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绪论1

第1章 材料的内部结构6

1.1 固体材料的结构6

1.1.1 晶态结构6

1.1.2 非晶态结构7

1.1.3 晶体和非晶体的性能特点7

1.2 金属晶体结构与结晶7

1.2.1 常见金属晶体的结构7

1.2.2 实际金属的结构9

1.2.3 金属结晶过程11

1.3 高分子化合物的组成与结构15

1.3.1 高分子化合物的组成15

1.3.2 大分子链的组成与结构16

1.3.3 大分子链的聚集态结构19

1.4 陶瓷材料的组成与结构20

1.4.1 晶体相21

1.4.2 玻璃相23

1.4.3 气相23

1.4.4 同质多晶转变24

本章学习指导24

复习题24

第2章 材料的力学行为26

2.1 材料的性能26

2.1.1 静态力学性能26

2.1.2 动态力学性能32

2.1.3 高、低温性能35

2.1.4 材料的工艺性能35

2.1.5 工艺过程对材料性能的影响36

2.2 金属的塑性变形与再结晶37

2.2.1 单晶体的弹性及塑性变形38

2.2.2 实际金属的塑性变形41

2.2.3 塑性变形对金属组织与性能的影响41

2.2.4 金属的再结晶44

2.3 金属的热加工46

2.3.1 金属的热加工与冷加工46

2.3.2 热加工对金属组织和性能的影响48

2.4 材料的超塑性49

2.4.1 超塑性现象49

2.4.2 合金超塑性的应用50

2.4.3 陶瓷材料超塑性51

2.5 高聚物的力学状态51

2.5.1 线型无定型高聚物的力学状态51

2.5.2 结晶和交联对高聚物力学状态的影响53

本章学习指导54

复习题55

第3章 合金的结构及平衡相图57

3.1 合金的结构57

3.1.1 固溶体57

3.1.2 金属化合物58

3.1.3 机械混合物58

3.2 平衡相图的概念59

3.2.1 平衡相图59

3.2.2 冷却曲线59

3.2.3 溶解度的研究60

3.2.4 几个特例60

3.3 平衡相图的应用61

3.3.1 表象点的研究61

3.3.2 合金的结晶62

3.3.3 三相反应62

3.3.4 金属化合物63

3.3.5 相图与合金性能之间的关系63

3.4 铁—碳平衡相图65

3.4.1 铁碳合金的基本相66

3.4.2 Fe-Fe3C相图中点和线的意义67

3.4.3 单相区68

3.4.4 钢的组织转变68

3.4.5 白口铁的组织转变70

3.4.6 含碳量与铁碳合金性能关系71

本章学习指导74

复习题75

第4章 热处理76

4.1 概述76

4.1.1 改善工艺性能的热处理76

4.1.2 提高强度的热处理76

4.2 钢在加热时的转变77

4.3 钢在冷却时的转变79

4.3.1 等温冷却转变79

4.3.2 连续冷却转变83

4.4 钢的退火与正火83

4.4.1 钢的退火83

4.4.2 钢的正火85

4.5 钢的淬火85

4.5.1 淬火加热温度的选择85

4.5.2 淬火介质86

4.5.3 淬火方法87

4.6 钢的回火88

4.6.1 回火的目的88

4.6.2 淬火钢回火时的组织转变89

4.6.3 回火种类及其应用90

4.6.4 回火脆性91

4.7 淬火钢的三大特性93

4.7.1 钢的淬硬性93

4.7.2 钢的淬透性94

4.7.3 钢的回火稳定性94

4.8 钢的表面热处理95

4.8.1 钢的表面淬火95

4.8.2 钢的化学热处理97

本章学习指导101

复习题101

第5章 工业用钢及铸铁103

5.1 钢的综述103

5.1.1 钢材生产简介103

5.1.2 钢的分类、编号与成分特点105

5.1.3 碳钢和合金钢的特点108

5.2 结构钢110

5.2.1 工程结构钢110

5.2.2 机器结构钢113

5.3 工具钢121

5.3.1 刃具钢121

5.3.2 模具钢125

5.3.3 量具钢127

5.4 特殊性能钢127

5.4.1 不锈钢127

5.4.2 耐热钢128

5.4.3 耐磨钢128

5.5 铸铁128

5.5.1 灰铸铁130

5.5.2 蠕墨铸铁133

5.5.3 可锻铸铁134

5.5.4 球墨铸铁135

5.5.5 合金铸铁137

本章学习指导137

复习题138

第6章 有色金属及其合金140

6.1 铝及铝合金140

6.1.1 综述140

6.1.2 铝合金140

6.2 铜及铜合金146

6.2.1 综述146

6.2.2 黄铜146

6.2.3 青铜148

6.3 轴承合金150

6.3.1 锡基轴承合金151

6.3.2 铅基轴承合金152

6.3.3 铝基轴承合金153

6.3.4 铜基轴承合金153

6.3.5 锌基轴承合金153

6.4 其他有色金属及合金154

6.4.1 钛及钛合金154

6.4.2 锌基合金155

6.4.3 镍基合金156

本章学习指导156

复习题157

第7章 非金属材料158

7.1 塑料158

7.1.1 塑料的组成、特点及分类158

7.1.2 常用工程塑料简介159

7.2 橡胶164

7.2.1 橡胶的组成164

7.2.2 常用橡胶材料165

7.3 工业陶瓷166

7.3.1 陶瓷的性能166

7.3.2 常用工业陶瓷168

7.4 复合材料171

7.4.1 纤维复合材料173

7.4.2 层合复合材料174

7.4.3 颗粒复合材料175

本章学习指导175

复习题176

第8章 机械零件选材177

8.1 选材的原则与方法177

8.1.1 选材的一般原则177

8.1.2 选材的步骤和方法179

8.2 材料选择方法举例183

8.2.1 以综合力学性能为主的选材方法183

8.2.2 以耐磨性为主的钢材选择方法184

8.2.3 以弹性为主的选材方法186

8.2.4 常用工具的选材187

本章学习指导188

复习题189

部分习题参考答案190

第1章部分习题参考答案190

第2章部分习题参考答案191

第3章部分习题参考答案193

第4章部分习题参考答案196

第5章部分习题参考答案199

第6章部分习题参考答案202

第7章部分习题参考答案204

第8章部分习题参考答案205

参考文献206