《工程材料》2009年圖書(shū)

《工程材料(第4版)》根據(jù)高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械工程材料及物理化學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)小組制定的機(jī)械工程材料課程教學(xué)大綱和教學(xué)基本要求編寫(xiě)。闡述了工程材料的結(jié)構(gòu)、組織、性能及其影響因素等工程材料的基本理論和基本規(guī)律；介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料等常用工程材料以及它們的應(yīng)用等基本知識(shí)；討論了機(jī)械零件的失效與選材等內(nèi)容。

本教材可作為高等院校機(jī)類專業(yè)學(xué)生用書(shū)，也可供報(bào)考機(jī)械類專業(yè)研究生的考生和布關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、參考。

本教材為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。

本教材課程2005年被評(píng)為國(guó)家級(jí)精品課程，并榮獲2004年度北京市高等教育教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。

與《工程材料(第4版)》相配的《工程材料習(xí)題與輔導(dǎo)（第4版）》及與《工程材料(第4版)》相配的《工程材料教師參考書(shū)》、《工程材料多媒體教案》也已經(jīng)由清華大學(xué)出版社出版。

目 錄目錄緒論1

0.1 中華民族對(duì)材料發(fā)展的重大貢獻(xiàn)1

0.2 材料的結(jié)合鍵4

0.3 工程材料的分類8第1章 材料的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)10

1.1 金屬材料的結(jié)構(gòu)與組織10

1.1.1 純金屬的晶體結(jié)構(gòu)10

1.1.2 合金的晶體結(jié)構(gòu)21

1.1.3 金屬材料的組織24

1.2 金屬材料的性能特點(diǎn)26

1.2.1 金屬材料的工藝性能26

1.2.2 金屬材料的力學(xué)性能28

1.2.3 金屬材料的理化性能33

1.3 高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)36

1.3.1 高分子材料的結(jié)構(gòu)37

1.3.2 高分子材料的性能特點(diǎn)41

1.4 陶瓷材料的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)47

1.4.1 陶瓷材料的結(jié)構(gòu)47

1.4.2 陶瓷材料性能特點(diǎn)52第2章 金屬材料組織和性能的控制56

2.1 純金屬的結(jié)晶56

2.1.1 純金屬的結(jié)晶56

2.1.2 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變59

2.1.3 鑄錠的結(jié)構(gòu)59

2.1.4 結(jié)晶理論的工程應(yīng)用61

2.2 合金的結(jié)晶63

2.2.1 二元合金的結(jié)晶64

2.2.2 合金的性能與相圖的關(guān)系70

2.2.3 鐵碳合金的結(jié)晶71

2.3 金屬的塑性加工85

2.3.1 金屬的塑性變形86

2.3.2 塑性變形后的金屬在加熱時(shí)組織和性能的變化90

2.3.3 塑性變形和再結(jié)晶的工程應(yīng)用92

2.4 鋼的熱處理94

2.4.1 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變94

2.4.2 鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變96

2.4.3 鋼的普通熱處理104

2.4.4 鋼的表面熱處理112

2.4.5 鋼的化學(xué)熱處理114

2.4.6 其他熱處理技術(shù)118

2.4.7 計(jì)算機(jī)技術(shù)在熱處理中的應(yīng)用121

2.4.8 熱處理的工程應(yīng)用122

2.5 鋼的合金化122

2.5.1 合金元素與鐵、碳的作用122

2.5.2 合金元素對(duì)Fe-Fe"para" label-module="para">

2.5.3 合金元素對(duì)鋼熱處理的影響125

2.5.4 合金元素對(duì)鋼的工藝性能的影響127

2.5.5 合金元素對(duì)鋼的性能的影響128

2.5.6 合金化的工程應(yīng)用129

2.6 表面技術(shù)129

2.6.1 電刷鍍129

2.6.2 熱噴涂技術(shù)131

2.6.3 氣相沉積技術(shù)133

2.6.4 激光表面改性136第3章 金屬材料138

3.1 碳鋼138

3.1.1 碳鋼的成分和分類138

3.1.2 碳鋼的牌號(hào)及用途139

3.2 合金鋼142

3.2.1 概論142

3.2.2 合金結(jié)構(gòu)鋼143

3.2.3 合金工具鋼155

3.2.4 特殊性能鋼165

3.3 鑄鋼與鑄鐵175

3.3.1 鑄鋼175

3.3.2 鑄鐵177

3.4 有色金屬及其合金191

3.4.1 鋁及鋁合金191

3.4.2 銅及銅合金199

3.4.3 鈦及鈦合金209

3.4.4 鎂及鎂合金213

3.4.5 鎳及鎳合金213

3.4.6 軸承合金216第4章 高分子材料220

4.1 塑料220

4.1.1 塑料的組成220

4.1.2 塑料的分類221

4.1.3 常用工程塑料222

4.2 合成纖維229

4.2.1 合成纖維的生產(chǎn)方法229

4.2.2 常用合成纖維231

4.3 合成橡膠233

4.3.1 合成橡膠的分類和橡膠制品的組成233

4.3.2 常用合成橡膠234第5章 陶瓷材料237

5. 1 普通陶瓷237

5. 1. 1 普通日用陶瓷237

5. 1. 2 普通工業(yè)陶瓷238

5. 2 特種陶瓷239

5. 2. 1 氧化物陶瓷239

5. 2. 2 碳化物陶瓷240

5. 2. 3 硼化物陶瓷242

5. 2. 4 氮化物陶瓷242第6章 復(fù)合材料245

6. 1 復(fù)合材料的復(fù)合原則246

6. 1. 1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的復(fù)合原則246

6. 1. 2 顆粒復(fù)合材料復(fù)合機(jī)制和原則247

6. 2 復(fù)合材料的性能特點(diǎn)248

6. 2. 1 比強(qiáng)度和比模量248

6. 2. 2 抗疲勞性能和抗斷裂性能248

6. 2. 3 高溫性能249

6. 2. 4 減摩、耐磨、減振性能249

6. 2. 5 其他特殊性能249

6. 3 非金屬基復(fù)合材料250

6. 3. 1 聚合物基復(fù)合材料250

6. 3. 2 陶瓷基復(fù)合材料252

6. 3. 3 碳基復(fù)合材料253

6. 4 金屬基復(fù)合材料254

6. 4. 1 金屬陶瓷254

6. 4. 2 纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料255

6. 4. 3 細(xì)粒和晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料255第7章 功能材料及新材料256

7.1 電功能材料256

7. 1. 1 金屬導(dǎo)電材料256

7. 1. 2 金屬電接點(diǎn)材料257

7. 1. 3 電阻材料258

7. 1. 4 導(dǎo)電高分子材料258

7. 1. 5 超導(dǎo)材料259

7.2 磁功能材料261

7. 2. 1 軟磁材料261

7. 2. 2 永磁（硬磁）材料261

7. 2. 3 信息磁材料262

7.3 熱功能材料263

7. 3. 1 膨脹材料263

7. 3. 2 形狀記憶材料264

7. 3. 3 測(cè)溫材料266

7.4 光功能材料266

7. 4. 1 光學(xué)材料266

7. 4. 2 固體激光器材料266

7. 4. 3 信息顯示材料267

7. 4. 4 光纖268

7.5 隱形材料及智能材料268

7.6 納米材料268

7. 6. 1 納米材料及其特性269

7. 6. 2 碳納米材料269

7.6.3 納米陶瓷材料270

7.6.4 納米復(fù)合材料271第8章 零件失效分析與選材原則272

8. 1 機(jī)械零件的失效272

8. 1. 1 畸變失效272

8.1.2 斷裂失效275

8. 1. 3 磨損失效278

8. 1. 4 腐蝕失效279

8. 2 機(jī)械零件失效分析280

8. 2. 1 零件失效基本原因280

8. 2. 2 零件失效分析280

8. 3 機(jī)械零件選材原則283

8. 3. 1 使用性能原則283

8. 3. 2 工藝性能原則284

8. 3. 3 經(jīng)濟(jì)及環(huán)境友好性原則286第9章 典型工件的選材及工藝路線設(shè)計(jì)287

9.1 齒輪選材287

9.1.1 齒輪的工作條件287

9.1.2 齒輪的失效形式287

9. 1. 3 齒輪材料的性能要求288

9. 1. 4 齒輪類零件的選材288

9. 1. 5 典型齒輪選材舉例288

9.2 軸類零件選材291

9.2.1 軸類零件的工作條件291

9.2.2 軸類零件的失效方式292

9.2.3 軸類零件的性能要求292

9.2.4 軸類零件的選材292

9.2.5 典型軸的選材293

9.3 彈簧選材295

9. 3. 1 彈簧的工作條件296

9. 3. 2 彈簧的失效形式296

9. 3. 3 彈簧材料的性能要求296

9. 3. 4 彈簧的選材296

9. 3. 5 典型彈簧選材297

9. 4 刃具選材298

9. 4. 1 刃具的工作條件298

9. 4. 2 刃具的失效形式298

9. 4. 3 刃具材料的性能要求298

9. 4. 4 刃具的選材298

9. 4. 5 刃具選材舉例299第10章 工程材料的應(yīng)用301

10. 1 汽車用材301

10. 1. 1 汽車用金屬材料301

10. 1. 2 汽車用塑料306

10. 1. 3 汽車用橡膠308

10. 1. 4 汽車用陶瓷材料308

10. 1. 5 汽車新材料發(fā)展趨勢(shì)309

10. 2 機(jī)床用材309

10. 2. 1 機(jī)身、底座用材309

10. 2. 2 齒輪用材310

10. 2. 3 軸類零件用材310

10. 2. 4 螺紋聯(lián)接件用材311

10. 2. 5 螺旋傳動(dòng)件用材311

10. 2. 6 蝸輪、蝸桿傳動(dòng)用材311

10. 2. 7 滑動(dòng)軸承材料312

10. 2. 8 滾動(dòng)軸承用材313

10. 3 儀器儀表用材313

10. 3. 1 殼體材料313

10. 3. 2 軸類零件用材314

10. 3. 3 凸輪用材314

10. 3. 4 齒輪用材314

10. 3. 5 蝸輪、蝸桿用材314

10. 3. 6 微型機(jī)電系統(tǒng)用材314

10.4 熱能設(shè)備用材315

10.4.1 鍋爐主要部件用鋼315

10. 4. 2 汽輪機(jī)主要零部件用鋼316

10. 4. 3 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子用材318

10.5 化工設(shè)備用材319

10.5.1 化工設(shè)備用鋼319

10.5.2 化工設(shè)備用有色金屬及其合金322

10.5.3 非金屬材料323

10.5.4 復(fù)合材料324

10.6 航空航天器用材324

10.6.1 超高強(qiáng)度鋼324

10.6.2 輕金屬及其合金325

10.6.3 高溫金屬結(jié)構(gòu)材料327

10.6.4 先進(jìn)金屬基及無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料328

10.6.5 先進(jìn)聚合物基復(fù)合材料329

10.6.6 先進(jìn)功能材料329附錄1 金屬熱處理工藝的分類及代號(hào)330附錄2 常用鋁及鋁合金狀態(tài)代號(hào)、說(shuō)明與應(yīng)用334附錄3 國(guó)內(nèi)外常用鋼號(hào)對(duì)照表335附錄4 若干物理量單位換算表337附錄5 工程材料常用詞匯表338參考文獻(xiàn)342 2100433B

清華大學(xué)工程材料系列教材，普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，國(guó)家級(jí)精品課程教材，北京高等教育教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。

工程材料實(shí)踐教程

前言

第1章 工程材料生產(chǎn)工藝概述

1.1 工程材料的分類

1.2 工程材料的生產(chǎn)工藝概述

復(fù)習(xí)思考題

第2章 工程材料的性能

2.1 工程材料的力學(xué)性能

2.2 工程材料的物理性能

2.3 工程材料的化學(xué)性能

2.4 工程材料的工藝性能

復(fù)習(xí)思考題

第3章 材料的結(jié)構(gòu)

3.1 晶體的結(jié)構(gòu)

3.2 實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)

3.3 非金屬材料的結(jié)構(gòu)

復(fù)習(xí)思考題

第4章 金屬與合金的結(jié)晶

4.1 純金屬的結(jié)晶

4.2 合金的結(jié)晶

4.3 合金性能與相圖的關(guān)系2100433B

0 緒論

0.1 材料及材料科學(xué)

0.2 工程材料的分類

0.3 工程材料的課程任務(wù)與內(nèi)容

第一編 工程材料的基礎(chǔ)理論Ⅰ（材料的結(jié)構(gòu)與性能）

第1章 材料的性能

1.1 力學(xué)性能

1.2 物理和化學(xué)性能

1.3 工藝性能

第2章 材料的結(jié)構(gòu)

2.1 材料的結(jié)合方式

2.2 金屬的晶體結(jié)構(gòu)

2.3 合金的結(jié)構(gòu)與相結(jié)構(gòu)

2.4 陶瓷和聚合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

第二編 工程材料的基礎(chǔ)理論Ⅱ（材料的組織與性能控制）

第3章 材料的凝固

3.1 純金屬的凝固

3.2 合金的凝固

3.3 非晶體材料的凝固及快速凝固理論的應(yīng)用

3.4 鐵碳合金相圖

第4章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶

4.1 金屬的塑性變形

4.2 合金的塑性變形

4.3 塑性變形對(duì)組織和性能的影響

4.4 回復(fù)與再結(jié)晶

4.5 金屬的熱加工

第5章 鋼的熱處理

5.1 概述

5.2 鋼的加熱轉(zhuǎn)變

5.3 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變

5.4 鋼的退火與正火

5.5 鋼的淬火與回火

5.6 鋼的表面熱處理

第6章 金屬材料表面處理新技術(shù)

6.1 概述

6.2 熱噴涂技術(shù)

6.3 氣相沉積

6.4 激光束、離子束及電子束技術(shù)

第三編 工程材料

第7章 金屬材料

7.1 工業(yè)用鋼

7.2 鑄鐵

7.3 有色金屬及合金

第8章 高分子材料

第9章 陶瓷材料

第10章 復(fù)合材料

第11章 其它材料

第四編 零件的失效、強(qiáng)化、選材與工程材料應(yīng)用

第12章 零件的失效與強(qiáng)化

第13章 零件的選材與工程材料應(yīng)用

參考文獻(xiàn)2100433B