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第1章 金属材料的性能1

1.1 金属材料的力学性能1

1.1.1 拉伸曲线、塑性及强度1

1.1.2 硬度4

1.1.3 冲击韧性6

1.1.4 其他力学性能7

1.2 金属材料的物理性能与化学性能7

1.2.1 物理性能7

1.2.2 化学性能8

1.3 金属材料的工艺性能8

1.3.1 铸造性能8

1.3.2 锻造性能8

1.3.3 焊接性能9

1.3.4 切削加工性能9

习题19

第2章 金属的晶体结构与结晶10

2.1 金属的晶体结构10

2.1.1 晶体结构的基本概念10

2.1.2 金属中常见的晶体结构11

2.1.3 金属的实际晶体结构13

2.2 纯金属及合金的结晶15

2.2.1 纯金属的结晶15

2.2.2 合金的结晶18

2.3 金属的同素异构转变20

习题221

第3章 铁碳合金相图22

3.1 铁碳合金的基本组织22

3.1.1 铁碳合金中的相22

3.1.2 铁碳合金的性能24

3.2 铁碳合金相图24

3.2.1 相图分析25

3.2.2 典型合金的结晶过程26

3.2.3 铁碳合金成分、组织与性能的关系28

习题330

第4章 钢的热处理31

4.1 钢的热处理概述31

4.1.1 钢的热处理定义31

4.1.2 钢的热处理分类31

4.1.3 热处理工艺曲线32

4.2 钢在加热时的组织转变32

4.2.1 钢的临界加热温度32

4.2.2 钢的奥氏体化过程33

4.3 钢在冷却时的组织转变35

4.3.1 钢的等温冷却转变36

4.3.2 钢的连续冷却转变37

4.4 退火与正火38

4.4.1 退火38

4.4.2 正火39

4.5 淬火40

4.5.1 淬火的目的40

4.5.2 淬火的工艺40

4.5.3 淬透性和淬硬性42

4.6 回火42

4.6.1 回火的目的42

4.6.2 回火时组织的变化42

4.6.3 回火的种类、组织及性能43

4.7 表面热处理与化学热处理44

4.7.1 感应加热表面淬火44

4.7.2 化学热处理44

4.8 热处理新技术简介46

习题447

第5章 非合金钢48

5.1 杂质元素对钢性能的影响48

5.2 非合金钢的分类49

5.2.1 按碳的质量分数分类49

5.2.2 按质量等级分类50

5.2.3 按质量、性能和用途综合分类50

5.2.4 按钢液脱氧程度分类50

5.3 非合金钢的牌号及用途50

5.3.1 非合金钢的命名及牌号50

5.3.2 非合金钢的用途53

习题555

第6章 低合金钢与合金钢56

6.1 合金元素在钢中的作用56

6.1.1 钢中常见的合金元素56

6.1.2 合金元素在钢中存在的状态56

6.1.3 合金元素对相图的影响57

6.1.4 合金元素对钢性能的影响59

6.2 低合金钢与合金钢的分类、命名及牌号60

6.2.1 低合金钢与合金钢的分类60

6.2.2 低合金钢与合金钢的命名及牌号61

6.3 工程结构用钢63

6.3.1 低合金高强度结构钢64

6.3.2 低合金耐候钢64

6.3.3 其他低合金专业用钢64

6.4 机械结构用合金钢65

6.4.1 合金渗碳钢65

6.4.2 合金调质钢65

6.4.3 合金弹簧钢66

6.4.4 滚动轴承钢67

6.5 合金工具钢68

6.5.1 合金刃具钢68

6.5.2 合金量具钢68

6.5.3 合金模具钢69

6.5.4 合金高速钢70

6.6 特殊性能钢70

6.6.1 不锈钢71

6.6.2 耐热钢71

习题672

第7章 铸铁73

7.1 铸铁概述73

7.1.1 铸铁的分类73

7.1.2 铸铁的形成74

7.2 常用铸铁76

7.2.1 灰铸铁76

7.2.2 球墨铸铁79

7.2.3 可锻铸铁80

7.2.4 蠕墨铸铁81

习题782

第8章 有色金属及其合金83

8.1 铝及铝合金83

8.1.1 工业纯铝83

8.1.2 铝合金84

8.1.3 铝合金的热处理87

8.2 铜及铜合金87

8.2.1 工业纯铜88

8.2.2 铜的强化88

8.2.3 铜合金89

8.3 钛及钛合金91

8.3.1 钛及其合金的性能91

8.3.2 钛合金的类型91

8.4 轴承合金92

习题893

第9章 粉末冶金94

9.1 粉末冶金概述94

9.1.1 粉末冶金的特点94

9.1.2 粉末冶金零件加工工艺过程95

9.2 硬质合金96

9.2.1 硬质合金的性能特点96

9.2.2 硬质合金的种类、编号97

习题999

第10章 非金属材料100

10.1 高聚物材料100

10.1.1 塑料的组成100

10.1.2 高聚物的分子结构102

10.1.3 常用热塑性高聚物的性能及应用103

10.2 陶瓷材料106

10.2.1 陶瓷材料概述106

10.2.2 工程陶瓷材料107

10.2.3 功能陶瓷材料108

10.3 复合材料108

10.3.1 复合材料概述108

10.3.2 纤维增强复合材料109

10.3.3 颗粒增强复合材料110

10.3.4 叠层复合材料110

习题10111

第11章 材料选择与分析112

11.1 金属材料选用的原则与步骤112

11.1.1 金属材料选用的一般原则112

11.1.2 金属材料选用的一般步骤和方法114

11.2 典型零件选材实例115

11.2.1 轴类零件115

11.2.2 齿轮117

习题11121

第12章 金属腐蚀与防护方法122

12.1 金属腐蚀的定义及分类122

12.1.1 金属腐蚀的定义122

12.1.2 金属腐蚀的分类123

12.2 金属腐蚀的基本概念124

12.2.1 电极与电位124

12.2.2 极化与腐蚀125

12.3 金属的主要局部腐蚀形态127

12.3.1 应力腐蚀开裂127

12.3.2 点腐蚀128

12.3.3 缝隙腐蚀129

12.3.4 晶间腐蚀130

12.3.5 电偶腐蚀131

12.4 防止金属腐蚀的方法131

12.4.1 合金化131

12.4.2 阴极保护132

12.4.3 阳极保护133

12.4.4 涂层保护134

习题12136

第13章 铸造137

13.1 铸造工艺基础137

13.1.1 液态合金的充型137

13.1.2 铸件的收缩139

13.1.3 铸造应力、变形和裂纹141

13.2 砂型铸造142

13.2.1 型砂和芯砂143

13.2.2 造型及制芯方法144

13.2.3 浇注系统149

13.2.4 铸造工艺150

13.3 特种铸造152

13.3.1 熔模铸造152

13.3.2 金属型铸造153

13.3.3 压力铸造154

13.3.4 离心铸造155

习题13156

第14章 压力加工158

14.1 锻压工艺基础158

14.1.1 金属的塑性变形159

14.1.2 回复与再结晶161

14.2 自由锻162

14.2.1 自由锻概述162

14.2.2 手工自由锻162

14.2.3 机器自由锻166

14.2.4 自由锻工艺规程的制订169

14.2.5 自由锻锻件的结构工艺性172

14.3 模锻和胎模锻173

14.3.1 模锻173

14.3.2 胎模锻180

14.4 板料冲压181

14.4.1 板料冲压设备182

14.4.2 板料冲压的基本工序183

14.4.3 冲模185

14.4.4 板料冲压件的结构工艺性187

14.5 其他压力加工方法简介189

习题14191

第15章 焊接193

15.1 焊接工艺基础193

15.1.1 焊接的分类193

15.1.2 焊接的基本原理194

15.2 电弧焊与气焊200

15.2.1 焊条电弧焊200

15.2.2 埋弧焊203

15.2.3 气体保护焊204

15.2.4 气焊207

15.3 其他焊接方法210

15.3.1 压焊210

15.3.2 钎焊211

15.3.3 电渣焊212

15.4 常用金属材料的焊接213

15.4.1 金属的焊接性213

15.4.2 碳钢和低合金结构钢的焊接214

15.4.3 不锈钢的焊接215

15.4.4 铸铁的焊接215

习题15216

第16章 金属的机械制造过程218

16.1 钢铁材料生产过程概述218

16.1.1 钢铁材料生产的过程219

16.1.2 钢铁材料的品种和规格220

16.2 机械制造过程概述221

16.2.1 生产过程222

16.2.2 生产类型222

16.2.3 制造系统222

16.2.4 制造过程223

16.2.5 检验223

16.2.6 装配224

16.2.7 入库224

习题16224

第17章 金属的切削加工225

17.1 金属切削的基础知识225

17.1.1 切削运动225

17.1.2 切削时的三个表面226

17.1.3 切削用量227

17.1.4 刀具几何形状227

17.2 金属切削机床的基础知识229

17.2.1 机床的分类229

17.2.2 机床的型号230

17.2.3 常用机床231

17.3 金属切削常用的加工方法239

17.3.1 车削加工239

17.3.2 铣削加工241

17.3.3 钻削加工243

17.3.4 镗削加工244

17.3.5 磨削加工245

17.3.6 刨削加工246

17.4 典型表面加工分析246

17.4.1 外圆面的加工246

17.4.2 孔的加工247

17.4.3 平面的加工248

17.4.4 成形面的加工249

17.5 工艺过程的基本知识249

17.5.1 机械加工工艺过程的组成250

17.5.2 机械加工工艺规程250

17.5.3 工艺规程的制订原则和步骤253

习题17253

参考文献254