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绪论1

第一章 工程材料的性能3

第一节 静载时材料的力学性能3

一、静拉伸试验3

二、硬度5

第二节 动载时材料的力学性能7

一、冲击韧度7

二、疲劳强度8

第三节 断裂韧性8

复习与思考题9

第二章 晶体结构与结晶10

第一节 金属的晶体结构10

一、晶体概念10

二、常见的金属晶格11

三、单晶体的各向异性12

第二节 实际金属结构12

一、多晶体结构12

二、晶体缺陷13

第三节 非金属晶体14

一、离子晶体14

二、共价晶体15

三、结晶型高分子聚合物15

第四节 金属的结晶15

一、结晶的概念15

二、金属的结晶过程16

三、影响生核与长大的因素17

四、金属的同素异构性18

五、金属铸锭的组织特点19

复习与思考题21

第三章 金属的塑性变形22

第一节 单晶体、多晶体的塑性变形22

一、塑性变形的基本形式22

二、单晶体的塑性变形23

三、多晶体的塑性变形25

第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响26

第三节 变形金属在加热时的组织和性能的变化27

一、回复28

二、再结晶28

三、晶粒长大29

第四节 金属的热加工30

一、热加工的概念30

二、热加工对金属组织和性能影响30

第五节 超塑性31

复习与思考题32

第四章 二元合金33

第一节 合金的相结构33

一、固溶体33

二、化合物35

第二节 二元合金相图37

一、二元相图的建立38

二、匀晶相图39

三、共晶相图41

四、包晶相图44

五、共析相图46

第三节 相图与性能的关系46

一、当合金形成单相固溶体46

二、当合金形成两相混合物47

复习与思考题47

第五章 铁碳合金48

第一节 铁碳合金的相结构与性能48

第二节 铁碳合金相图48

一、相图分析48

二、典型合金的结晶过程50

三、铁碳合金的成分与性能的关系54

第三节 碳钢56

一、常存杂质对碳钢性能的影响56

二、碳钢的分类56

三、碳钢的编号和用途57

复习与思考题61

第六章 钢的热处理62

第一节 概述62

第二节 钢在加热时的转变62

一、奥氏体的形成63

二、奥氏体晶粒的长大64

第三节 钢在冷却时的转变65

一、奥氏体等温转变曲线66

二、过冷奥氏体转变产物的组织与性能66

三、影响C曲线的因素70

四、奥氏体连续冷却转变曲线72

第四节 钢的退火与正火73

一、钢的退火73

二、钢的正火74

第五节 钢的淬火74

一、淬火工艺74

二、淬火方法76

三、钢的淬透性78

第六节 钢的回火81

一、淬火钢的回火转变81

二、回火的分类及应用82

第七节 钢的形变热处理83

第八节 钢的表面淬火84

一、感应加热表面淬火84

二、火焰加热表面淬火85

三、激光加热表面淬火86

第九节 钢的化学热处理86

一、钢的渗碳86

二、钢的渗氮88

第十节 表面复层处理90

一、化学膜层保护90

二、镀层处理90

三、离子沉积90

四、热喷涂91

五、非金属复层91

第十一节 热处理对零件结构设计的要求及技术条件标注92

一、热处理对零件结构设计的要求92

二、热处理技术条件的标注93

第十二节 材料改性处理的新进展96

一、离子注入96

二、电子束热处理96

三、计算机辅助热处理生产97

复习与思考题97

第七章 合金钢99

第一节 合金元素在钢中的作用99

一、合金元素对钢中基本相的影响100

二、合金元素对铁碳合金相图的影响101

三、合金元素对钢的热处理的影响102

第二节 合金钢的分类和编号方法104

一、分类104

二、合金钢的编号方法105

第三节 合金结构钢106

一、低合金高强度结构钢106

二、渗碳钢107

三、调质钢110

四、弹簧钢113

五、滚动轴承钢114

六、易切钢118

七、超高强度钢119

第四节 工具钢121

一、刃具钢121

二、模具钢127

三、量具钢129

第五节 特殊性能钢130

一、不锈钢130

二、耐热钢133

三、耐磨钢134

四、低温用钢136

第六节 工程材料的新进展136

一、形状记忆合金136

二、减振合金137

三、功能梯度材料137

四、智能材料137

五、超导材料138

六、纳米材料138

七、非晶态材料139

八、磁性材料139

复习与思考题139

第八章 铸铁141

第一节 概述141

一、铸铁的成分和特性141

二、铸铁的石墨化141

三、铸铁的分类143

第二节 常用铸铁143

一、灰铸铁144

二、可锻铸铁146

三、球墨铸铁147

四、蠕墨铸铁149

第三节 合金铸铁149

一、耐磨铸铁149

二、耐热铸铁150

三、耐蚀铸铁150

复习与思考题150

第九章 有色金属及其合金152

第一节 铝及其合金152

一、纯铝152

二、铝合金的分类153

三、铝合金的热处理153

四、形变铝合金155

五、铸造铝合金157

第二节 铜及其合金159

一、纯铜159

二、黄铜160

三、青铜161

第三节 钛及其合金165

一、纯钛165

二、钛合金165

第四节 镁及其合金168

一、纯镁168

二、镁合金168

第五节 锌及其合金169

一、纯锌169

二、锌合金169

第六节 轴承合金169

一、锡基轴承合金170

二、铅基轴承合金172

三、铜基轴承舍金172

四、铝基轴承合金172

复习与思考题173

第十章 非金属材料174

第一节 高分子材料的基础知识174

一、高分子化合物的组成与结构174

二、高聚物的物理状态178

三、高聚物的性能179

第二节 高分子材料182

一、塑料182

二、橡胶186

三、胶粘剂189

第三节 陶瓷190

一、陶瓷材料的组织结构及特点191

二、陶瓷的基本性能192

三、常用工业陶瓷193

第四节 复合材料195

一、纤维增强复合材料196

二、层状复合材料197

三、颗粒复合材料198

复习与思考题198

第十一章 材料的选用199

第一节 选材的一般原则199

一、材料的使用性能199

二、材料的工艺性200

三、材料的经济性201

第二节 零件的失效与选材201

一、零件的失效分析201

二、变形失效与选材202

三、断裂失效与选材203

四、表面损伤失效与选材204

第三节 典型零件的选材与工艺205

一、轴的选材与工艺205

二、齿轮的选材与工艺207

三、箱体类的选材与工艺208

复习与思考题209

参考文献210