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绪论1

上篇 工程材料7

第1章 金属学基本知识7

1.1 金属材料的性能7

1.1.1 强度和塑性7

1.1.2 硬度9

1.1.3 冲击韧性12

1.1.4 疲劳强度15

1.1.5 断裂韧性15

1.1.6 金属材料的物理、化学和工艺性能16

1.2 金属的晶体结构18

1.2.1 金属常见的晶体结构18

1.2.2 金属的实际晶体结构21

1.3 金属的结晶23

1.4 金属的塑性变形与再结晶25

1.4.1 金属的塑性变形25

1.4.2 塑性变形对金属组织和性能的影响28

1.4.3 冷变形金属在加热时组织和性能的变化30

1.4.4 金属的热加工与冷加工31

1.5 二元合金相图32

1.5.1 固态合金的相结构32

1.5.2 二元合金相图基础34

1.5.3 铁碳合金相图35

1.5.4 Fe-Fe3C相图在工业中的应用44

本章小结47

思考题与习题47

第2章 材料的强化与处理48

2.1 金属材料的热处理48

2.1.1 钢在加热时的转变48

2.1.2 奥氏体在冷却时的转变50

2.1.3 钢的普通热处理54

2.1.4 表面热处理59

2.1.5 热处理新技术简介62

2.1.6 热处理工艺的应用63

2.2 工程材料的表面处理方法68

2.2.1 气相沉积68

2.2.2 化学转化膜技术69

2.2.3 电镀和化学镀70

2.2.4 涂料和涂装工艺70

本章小结71

思考题与习题72

第3章 金属材料73

3.1 工业用钢73

3.1.1 碳素钢73

3.1.2 合金钢78

3.2 铸铁104

3.2.1 概述104

3.2.2 灰铸铁106

3.2.3 球墨铸铁107

3.2.4 蠕墨铸铁109

3.2.5 合金铸铁109

3.3 有色金属及其合金112

3.3.1 铝及铝合金113

3.3.2 铜及铜合金118

3.3.3 钛及钛合金122

3.3.4 滑动轴承合金123

3.4 粉末冶金材料125

3.4.1 粉末冶金工艺简介126

3.4.2 常用粉末冶金材料126

本章小结129

思考题与习题129

第4章 非金属材料与复合材料131

4.1 塑料131

4.1.1 塑料的组成131

4.1.2 塑料的性能132

4.1.3 常用工程塑料132

4.2 橡胶133

4.3 陶瓷134

4.4 复合材料134

4.4.1 复合材料的分类134

4.4.2 复合材料的性能特点135

4.4.3 常用复合材料135

本章小结137

思考题与习题137

下篇 材料成形技术141

第5章 铸造成形141

5.1 铸造工艺基础141

5.1.1 概述141

5.1.2 合金的铸造性能142

5.2 砂型铸造143

5.2.1 造型材料143

5.2.2 手工砂型造型143

5.2.3 机器造型147

5.2.4 型芯制造147

5.2.5 合型147

5.2.6 浇注148

5.2.7 落砂、清理和检验148

5.3 铸造工艺设计简介149

5.3.1 浇注位置的选定149

5.3.2 分型面的选定149

5.3.3 浇注系统、冒口、出气口150

5.3.4 铸造工艺参数的确定151

5.3.5 绘制铸造工艺图152

5.4 铸件结构的工艺性152

5.4.1 铸件质量对铸件结构的要求153

5.4.2 铸造工艺对铸件结构的要求154

5.5 特种铸造和铸造新技术简介155

5.5.1 金属型铸造155

5.5.2 压力铸造155

5.5.3 熔模铸造156

5.5.4 离心铸造156

5.5.5 铸造新技术、新工艺157

本章小结158

思考题与习题159

第6章 锻压成形160

6.1 概述160

6.2 自由锻160

6.2.1 自由锻的分类160

6.2.2 自由锻设备161

6.2.3 自由锻造的工艺过程162

6.2.4 自由锻的特点及应用165

6.3 胎模锻和模锻166

6.3.1 胎模锻166

6.3.2 模锻166

6.4 自由锻件结构工艺性168

6.5 板料冲压169

6.5.1 冲压设备169

6.5.2 板料冲压的基本工序170

6.6 锻压新技术、新工艺简介171

6.6.1 精密模锻171

6.6.2 径向锻造171

6.6.3 模锻过程的计算机模拟和工艺、模具的CAD/CAM172

6.6.4 超塑性成形172

6.6.5 高速高能成形172

6.6.6 液态成形172

本章小结173

思考题与习题173

第7章 焊接与胶接174

7.1 焊接的特点、分类及应用174

7.1.1 焊接的特点174

7.1.2 焊接的分类及应用174

7.2 焊条电弧焊175

7.2.1 焊接电弧176

7.2.2 焊条电弧焊电源设备及工具177

7.3 其他焊接方法及焊接新技术、新工艺简介179

7.3.1 气体保护焊179

7.3.2 电渣焊181

7.3.3 电阻焊182

7.3.4 钎焊183

7.3.5 焊接新技术、新工艺简介184

7.4 焊接结构工艺性185

7.4.1 焊接结构材料的选择185

7.4.2 焊缝布置185

7.4.3 焊接接头及坡口的确定187

7.5 胶接188

7.5.1 胶接的特点188

7.5.2 胶接原理189

7.5.3 胶接工艺189

7.5.4 胶接工艺的应用实例190

7.5.5 胶接新技术191

本章小结192

思考题与习题192

第8章 非金属材料成形工艺193

8.1 高分子材料成形193

8.1.1 塑料成形193

8.1.2 橡胶成形195

8.2 陶瓷成形196

8.2.1 干压成形196

8.2.2 注浆成形196

8.2.3 注射成形197

8.3 复合材料成形197

8.3.1 手糊成形197

8.3.2 层压成形197

8.3.3 喷射成形197

8.3.4 缠绕成形198

本章小结198

思考题与习题198

第9章 零件毛坯的选择199

9.1 毛坯的种类199

9.1.1 按制造方法分类199

9.1.2 按形状和用途分类199

9.2 毛坯的选择原则200

9.2.1 选择原则200

9.2.2 毛坯选择应考虑的因素200

9.3 典型零件的毛坯选择201

9.3.1 轴杆类零件201

9.3.2 盘套类零件201

9.3.3 机架、箱体类零件202

本章小结202

思考题与习题202

第10章 钳工与机械加工成形工艺203

10.1 钳工203

10.1.1 划线203

10.1.2 锯切205

10.1.3 锉削206

10.1.4 钻孔206

10.1.5 攻螺纹与套螺纹207

10.1.6 装配工艺209

10.2 机械加工成形工艺210

10.2.1 切削加工基本知识210

10.2.2 车床及其加工213

10.2.3 其他常用机床及其加工216

本章小结219

思考题与习题220

附录221

附录A 布氏硬度（HB）数值表221

附录B 国内外常用钢号对照表225

参考文献228