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0.1工程材料及加工技术的历史发展1

0.2工程材料的分类及主要特征2

0.3机械制造加工技术及其发展趋势3

第1章工程材料的性能6

1.1材料的力学性能6

1.1.1强度和塑性6

1.1.2硬度8

1.1.3冲击韧度11

1.1.4疲劳极限11

1.1.5断裂韧度12

1.2材料的理化性能13

1.3材料的工艺性能15

思考题16

第2章材料的组成和内部结构特征17

2.1材料的结合方式17

2.1.1材料的结合键及其特性17

2.1.2晶体和非晶体18

2.2金属的晶体结构19

2.2.1晶体结构的基本知识19

2.2.2金属的实际晶体结构19

2.2.3合金的晶体结构23

2.3金属的结晶24

2.3.1金属的结晶温度和过冷现象24

2.3.2金属的结晶过程25

2.3.3金属铸锭的组织27

2.4二元合金相图28

2.4.1二元合金相图的建立28

2.4.2铁碳合金相图30

2.5非金属材料的结构特点38

2.5.1高分子材料的结构特点38

2.5.2陶瓷材料的结构特点39

思考题40

3.2钢在加热时的组织转变41

3.1概述41

第3章钢的热处理41

3.2.1钢的奥氏体化42

3.2.2奥氏体晶粒长大及其控制43

3.3钢在冷却时的组织转变44

3.3.1过冷奥氏体的等温转变44

3.3.2过冷奥氏体的连续冷却转变47

3.3.3等温冷却转变与连续冷却转变的比较48

3.4.1钢的退火49

3.4钢的普通热处理49

3.4.2钢的正火50

3.4.3钢的淬火51

3.4.4钢的淬透性54

3.4.5钢的回火55

3.5钢的表面热处理和化学热处理56

3.5.1表面热处理56

3.5.2化学热处理57

3.6.3形变热处理59

3.6.2可控气氛热处理59

3.6热处理新技术简介59

3.6.1真空热处理59

3.6.4激光热处理和电子束表面淬火60

3.7热处理工艺及应用60

3.7.1热处理的技术条件60

3.7.2热处理工序位置的确定61

3.7.3影响热处理质量的因素62

思考题64

第4章工程材料的表面处理65

4.1概述65

4.1.1表面处理的目的65

4.1.2表面处理方法65

4.1.3表面预处理66

4.2电镀和化学镀67

4.2.1电镀的基本原理和镀层功用67

4.2.2电镀金属67

4.2.3刷镀技术69

4.2.4化学镀71

4.3气相沉积71

4.3.1化学气相沉积（CVD）71

4.3.2物理气相沉积（PVD）72

4.4化学转化膜技术72

4.4.1氧化处理72

4.4.2钢铁的磷化处理73

4.5热喷涂技术73

4.5.1氧乙炔火焰喷涂74

4.5.2电弧喷涂76

4.5.3等离子弧喷涂77

思考题78

第5章金属材料79

5.1概述79

5.1.1金属材料的分类79

5.1.2常存元素和合金元素对钢性能的影响80

5.2.1碳素结构钢84

5.2碳钢84

5.2.2优质碳素结构钢85

5.2.3碳素工具钢87

5.2.4易切削结构钢88

5.2.5工程用铸造碳钢88

5.3合金钢89

5.3.1低合金钢89

5.3.2合金结构钢92

5.3.3合金工具钢96

5.3.4高速工具钢100

5.4特殊性能钢101

5.4.1不锈钢101

5.4.2耐热钢104

5.4.3耐磨钢105

5.5铸铁106

5.5.1铸铁的石墨化106

5.5.2常用铸铁108

5.5.3特殊性能铸铁112

5.6有色金属及粉末冶金材料114

5.6.1铝及铝合金114

5.6.2铜及铜合金119

5.6.3滑动轴承合金123

5.6.4粉末冶金及硬质合金125

思考题127

6.1.2高聚物的人工合成129

6.1.1高分子化合物的基础知识129

6.1高分子材料129

第6章非金属材料与新型材料129

6.1.3有机高分子材料的组成及性能特点130

6.1.4工程塑料131

6.1.5合成橡胶134

6.1.6胶粘剂136

6.2陶瓷材料139

6.2.1陶瓷的分类139

6.2.3常用工程陶瓷的种类、性能和用途140

6.2.2陶瓷材料的性能特点140

6.3复合材料143

6.3.1复合强化原理143

6.3.2复合材料的种类143

6.3.3复合材料的性能特点144

6.3.4复合材料的应用144

6.4新型材料145

6.4.1高温材料145

6.4.2形状记忆材料146

6.4.3非晶态材料148

6.4.4超导材料149

6.4.5超硬结构材料150

6.4.6纳米材料150

思考题151

第7章铸造153

7.1铸造的工艺基础153

7.2.2造型材料156

7.2.1铸造基本工序及常用工具156

7.2砂型铸造156

7.2.3造型方法158

7.2.4造型芯及合型159

7.2.5浇注和铸件的落砂及清理160

7.2.6铸造工艺160

7.3铸件的结构工艺性164

7.3.1从铸造性能考虑设计铸件结构164

7.3.2从工艺性能考虑设计铸件结构165

7.3.3从不同铸造合金的性能考虑设计铸件结构SJY。166

7.4特种铸造简介167

7.4.1熔模铸造168

7.4.2金属型铸造169

7.4.3压力铸造169

7.4.4低压铸造170

7.4.5离心铸造170

7.5铸造质量控制171

思考题172

第8章锻压173

8.1锻压的工艺基础173

8.1.1锻压的基本生产方法173

8.1.2金属的锻造性能174

8.1.3坯料的加热和锻件的冷却176

8.2自由锻造178

8.2.1自由锻设备178

8.2.2自由锻造的基本工序178

8.2.3自由锻工艺规程的制定180

8.2.4自由锻锻件结构工艺性181

8.3模锻182

8.3.1锤上模锻182

8.3.2胎模锻184

8.3.3压力机上的模锻185

8.4板料冲压185

8.4.2冲压模具186

8.4.1冲压设备186

8.4.3板料冲压的基本工序187

8.4.4板料冲压件的结构工艺性188

8.5锻压新工艺简介189

8.5.1高速高能成型189

8.5.2精密模锻189

8.5.4超塑性成型190

思考题190

8.5.3液态成型190

第9章焊接191

9.1焊接工艺基础191

9.1.1焊接的分类及特点191

9.1.2熔焊冶金原理192

9.2常用焊接方法195

9.2.1焊条电弧焊195

9.2.2气焊和气割199

9.2.3埋弧自动焊202

9.2.4气体保护焊204

9.2.5电渣焊206

9.2.6电阻焊207

9.2.7钎焊208

9.3常用金属材料的焊接209

9.3.1金属材料的焊接性209

9.3.2碳钢的焊接210

9.3.3低合金结构钢的焊接211

9.3.5铸铁的焊补212

9.3.4不锈钢的焊接212

9.3.6有色金属材料的焊接213

9.4焊接结构工艺性214

9.4.1焊接结构材料的选择214

9.4.2焊缝布置214

9.4.3焊接接头设计216

9.5焊接质量保证219

9.5.1焊接质量检验方法219

9.5.2焊接工艺缺陷及预防措施220

9.6.1等离子弧焊接和切割224

9.6焊接新技术简介224

9.6.2真空电子束焊接225

9.6.3激光焊接和切割226

9.6.4扩散焊接227

9.6.5摩擦焊227

思考题228

10.1钳工230

10.1.1划线230

第10章钳工和机械加工工艺基础230

10.1.2錾削238

10.1.3锯削241

10.1.4锉削243

10.1.5钻孔、扩孔、锪孔和铰孔244

10.1.6攻螺纹和套螺纹249

10.1.7矫正和弯曲253

10.1.8铆接260

10.1.9刮削262

10.1.10研磨265

10.1.11装配工艺269

10.2机械加工工艺基础272

10.2.1金属切削加工的基础知识272

10.2.2内、外圆表面加工275

10.2.3平面加工283

10.2.4螺纹加工288

10.2.5齿轮齿形加工291

10.2.6光整加工297

10.2.7特种加工302

思考题309

第11章非金属材料成形310

11.1工程塑料的成型310

11.1.1挤出成型310

11.1.2注射成型311

11.1.3模压成型312

11.1.4浇铸成型313

11.1.6回转成型314

11.1.5吹塑成型314

11.2橡胶成型315

11.2.1压延成型315

11.2.2压出成型316

11.3陶瓷成型316

11.3.1干压成型317

11.3.2注浆成型317

11.3.3热压成型317

11.3.4注射成型318

11.4复合材料成型318

11.4.1树脂基复合材料成型318

11.4.2金属基复合材料成型320

11.4.3陶瓷基复合材料成型321

思考题321

第12章材料的成形方法选择及产品质量控制323

12.1零件的失效分析323

12.2.1材料及成形工艺选择原则324

12.2材料及成形工艺选择324

12.2.2材料及成形工艺选择方法326

12.3典型零件的选材实例330

12.3.1齿轮类零件的选材330

12.3.2机床主轴的选材332

12.3.3箱体支承类零件的选材334

12.4工程材料的质量检验335

12.4.1材料的成分检验335

12.4.2材料的组织检验338

12.4.3材料的无损检验339

思考题342

附录A实验指导W344

实验一材料的力学性能实验344

实验二铁碳合金平衡组织分析实验347

实验三碳钢的热处理349

实验四常用金属材料的显微组织观察实验351

实验五金属材料的质量检验353

参考文献355