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第1章　金属材料与热处理1

1.1　金属材料的机械性能1

1.1.1　室温下的机械性能指标1

1.1.2　高温下的机械性能指标7

1.1.3　金属材料的物理、化学及工艺性能8

1.2　金属的晶体结构与结晶8

1.2.1　金属的晶体结构9

1.2.2　纯金属的结晶11

1.2.3　金属的同素异晶转变14

1.3　合金与铁碳合金15

1.3.1　合金的基本概念和结构15

1.3.2　铁碳合金的基本组织16

1.3.3　铁碳合金相图18

1.4　金属材料热处理25

1.4.1　钢在加热时的组织转变26

1.4.2　钢在冷却时的组织转变27

1.4.3　钢的热处理工艺31

1.4.4　钢的表面热处理36

1.5　常用的金属材料39

1.5.1　钢39

1.5.2　有色金属及其合金43

思考题与习题45

第2章　铸造成型技术47

2.1　合金的铸造性能47

2.1.1　合金的充型能力48

2.1.2　合金的收缩50

2.1.3　合金的吸气性56

2.2　常用的铸造合金及铸造方法57

2.2.1　常用的铸造合金57

2.2.2　常见的铸造缺陷65

2.2.3　铸造方法66

2.3　砂型铸造工艺设计75

2.3.1　砂型铸造的基本过程76

2.3.2　铸造工艺图的绘制76

2.3.3　铸造工艺设计实例84

2.4　铸造结构工艺性86

2.4.1　铸造性能对结构的要求86

2.4.2　铸造工艺对结构的要求90

2.4.3　铸造方法对结构的要求94

思考题与习题96

第3章　压力加工成型技术99

3.1　压力加工成型方法99

3.1.1　型材生产方法99

3.1.2　机械零件的毛坯及产品生产101

3.2　金属材料的塑性成型基础102

3.2.1　金属塑性变形的实质102

3.2.2　塑性变形对金属组织和性能的影响104

3.3　锻造107

3.3.1　金属材料的锻造性能107

3.3.2 自由锻造110

3.3.3　模型锻造和胎模锻造117

3.4　冲压124

3.4.1　冲压的特点及应用124

3.4.2　板料的冲压成型性能125

3.4.3　冲压基本工序127

3.4.4　冲压件的结构设计137

3.5　压力加工新技术141

3.5.1　精密模锻141

3.5.2　辊锻与碾压142

3.5.3　高速锤锻造143

3.5.4　超塑性成型145

3.5.5　粉末锻造146

3.5.6　高能成型147

3.5.7　无模多点成型148

3.5.8　板料的液压成型150

3.5.9　渐进成型技术150

3.5.10　软介质成型151

思考题与习题152

第4章　焊接成型技术155

4.1　焊接原理及方法156

4.1.1　焊接基本原理156

4.1.2　焊条电弧焊158

4.1.3　其他焊接方法163

4.2　焊接接头的组织与性能172

4.2.1　焊接接头金属组织与性能变化172

4.2.2　热影响区173

4.3　常用金属材料的焊接174

4.3.1　金属材料的焊接性174

4.3.2　常用金属材料的焊接175

4.4　焊接应力与变形177

4.4.1　焊接应力177

4.4.2　焊接变形179

4.4.3　常见的焊接缺陷181

4.5　焊接结构工艺设计182

4.5.1　焊接结构材料及焊接方法的选择182

4.5.2　焊接接头的工艺设计184

思考题与习题189

第5章　粉末冶金及其成型191

5.1　粉末冶金基础191

5.1.1　金属粉末的性能191

5.1.2　金属粉末的制备方法193

5.1.3　金属粉末的预处理193

5.1.4　粉末冶金材料的应用及发展194

5.2　粉末冶金工艺过程195

5.2.1　粉末混合195

5.2.2　金属粉末压制成型196

5.2.3　烧结199

5.2.4　后处理201

5.2.5　硬质合金粉末冶金成型202

5.3　粉末注射成型技术202

5.3.1　粉末注射成型技术的特点202

5.3.2　粉末注射成型件的工艺性203

5.4　粉末冶金制品的结构工艺性206

5.4.1　粉末冶金制品的结构工艺性206

5.4.2　粉末冶金成型件的缺陷分析209

思考题与习题211

第6章 高分子材料及其成型212

6.1　工程塑料212

6.1.1　高分子化合物212

6.1.2　工程塑料的组成217

6.1.3　塑料的分类和性能218

6.1.4　常用的工程塑料220

6.2　工程塑料成型工艺223

6.2.1　塑料成型的工艺性能223

6.2.2　注射成型及其工艺条件226

6.2.3　挤出成型及其工艺条件228

6.2.4　压制成型及其工艺条件230

6.2.5　真空成型及其工艺条件232

6.2.6　其他成型方法233

6.3　塑料制品的结构工艺性234

6.3.1　塑料制品壁厚的设计234

6.3.2　塑料制品圆角的设计236

6.3.3　加强筋的设计236

6.3.4　拔模斜度的设计237

6.3.5　塑料制品上金属嵌件的设计238

6.4　塑料的加工与表面处理技术240

6.4.1　塑料的加工240

6.4.2　塑料的表面处理241

6.5　橡胶制品及其成型方法244

6.5.1　橡胶及其制品244

6.5.2　橡胶成型工艺246

思考题与习题250

第7章　工业陶瓷及其成型251

7.1　工业陶瓷251

7.1.1　陶瓷材料的性能251

7.1.2　常用的工业陶瓷252

7.2　工业陶瓷的生产过程254

7.2.1　坯料制备254

7.2.2　成型254

7.2.3　坯体干燥257

7.2.4　烧结257

7.2.5　后续加工259

思考题与习题259

第8章 复合材料及其成型260

8.1　复合材料260

8.1.1　复合材料的定义260

8.1.2　复合材料的分类260

8.2　复合材料成型工艺261

8.2.1　聚合物基复合材料的成型工艺261

8.2.2　金属基复合材料的成型工艺265

8.2.3　陶瓷基复合材料的成型工艺267

8.3　复合材料的应用268

8.3.1　聚合物基复合材料的应用268

8.3.2　金属基复合材料的应用272

8.3.3　陶瓷基复合材料的应用273

思考题与习题273

第9章　快速成型技术简介274

9.1　快速成型技术274

9.1.1　快速成型技术的原理274

9.1.2　快速成型技术的分类及特点275

9.2　快速成型工艺275

9.2.1　光固化成型工艺（SLA）275

9.2.2　叠层制造成型工艺（LOM）276

9.2.3　选择性激光烧结成型工艺（SLS）276

9.2.4　熔融堆积成型工艺（FDM）277

9.2.5　三维印刷成型工艺（3DP）278

9.2.6　快速成型工艺的比较278

9.3　快速成型技术的应用279

思考题与习题281

第10章　成型材料与方法选择282

10.1　选择材料成型方法的原则282

10.1.1　常用的毛坯材料282

10.1.2　材料成型方法的选择原则284

10.2　常用机械零件的毛坯成型方法选择285

10.2.1　轴杆类零件287

10.2.2　盘套类零件287

10.2.3　机架、箱座类零件288

10.2.4　毛坯成型方法选择举例288

思考题与习题289

参考文献290