工程材料內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)主要介紹了金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí)和工業(yè)中常用的工程材料，以材料的成分組織性能用途為主線貫穿全書(shū)。金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí)包括金屬的性能、鐵碳合金的組織、鐵碳合金相圖以及鋼的熱處理和表面改性等內(nèi)容；常用工程材料介紹了碳素鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬材料和非金屬材料的常用牌號(hào)、成分、組織、性能及用途；通過(guò)實(shí)例介紹了零件的選材方法以及典型零件的熱處理。

本書(shū)依據(jù)《化工檢修鉗工教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱》及《國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中化工檢修鉗工工種相關(guān)要求編寫(xiě)，是化工高級(jí)技工學(xué)?；C(jī)械類專業(yè)教材，可作為高級(jí)技能人才職業(yè)技能培訓(xùn)和鑒定教材，也可作為職業(yè)技術(shù)院校及企業(yè)培訓(xùn)教材，還可供機(jī)械行業(yè)工程技術(shù)人員參考。

緒論1

第一章金屬材料的性能3

學(xué)習(xí)目標(biāo)3

第一節(jié)金屬材料的物理性能和化學(xué)性能3

一、金屬材料的物理性能3

二、金屬材料的化學(xué)性能4

第二節(jié)金屬材料的力學(xué)性能5

一、強(qiáng)度6

二、塑性8

三、硬度8

四、沖擊韌性10

五、疲勞強(qiáng)度12

六、蠕變與松弛13

第三節(jié)金屬的工藝性能13

一、熱加工工藝性能14

二、冷加工工藝性能14

習(xí)題15

第二章金屬與合金結(jié)構(gòu)及鐵碳合金相圖16

學(xué)習(xí)目標(biāo)16

第一節(jié)金屬的晶體結(jié)構(gòu)16

一、純金屬的晶體結(jié)構(gòu)及常見(jiàn)類型16

二、純金屬的結(jié)晶18

三、純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變21

第二節(jié)合金組織22

一、合金的基本概念22

二、合金的組織23

三、鐵碳合金的組織24

第三節(jié)鐵碳合金相圖26

一、鐵碳合金相圖分析26

二、鐵碳合金的分類28

三、典型鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程及其組織28

四、鐵碳合金的成分、組織與性能的關(guān)系31

五、鐵碳合金相圖的應(yīng)用31

習(xí)題32

閱讀材料合金相圖的建立33

第三章鋼的熱處理與表面改性34

學(xué)習(xí)目標(biāo)34

第一節(jié)鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變35

一、鋼的奧氏體化35

二、奧氏體晶粒的長(zhǎng)大 36

三、影響奧氏體晶粒長(zhǎng)大的因素36

第二節(jié)鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變37

一、過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變38

二、過(guò)冷奧氏體在連續(xù)冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變40

三、過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用41

第三節(jié)鋼的退火與正火42

一、退火42

二、正火43

第四節(jié)鋼的淬火和回火44

一、鋼的淬火44

二、鋼的回火47

第五節(jié)鋼的表面改性處理49

一、鋼的表面淬火49

二、化學(xué)熱處理50

三、鋼的其他表面處理簡(jiǎn)介52

習(xí)題53

閱讀材料熱處理新工藝簡(jiǎn)介54

第四章碳素鋼55

學(xué)習(xí)目標(biāo)55

第一節(jié)常存元素對(duì)鋼性能的影響55

一、硅55

二、錳55

三、硫55

四、磷56

五、氫56

第二節(jié)碳素鋼的分類56

一、按冶煉方法分類56

二、按脫氧程度分類56

三、按化學(xué)成分分類56

四、按鋼的用途分類56

五、按品質(zhì)分類57

第三節(jié)碳素鋼的牌號(hào)及用途57

一、碳素結(jié)構(gòu)鋼57

二、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼57

三、碳素工具鋼59

四、鑄造碳鋼60

習(xí)題61

閱讀材料鋼材的品種介紹61

第五章合金鋼63

學(xué)習(xí)目標(biāo)63

第一節(jié)概述63

一、合金鋼的分類63

二、合金鋼的牌號(hào)表示方法63

三、合金元素對(duì)鋼性能的影響64

第二節(jié)合金結(jié)構(gòu)鋼與合金工具鋼65

一、 合金結(jié)構(gòu)鋼65

二、 合金工具鋼69

第三節(jié)特殊性能鋼70

一、 不銹鋼70

二、 耐熱鋼73

三、 高錳鋼（耐磨鋼）73

習(xí)題73

閱讀材料鋼材的火花鑒別74

第六章鑄鐵76

學(xué)習(xí)目標(biāo)76

第一節(jié)鑄鐵分類及鑄鐵的石墨化76

一、鑄鐵的分類76

二、鑄鐵的石墨化及其影響因素 77

第二節(jié)灰鑄鐵78

一、灰鑄鐵的組織與性能78

二、灰鑄鐵的孕育處理79

三、灰鑄鐵的牌號(hào)及用途79

四、灰鑄鐵的熱處理80

第三節(jié)可鍛鑄鐵與球墨鑄鐵80

一、可鍛鑄鐵80

二、球墨鑄鐵81

習(xí)題82

閱讀材料合金鑄鐵83第七章有色金屬84

學(xué)習(xí)目標(biāo)84

第一節(jié)銅與銅合金84

一、純銅及應(yīng)用84

二、銅合金及應(yīng)用85

第二節(jié)鋁與鋁合金87

一、純鋁87

二、鋁合金及應(yīng)用87

第三節(jié)鈦與鈦合金88

一、純鈦89

二、鈦合金89

第四節(jié)滑動(dòng)軸承合金90

一、軸承合金的性能要求及組織特征 90

二、錫基和鉛基軸承合金（巴氏合金）91

三、銅基軸承合金 92

四、鋁基軸承合金92

第五節(jié)其他有色金屬及含油軸承93

一、鎳及鎳合金93

二、鋅及鋅合金93

三、含油軸承94

習(xí)題94

閱讀材料金屬材料的儲(chǔ)運(yùn)管理94

第八章非金屬材料96

學(xué)習(xí)目標(biāo)96

第一節(jié)高分子材料96

一、橡膠及其制品96

二、塑料及其制品97

三、膠黏劑98

第二節(jié)陶瓷材料99

一、陶瓷的基本知識(shí)99

二、陶瓷的性能特點(diǎn)及應(yīng)用100

第三節(jié)復(fù)合材料101

一、復(fù)合材料的分類101

二、復(fù)合材料的性能特點(diǎn)101

三、樹(shù)脂基復(fù)合材料（玻璃鋼）102

四、金屬基復(fù)合材料（MMC）103

五、陶瓷基復(fù)合材料103

六、復(fù)合材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域103

習(xí)題104

閱讀材料新材料簡(jiǎn)介104

第九章材料的選用和熱處理工藝分析105

學(xué)習(xí)目標(biāo)105

第一節(jié)選材的原則與方法105

一、選材的一般原則105

二、選材的一般步驟和應(yīng)注意的問(wèn)題107

第二節(jié)熱處理的應(yīng)用107

一、熱處理與切削加工性的關(guān)系108

二、零件熱處理的工序位置108

三、熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注108

四、熱處理零件的變形和開(kāi)裂109

第三節(jié)典型零件的選材及熱處理舉例分析109

一、齒輪類零件109

二、軸類零件110

三、壓力容器111

習(xí)題112

附錄Ⅰ金屬熱處理工藝分類及代號(hào)113

附錄Ⅱ黑色金屬硬度與強(qiáng)度換算表（BG/T 1172—1999）116

附錄Ⅲ鋼材的涂色標(biāo)記117

參考文獻(xiàn)118

內(nèi)容介紹

《工程材料1:特性、應(yīng)用與設(shè)計(jì)(第3版)》是材料科學(xué)和機(jī)械工程的核心教材，被世界各地讀者廣泛采用。《工程材料1:特性、應(yīng)用與設(shè)計(jì)(第3版)》主要介紹在工程領(lǐng)域應(yīng)用的材料的相關(guān)性質(zhì)。每一個(gè)章節(jié)對(duì)應(yīng)一個(gè)講座，為那些沒(méi)有工程材料背景的學(xué)生提供了一個(gè)全面系統(tǒng)的工程材料課程。

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目錄1 工程材料的分類與性能要求1

1.1 工程材料的分類1

1.1.1 結(jié)合鍵的特性1

1.1.2 材料的分類及用途3

1.2 機(jī)械零件所受載荷和失效形式4

1.2.1 載荷類型4

1.2.2 失效形式7

1.2.3 失效原因9

1.3 工程材料的性能要求10

1.3.1 工程材料的力學(xué)性能11

1.3.2 工程材料的物理性能和化學(xué)性能20

1.3.3 工程材料的工藝性能22

1.3.4 成分-結(jié)構(gòu)-組織-性能關(guān)系23

習(xí)題232 金屬學(xué)基礎(chǔ)25

2.1 金屬及合金的結(jié)構(gòu)25

2.1.1 晶體的基本概念25

2.1.2 三種常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)25

2.1.3 晶面指數(shù)和晶向指數(shù)27

2.1.4 實(shí)際金屬晶體結(jié)構(gòu)的缺陷28

2.1.5 合金的晶體結(jié)構(gòu)30

2.2 金屬的結(jié)晶32

2.2.1 金屬結(jié)晶的概念32

2.2.2 結(jié)晶過(guò)程33

2.2.3 結(jié)晶后的晶粒大小33

2.2.4 金屬鑄錠的結(jié)晶組織34

2.2.5 金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變35

2.3 二元合金相圖35

2.3.1 二元合金相圖的建立35

2.3.2 二元?jiǎng)蚓鄨D36

2.3.3 二元共晶相圖38

2.3.4 其他二元相圖39

2.3.5 相圖與合金性能之間的關(guān)系41

2.4 鐵碳合金相圖42

2.4.1 相圖分析43

2.4.2 鐵碳合金的分類43

2.4.3 典型鐵碳合金的平衡結(jié)晶過(guò)程及組織44

2.4.4 鐵碳合金的成分-組織-性能關(guān)系47

2.4.5 Fe-Fe"para" label-module="para">

2.5 金屬的塑性變形48

2.5.1 金屬單晶體的塑性變形49

2.5.2 金屬多晶體的塑性變形50

2.5.3 塑性變形對(duì)金屬組織的影響52

2.5.4 塑性變形對(duì)金屬性能的影響53

2.5.5 殘余內(nèi)應(yīng)力54

2.6 塑性變形金屬在加熱時(shí)的組織和性能變化55

2.6.1 回復(fù)55

2.6.2 再結(jié)晶56

2.6.3 金屬材料的熱加工57

習(xí)題58目錄工程材料3 鋼的熱處理及表面改性61

3.1 鋼的熱處理原理62

3.1.1 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變62

3.1.2 鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變66

3.2 鋼的整體熱處理73

3.2.1 鋼的退火與正火73

3.2.2 鋼的淬火與回火78

3.3 鋼的表面熱處理87

3.3.1 感應(yīng)加熱表面淬火87

3.3.2 火焰加熱表面淬火89

3.3.3 接觸電阻加熱淬火89

3.3.4 激光淬火89

3.4 鋼的化學(xué)熱處理91

3.4.1 滲碳處理91

3.4.2 滲氮處理92

3.4.3 碳氮共滲93

3.5 復(fù)合電沉積表面改性技術(shù)簡(jiǎn)介94

3.5.1 電刷鍍與化學(xué)鍍94

3.5.2 高速電噴鍍95

習(xí)題974 常用金屬材料99

4.1 工業(yè)用鋼99

4.1.1 鋼的分類及編號(hào)100

4.1.2 鋼中的雜質(zhì)及合金元素102

4.1.3 結(jié)構(gòu)鋼107

4.1.4 工具鋼116

4.1.5 特殊性能鋼123

4.2 鑄鐵127

4.2.1 鑄鐵概述127

4.2.2 常用鑄鐵131

4.2.3 合金鑄鐵135

4.3 有色金屬及合金136

4.3.1 鋁及鋁合金136

4.3.2 銅及銅合金140

4.3.3 鈦及鈦合金143

4.3.4 軸承合金146

習(xí)題1495 其他工程材料151

5.1 高分子材料151

5.1.1 概述151

5.1.2 工程塑料153

5.1.3 有機(jī)纖維154

5.1.4 橡膠156

5.1.5 高分子膠粘劑157

5.2 陶瓷材料158

5.2.1 概述158

5.2.2 陶瓷材料的性能159

5.2.3 常用陶瓷材料161

5.3 復(fù)合材料163

5.3.1 概述163

5.3.2 復(fù)合材料的特點(diǎn)164

5.3.3 常用的復(fù)合材料166

5.4 新型材料171

5.4.1 新型金屬材料171

5.4.2 納米材料175

5.4.3 非晶態(tài)合金177

5.4.4 智能材料179

習(xí)題1816 機(jī)械零件的選材182

6.1 選用材料的基本原則182

6.1.1 使用性能原則182

6.1.2 工藝性能原則183

6.1.3 經(jīng)濟(jì)性原則184

6.2 典型零部件選材及工藝分析185

6.2.1 軸的選材及其熱處理185

6.2.2 齒輪的選材及其熱處理186

6.2.3 箱體及支撐類零件的選材及其熱處理188

習(xí)題189參考文獻(xiàn)191

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工程材料基礎(chǔ)預(yù)備知識(shí)

學(xué)習(xí)工程材料基礎(chǔ)課程需要先學(xué)習(xí)大學(xué)物理、普通化學(xué)、材料力學(xué)等課程。

工程材料基礎(chǔ)學(xué)習(xí)資料

（注：表格內(nèi)容參考資料）