工程材料及成型基礎(chǔ)

緒論1

01材料與人類文明史1

02材料學(xué)、工程材料學(xué)與工程材料2

021按材料的化學(xué)組成分類2

022按材料的使用性能分類3

第1章金屬材料結(jié)構(gòu)4

11金屬的晶體結(jié)構(gòu)4

111晶體的基本概念4

112金屬中三種典型的晶體結(jié)構(gòu)8

12實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)10

121單晶體與多晶體10

122實(shí)際金屬的晶體缺陷10

思考與練習(xí)15

第2章純金屬的結(jié)晶16

21純金屬的結(jié)晶現(xiàn)象16

211純金屬結(jié)晶的宏觀現(xiàn)象16

212純金屬結(jié)晶的微觀現(xiàn)象17

22金屬結(jié)晶的條件18

221金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件18

222金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件19

23晶核的形成和長(zhǎng)大19

231晶核的形成19

232晶核的長(zhǎng)大22

233晶粒大小的控制27

思考與練習(xí)28

第3章二元合金與鐵碳合金相圖30

31合金的相結(jié)構(gòu)30

311固溶體31

312中間相32

32二元合金相圖與結(jié)晶34

321相圖的基本知識(shí)34

322二元相圖的基本類型37

323合金的性能與相圖的關(guān)系49

33鐵碳合金相圖50

331鐵碳合金中的基本相51

332鐵碳合金相圖分析52

333碳含量與鐵碳合金組織和性能之間的關(guān)系57

思考與練習(xí)59

第4章金屬的塑性變形與再結(jié)晶60

41金屬的塑性變形60

411彈性變形與塑性變形的微觀機(jī)理61

412單晶體的塑性變形方式62

413多晶體的塑性變形63

42冷塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響64

421冷塑性變形對(duì)金屬組織的影響64

422冷塑性變形對(duì)金屬性能的影響65

423內(nèi)應(yīng)力與冷塑性變形66

43形變金屬的回復(fù)與再結(jié)晶67

431回復(fù)68

432再結(jié)晶68

433晶粒長(zhǎng)大69

434影響再結(jié)晶晶粒大小的因素69

44金屬的熱加工71

441金屬熱加工與冷加工的比較71

442熱加工對(duì)金屬組織和性能的影響71

思考與練習(xí)73

第5章材料中的擴(kuò)散74

51擴(kuò)散定律及其應(yīng)用74

511擴(kuò)散定律74

512擴(kuò)散方程在生產(chǎn)中的應(yīng)用舉例76

52擴(kuò)散機(jī)制78

521擴(kuò)散機(jī)制類型78

522擴(kuò)散系數(shù)79

53影響擴(kuò)散的因素80

531溫度81

532固溶體類型81

533晶體結(jié)構(gòu)81

534濃度81

535合金元素82

536短路擴(kuò)散82

54反應(yīng)擴(kuò)散82

思考與練習(xí)83

第6章鋼的熱處理84

61熱處理概述84

611熱處理的作用84

612熱處理的基本類型85

613鋼的固態(tài)轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變臨界溫度85

62鋼的熱處理原理86

621鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變86

622鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變90

63鋼的熱處理工藝97

631鋼的退火和正火97

632鋼的淬火100

633鋼的回火105

64鋼的表面熱處理107

641鋼的表面淬火107

642化學(xué)熱處理109

65鋼的其他熱處理工藝110

651鋼的形變熱處理110

652鋼的時(shí)效處理111

思考與練習(xí)113

第7章金屬工程材料11571工業(yè)用鋼115

711碳素鋼116

712合金鋼120

72鑄鐵131

721鑄鐵的石墨化與分類131

722常用鑄鐵132

723合金鑄鐵136

73有色金屬及合金137

731鋁及鋁合金137

732銅及銅合金140

733鈦及鈦合金143

734鎂及鎂合金144

思考與練習(xí)146

第8章非金屬工程材料14781聚合物材料147

811塑料147

812橡膠152

82無(wú)機(jī)非金屬工程材料155

821陶瓷155

822玻璃159

823硅酸鹽水泥162

83復(fù)合材料164

831復(fù)合材料的概念164

832復(fù)合材料的分類164

833復(fù)合材料的性能165

834復(fù)合材料的成型方法165

835復(fù)合材料的應(yīng)用165

836復(fù)合材料的發(fā)展166

思考與練習(xí)167

第9章鑄造168

91鑄造工藝基本原理169

911液態(tài)合金的充型能力169

912合金的收縮171

92鑄造成型方法174

921砂型鑄造174

922特種鑄造177

923鑄造方法的選擇181

93鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)181

931鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求181

932合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求182

思考與練習(xí)183

第10章鍛壓184

101鍛壓工藝基礎(chǔ)185

1011鍛壓的基本成型方法185

1012坯料的加熱和鍛件的冷卻185

102常用鍛造方法188

1021自由鍛188

1022模鍛192

103板料沖壓195

1031板料沖壓的基本工序196

1032沖床198

1033沖模199

思考與練習(xí)200

第11章焊接201

111焊接理論基礎(chǔ)202

1111焊接電弧202

1112焊接的化學(xué)冶金過(guò)程202

1113焊接接頭的組織和性能204

112焊接成型方法205

1121熔化焊205

1122壓力焊213

1123釬焊216

113金屬材料的焊接217

1131金屬材料的焊接性217

1132常用金屬材料的焊接218

114焊接結(jié)構(gòu)工藝性222

1141焊接應(yīng)力和變形222

1142焊接接頭的設(shè)計(jì)225

1143焊接缺陷227

1144焊接檢驗(yàn)229

115現(xiàn)代焊接技術(shù)新進(jìn)展230

思考與練習(xí)232

附錄實(shí)驗(yàn)233

實(shí)驗(yàn)一金相試樣制備及金相顯微鏡的使用233

實(shí)驗(yàn)二鐵碳合金平衡組織觀察237

實(shí)驗(yàn)三碳鋼的熱處理工藝、組織觀察及硬度測(cè)定238

實(shí)驗(yàn)四常用金屬材料組織觀察240

參考文獻(xiàn)242

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工程材料及成型基礎(chǔ)(工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)精品課程系列教材普通高等教育十二五規(guī)劃教材)

全書共分十一章，主要內(nèi)容有：金屬材料結(jié)構(gòu)、純金屬的結(jié)晶、二元合金與鐵碳合金相圖、金屬的塑性變形與再結(jié)晶、材料中的擴(kuò)散、鋼的熱處理、金屬工程材料、非金屬工程材料、鑄造、鍛壓、焊接。根據(jù)教學(xué)需要，在附錄中安排了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以利于學(xué)生掌握相關(guān)基本概念和理論。

本書可作為材料成型、金屬材料、冶金類、機(jī)械類等相關(guān)專業(yè)本科生的教學(xué)用書，也可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。

內(nèi)容介紹

《工程材料及其成型實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)》是《工程材料及其成型》配套使用的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)教材。

本書是根據(jù)教育部制定的《高職高專教育基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》和《高職高專教育培養(yǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及規(guī)格》，為適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革發(fā)展的要求編寫的。本書突出了高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生技能訓(xùn)練，反映了編者多年的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，在內(nèi)容上除了編入傳統(tǒng)的工程材料實(shí)驗(yàn)、金屬材料機(jī)械成型加工實(shí)訓(xùn)之外，還編入了近年來(lái)工程上廣泛應(yīng)用的膠接實(shí)訓(xùn)以及非金屬材料成型實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容。

全書分四部分，包括3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及12個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告。主要內(nèi)容包括：緒論，金相組織觀察、材料性能實(shí)驗(yàn)、鋼的熱處理及其硬度測(cè)試，車削加工、銑削加工、刨削加工、鑄造加工、鍛造加工、焊接和膠接，塑料擠出成型加工、塑料注射成型加工、生膠前處理、橡膠物理-力學(xué)性能測(cè)試及橡膠制品成型制造。每個(gè)實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)后均附有思考題。各院校可根據(jù)實(shí)際條件和各專業(yè)的實(shí)際需要，選擇其中部分項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)。

本書可作為高等職業(yè)院校、高等?？茖W(xué)校、成人高校等機(jī)械類專業(yè)及近機(jī)械類專業(yè)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)用書，也可作為中等職業(yè)學(xué)校相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)用書，還可作為機(jī)械類高等級(jí)工人、技師技能培訓(xùn)用書。

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