機械工程材料與成形

第1章材料的分類與性能1
1.1材料的分類1
1.1.1材料與機械工程材料1
1.1.2機械工程材料的分類1
1.2材料的性能2
1.2.1材料的力學性能2
1.2.2材料的物理性能8
1.2.3材料的化學性能10
1.2.4材料的工藝性能10
習題11

第2章金屬材料的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶12
2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)12
2.1.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)12
2.1.2實際晶體結(jié)構(gòu)與晶體缺陷15
2.1.3合金以及合金的晶體結(jié)構(gòu)18
2.1.4金屬材料的組織20
2.2金屬的凝固結(jié)晶20
2.2.1純金屬的結(jié)晶20
2.2.2合金的結(jié)晶與相圖23
2.3鐵碳合金及其相圖27
2.3.1純鐵及其同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變27
2.3.2鐵碳合金的基本相和基本組織28
2.3.3鐵碳合金相圖分析29
2.3.4鐵碳合金相圖的應用33
習題35

第3章鋼的熱處理37
3.1熱處理的概述37
3.1.1鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變38
3.1.2鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變40
3.2鋼的退火與正火44
3.2.1退火44
3.2.2正火45
3.3鋼的淬火46
3.3.1淬火工藝47
3.3.2淬火缺陷49
3.3.3鋼的淬透性50
3.4鋼的回火50
3.4.1回火的目的51
3.4.2淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變51
3.4.3回火的種類及應用51
3.5鋼的表面淬火52
3.5.1感應加熱表面淬火53
3.5.2火焰加熱表面淬火53
3.6鋼的化學熱處理54
3.6.1化學熱處理的基本過程54
3.6.2滲碳54
3.6.3滲氮56
3.6.4碳氮共滲56
3.7熱處理技術(shù)條件與工序位置56
3.7.1熱處理技術(shù)條件56
3.7.2熱處理工序位置安排57
3.7.3熱處理工藝應用舉例57
習題58

第4章鋼鐵材料59
4.1鋼的常存元素及分類59
4.1.1鋼中的常存元素對性能的影響59
4.1.2鋼的分類60
4.2碳素鋼61
4.2.1碳素結(jié)構(gòu)鋼61
4.2.2優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼62
4.2.3碳素工具鋼63
4.2.4鑄鋼64
4.3合金鋼65
4.3.1合金元素在鋼中的作用65
4.3.2低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼70
4.3.3合金結(jié)構(gòu)鋼71
4.3.4合金彈簧鋼71
4.3.5合金工具鋼72
4.3.6高速工具鋼73
4.3.7軸承鋼74
4.3.8不銹鋼75
4.3.9耐熱鋼76
4.3.10電工用硅鋼77
4.4鑄鐵78
4.4.1鑄鐵的成分及性能特點78
4.4.2鑄鐵的分類81
4.4.3灰鑄鐵82
4.4.4可鍛鑄鐵84
4.4.5球墨鑄鐵86
4.4.6蠕墨鑄鐵88
課后習題89

第5章非鐵金屬材料90
5.1鋁及鋁合金90
5.1.1純鋁的性質(zhì)及用途90
5.1.2鋁合金91
5.2銅及銅合金95
5.2.1工業(yè)純銅的性質(zhì)及用途95
5.2.2銅合金95
5.3鈦及鈦合金99
5.3.1純鈦的性質(zhì)與用途99
5.3.2鈦合金100
5.4滑動軸承合金101
5.4.1滑動軸承工作條件及對材料性能、組織的要求101
5.4.2各類軸承合金簡介102
習題103

第6章非金屬材料104
6.1高分子材料104
6.1.1塑料104
6.1.2橡膠107
6.1.3纖維109
6.1.4膠黏劑110
6.1.5涂料111
6.2陶瓷材料112
6.2.1陶瓷材料的分類112
6.2.2普通陶瓷112
6.2.3特種陶瓷113
6.3復合材料114
6.3.1復合材料的基本類型與組成114
6.3.2復合材料的特點115
6.3.3纖維增強材料116
6.3.4玻璃纖維增強塑料117
習題117

第7章鑄造119
7.1鑄造工藝基礎(chǔ)119
7.1.1概述119
7.1.2合金的鑄造性能120
7.1.3合金的收縮性121
7.2砂型鑄造122
7.2.1造型123
7.2.2型芯制造124
7.2.3合型125
7.2.4熔煉與澆注125
7.2.5落砂與清理126
7.3鑄造工藝設計126
7.3.1繪制鑄造工藝圖126
7.3.2鑄件結(jié)構(gòu)工藝性127
7.4特種鑄造130
7.4.1金屬型鑄造130
7.4.2壓力鑄造131
7.4.3離心鑄造132
7.4.4熔模鑄造132
7.4.5低壓鑄造133
7.4.6消失模鑄造134
習題134

第8章鍛壓成形135
8.1鍛壓工藝基礎(chǔ)135
8.1.1鍛壓概述135
8.1.2鍛壓的基本生產(chǎn)方式136
8.1.3金屬的鍛造性能137
8.2自由鍛138
8.2.1自由鍛設備與基本工序139
8.2.2自由鍛工藝規(guī)程的制訂142
8.2.3自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性144
8.3模鍛145
8.3.1錘上模鍛145
8.3.2胎模鍛148
8.4板料沖壓149
8.4.1沖壓設備150
8.4.2沖壓模具150
8.4.3板料沖壓的基本工序151
習題153

第9章焊接成形154
9.1焊接基本原理154
9.1.1焊接的物理本質(zhì)154
9.1.2焊接熱過程與焊接接頭155
9.1.3焊接缺陷159
9.1.4焊接應力與變形161
9.2焊接方法與設備164
9.2.1焊接方法的分類164
9.2.2常用熔化焊方法165
9.2.3高能束焊169
9.2.4焊接機器人技術(shù)171
9.3常用金屬材料的焊接173
9.3.1金屬材料的焊接性173
9.3.2鋼鐵材料的焊接175
9.3.3其他金屬材料的焊接177
習題179

第10章機械工程材料的選用180
10.1機械零件的失效分析180
10.1.1失效的概念180
10.1.2失效的形式180
10.1.3零件失效原因181
10.1.4失效分析182
10.2選用機械工程材料的原則與方法183
10.2.1使用性原則183
10.2.2工藝性原則186
10.2.3經(jīng)濟性原則186
10.2.4選用機械工程材料的方法188
10.3典型零件選材實例191
10.3.1軸類零件的選材191
10.3.2齒輪類零件的選材193
習題195

習題參考答案196

參考文獻211