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绪论1

第1章　工程材料及力学性能5

1.1 工程材料的分类5

1.2 工程材料的主要力学性能7

1.2.1 单向静拉伸载荷下材料的力学性能7

1.2.2　硬度10

1.2.3 材料在冲击载荷下的力学性能13

1.2.4 材料在疲劳载荷下的力学性能14

1.2.5 材料的高温力学性能16

1.2.6 断裂韧性19

本章小结21

思考题与习题22

第2章　材料的微观结构24

2.1 原子键合机制24

2.2 金属晶体结构26

2.2.1 晶体结构与空间点阵27

2.2.2　常见金属的晶格类型28

2.2.3 实际金属的晶体结构30

2.2.4 晶向指数与晶面指数30

2.2.5 晶体缺陷32

2.3 合金的相结构35

本章小结37

思考题与习题38

第3章　金属的结晶、变形与再结晶40

3.1 金属的结晶及铸件晶粒大小控制40

3.1.1 冷却曲线及结晶一般过程40

3.1.2 同素异构转变42

3.2 塑性变形与再结晶42

3.2.1 塑性变形方式及机制43

3.2.2 塑性变形对金属组织与性能的影响48

3.2.3 变形金属加热时的组织与性能51

3.3 金属的热加工52

3.3.1 热加工与冷加工的区别52

3.3.2 热加工时组织和性能的变化52

本章小结53

思考题与习题54

第4章　二元合金相图57

4.1 二元合金相图的建立57

4.2 二元合金相图的基本类型58

4.3 相图与合金性能之间的关系64

4.4 铁碳合金相图65

本章小结75

思考题与习题75

第5章　金属热处理77

5.1 钢的热处理原理77

5.1.1 钢在加热时的组织转变77

5.1.2 钢在冷却时的组织转变79

5.2 钢的热处理工艺83

5.2.1 退火与正火84

5.2.2 淬火与回火85

5.3　表面热处理91

5.3.1 表面淬火91

5.3.2　化学热处理93

本章小结95

思考题与习题96

第6章　常用工程金属材料98

6.1 铁碳合金98

6.1.1 碳钢98

6.1.2 铸铁101

6.2 合金钢112

6.2.1 概述112

6.2.2　合金元素在钢中的主要作用113

6.2.3　合金结构钢116

6.2.4　合金工具钢126

6.2.5　特殊性能钢133

本章小结144

思考题与习题145

第7章　有色金属及其合金146

7.1 铝及铝合金146

7.1.1 纯铝的性能特点与应用146

7.1.2 铝合金的强化机制和常用合金化元素的作用147

7.1.3　形变铝合金149

7.1.4　铸造铝合金152

7.2 镁及镁合金153

7.2.1 镁的性质153

7.2.2 镁的强化机制和合金元素的作用154

7.2.3 变形镁合金和铸造镁合金156

7.2.4　镁合金的特点和应用157

7.3 钛及钛合金158

7.3.1 钛的特性159

7.3.2　钛合金的合金化及其分类159

7.3.3　钛及钛合金的热处理160

7.4　铜及铜合金161

7.4.1 纯铜161

7.4.2 黄铜162

7.4.3 青铜165

本章小结167

思考题与习题167

第8章　常用非金属材料及复合材料169

8.1 高分子材料169

8.1.1 高分子化合物的基本概念169

8.1.2 高分子材料的结构169

8.1.3 高分子材料的性能特点172

8.1.4 常用高分子材料简介173

8.1.5 高分子材料的成型加工177

8.2 陶瓷材料179

8.2.1 陶瓷的概念及分类179

8.2.2 陶瓷材料的物质结构和显微结构179

8.2.3 陶瓷材料的性能特点180

8.2.4 陶瓷的制备工艺181

8.3 复合材料182

8.3.1 复合材料的定义与分类182

8.3.2 复合材料的性能特点184

8.3.3 复合材料的成形工艺185

8.3.4 常见复合材料及其应用190

本章小结192

思考题与习题192

第9章 铸造194

9.1 铸造工艺理论基础194

9.1.1 铸造成形概述194

9.1.2 合金的铸造性能194

9.2 砂型铸造204

9.2.1 造型与造芯方法205

9.2.2 铸造工艺设计209

9.2.3 铸造成形工艺设计示例214

9.3 特种铸造215

9.4 液态成形新技术224

本章小结227

思考题与习题228

第10章 压力加工230

10.1 压力加工的理论基础231

10.2 自由锻238

10.3 模锻246

10.3.1 锤上模锻247

10.3.2 压力机上模锻253

10.3.3 胎模锻造257

10.4 板料冲压258

10.5 锻件及冲压件的结构工艺性267

10.6 塑性成形新技术272

本章小结281

思考题与习题282

第11章 焊接283

11.1 焊接成形理论基础283

11.2 常用金属焊接方法298

11.2.1 熔化焊298

11.2.2 压力焊与钎焊309

11.3 常用金属材料的焊接性313

11.4 焊接结构工艺性317

11.5 焊接成形新技术323

本章小结327

思考题与习题327

第12章 工程材料及毛坯成形方法选择329

12.1 工程材料的选择329

12.1.1 机械零件的失效分析329

12.1.2 材料的选择原则及应用实例332

12.2 毛坯成形方法选择339

12.2.1 毛坯成形方法选择原则339

12.2.2 毛坯的分类341

12.2.3 毛坯成形选择应用实例343

本章小结348

思考题与习题349

参考文献350