变曲线的分析 71

三、影响过冷奥氏体转变曲线的因素 71

四、珠光体转变 72

五、贝氏体转变 73

六、马氏体转变 75

第三节 过冷奥氏体连续冷却转变 78

一、共析钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线 79

二、亚共析钢和过共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变 79

第四节 钢的普通热处理 80

一、钢的退火 80

二、钢的正火 81

三、钢的淬火 82

四、钢的回火 86

第五节 钢的表面热处理工艺 90

一、钢的表面淬火 90

二、钢的化学热处理 93

第六节 其他热处理工艺 96

一、形变热处理 96

二、真空热处理 97

三、激光处理 98

四、气相沉积技术 99

复习思考题 101

第五章 常用工程材料 103

第一节 工业用钢 104

一、钢的分类 104

二、碳素钢 104

三、合金钢 108

四、特殊性能钢 121

第二节 铸铁和铸钢 124

一、铸铁 124

二、铸钢 132

第三节 有色金属及其合金 133

一、铝及铝合金 134

二、铜及铜合金 137

三、钛及钛合金 142

四、滑动轴承合金 146

第四节 其他工程材料 147

一、粉末冶金材料 147

二、陶瓷材料 149

三、高分子材料 154

四、复合材料 159

第五节 材料的选用 162

一、机械零件失效分析 162

二、机械零件选材的原则 164

三、典型零件选材实例 166

复习思考题 167

第六章 金属的液态成形 169

第一节 液态成形理论基础 169

一、金属的凝固 169

二、金属与合金的液态成形性能 171

三、液态成形性能对铸件质量的影响 174

第二节 液态金属的成形方法 179

一、砂型铸造成形 180

二、特种铸造方法 183

第三节 铸造工艺设计 188

一、铸造工艺设计的内容 188

二、铸造工艺实例 192

第四节 铸件结构工艺性 193

一、铸造合金性能的影响 193

二、铸造工艺的影响 195

三、铸造方法的影响 196

第五节 铸造成形技术的新发展 198

一、凝固理论推动了铸造新工艺的发展 198

二、造型技术的新发展 199

三、计算机技术推动铸造的新发展 200

复习思考题 201

第七章 金属的塑性成形 202

第一节 塑性成形的理论基础 203

一、塑性成形的实质 203

二、冷变形强化与再结晶 205

三、锻造比与锻造流线 207

四、塑性成形基本规律 208

五、金属的锻造性能 209

第二节 塑性成形方法 211

一、锻造 211

二、板料冲压 217

三、其他塑性加工方法 223

第三节 锻件的工艺设计 227

一、自由锻工艺规程的制订 227

二、自由锻工艺规程实例 228

三、模锻工艺规程的制订 229

第四节 锻件的结构工艺性 232

一、自由锻件的结构工艺性 232

二、锻件的结构工艺性 232

三、板料冲压件的结构工艺性 234

第五节 塑性成形技术的新发展 236

一、精密塑性成形技术 236

二、快速制模技术 236

三、塑性成形过程的计算机模拟 236

复习思考题 237

第八章 焊接 238

第一节 焊接成形基础 238

一、熔焊的冶金过程 238

二、金属的焊接性 242

三、焊接应力和变形 243

第二节 焊接方法 246

一、熔焊 247

二、压焊 255

三、钎焊 258

第三节 焊接结构工艺设计 259

一、焊接材料 259

二、焊件材料 261

三、焊接接头工艺 264

四、焊接方法的选择 269

五、焊接工艺参数的选择 269

六、焊接工艺实例 270

第四节 焊接技术的发展 271

一、计算机技术在焊接中的应用 271

二、焊接机器人和智能化 272

三、焊接能源 272

四、提高焊接生产率 272

复习思考题 273

第九章 机械加工 274

第一节 机械加工基础知识 274

一、切削运动与切削要素 274

二、切削刀具 276

三、切削过程 282

第二节 常规机械加工方法 288

一、外圆面的加工 288

二、孔的加工 290

三、平面的加工 295

四、成形表面的加工 298

五、螺纹的加工 300

六、齿轮齿形的加工 303

第三节 机械加工工艺基础 308

一、生产过程和工艺过程 308

二、零件机械加工工艺规程的制订 311

三、典型零件的工艺过程实例 318

第四节 机械加工件的结构工艺性 324

一、结构工艺性的设计原则 324

二、改善结构工艺性示例 325

复习思考题 330

第十章 其他材料的成形 331

第一节 高分子材料的成形 331

一、工程塑料的成形 331

二、橡胶材料的成形 340

第二节 工业陶瓷的成形 343

一、工业陶瓷的成形基础 343

二、陶瓷制品的生产过程 344

三、陶瓷成形方法 345

第三节 复合材料的成形 349

一、复合材料成形特点 349

二、复合材料成形技术 349

复习思考题 357

第十一章 零件成形方法的选择 358

第一节 机械零件毛坯的选择原则 358

一、保证使用要求 358

二、满足经济性 359

三、考虑实际生产条件 359

第二节 机械加工方法的选择原则 359

一、根据表面的尺寸精度和表面粗糙度选择 359

二、根据表面所在零件的结构形状和尺寸选择 360

三、根据零件热处理状况选择 360

四、根据零件材料的性能选择 361

五、根据零件的批量选择 361

第三节 各类零件的结构特点及其制造方法比较 362

一、轴杆类零件 362

二、盘套类零件 362

三、箱体机架类零件 363

复习思考题 364

附录 365

参考文献 366