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上篇 工程材料3

第1章 金属学基本知识3

1.1 金属材料的性能3

1.1.1 强度和塑性3

1.1.2 硬度6

1.1.3 冲击韧性10

1.1.4 疲劳强度12

1.1.5 断裂韧性13

1.1.6 金属材料的物理、化学和工艺性能14

1.2 金属的晶体结构16

1.2.1 金属常见的晶体结构16

1.2.2 金属的实际晶体结构19

1.3 金属的结晶21

1.4 金属的塑性变形与再结晶23

1.4.1 金属的塑性变形24

1.4.2 塑性变形对金属组织和性能的影响26

1.4.3 冷变形金属在加热时组织和性能的变化28

1.4.4 金属的热加工与冷加工30

1.5 二元合金相图30

1.5.1 固态合金的相结构31

1.5.2 二元合金相图基础33

1.5.3 铁碳合金相图34

1.5.4 Fe-Fe3C相图在工业中的应用43

本章小结45

思考题与习题46

第2章 材料的强化与处理47

2.1 金属材料的热处理47

2.1.1 钢在加热时的转变47

2.1.2 奥氏体在冷却时的转变48

2.1.3 钢的普通热处理52

2.1.4 表面热处理57

2.1.5 热处理新技术简介60

2.1.6 热处理工艺的应用62

2.2 工程材料的表面处理方法67

2.2.1 气相沉积67

2.2.2 化学转化膜技术69

2.2.3 电镀和化学镀69

2.2.4 涂料和涂装工艺70

本章小结71

思考题与习题71

第3章 金属材料73

3.1 工业用钢73

3.1.1 碳素钢73

3.1.2 合金钢78

3.2 铸铁104

3.2.1 概述104

3.2.2 灰铸铁106

3.2.3 球墨铸铁108

3.2.4 蠕墨铸铁109

3.2.5 合金铸铁110

3.3 有色金属及其合金113

3.3.1 铝及铝合金113

3.3.2 铜及铜合金118

3.3.3 钦及钦合金122

3.3.4 滑动轴承合金123

3.4 粉末冶金材料125

3.4.1 粉末冶金工艺简介126

3.4.2 常用粉末冶金材料127

本章小结129

思考题与习题130

第4章 非金属材料与复合材料132

4.1 塑料132

4.1.1 塑料的组成132

4.1.2 塑料的性能133

4.1.3 常用工程塑料133

4.2 橡胶134

4.3 陶瓷135

4.4 复合材料135

4.4.1 复合材料的分类135

4.4.2 复合材料的性能特点136

4.4.3 常用复合材料136

本章小结138

思考题与习题138

下篇 材料成形技术141

第5章 铸造成形141

5.1 铸造工艺基础141

5.1.1 概述141

5.1.2 合金的铸造性能142

5.2 砂型铸造143

5.2.1 造型材料143

5.2.2 手工砂型造型143

5.2.3 机器造型146

5.2.4 型芯制造147

5.2.5 合型147

5.2.6 浇注147

5.2.7 落砂、清理和检验148

5.3 铸造工艺设计简介148

5.3.1 浇注位置的选定148

5.3.2 分型面的选定149

5.3.3 浇注系统、冒口、出气口150

5.3.4 铸造工艺参数的确定151

5.3.5 绘制铸造工艺图151

5.4 铸件结构的工艺性152

5.4.1 铸件质量对铸件结构的要求152

5.4.2 铸造工艺对铸件结构的要求154

5.5 特种铸造和铸造新技术简介154

5.5.1 金属型铸造155

5.5.2 压力铸造155

5.5.3 熔模铸造155

5.5.4 离心铸造156

5.5.5 铸造新技术、新工艺157

本章小结158

思考题与习题158

第6章 锻压成形159

6.1 概述159

6.2 自由锻159

6.2.1 自由锻的分类159

6.2.2 自由锻设备160

6.2.3 自由锻造的工艺过程161

6.2.4 自由锻的特点及应用164

6.3 胎模锻和模锻164

6.3.1 胎模锻164

6.3.2 模锻165

6.4 自由锻件结构工艺性167

6.5 板料冲压168

6.5.1 冲压设备168

6.5.2 板料冲压的基本工序169

6.6 锻压新技术、新工艺简介170

6.6.1 精密模锻170

6.6.2 径向锻造170

6.6.3 模锻过程的计算机模拟和工艺、模具的CAD／CAM171

6.6.4 超塑性成形171

6.6.5 高速高能成形171

6.6.6 液态成形171

本章小结172

思考题与习题172

第7章 焊接与胶接173

7.1 焊接的特点、分类及应用173

7.1.1 焊接的特点173

7.1.2 焊接的分类及应用173

7.2 焊条电弧焊174

7.2.1 焊接电弧174

7.2.2 焊条电弧焊电源设备及工具175

7.3 其他焊接方法及焊接新技术、新工艺简介178

7.3.1 气体保护焊178

7.3.2 电渣焊180

7.3.3 电阻焊180

7.3.4 钎焊181

7.3.5 焊接新技术、新工艺简介182

7.4 焊接结构工艺性183

7.4.1 焊接结构材料的选择184

7.4.2 焊缝布置184

7.5 胶接186

7.5.1 胶接的特点186

7.5.2 胶接原理186

7.5.3 胶接工艺186

7.5.4 胶接工艺的应用实例188

7.5.5 胶接新技术189

本章小结190

思考题与习题190

第8章 非金属材料成形工艺191

8.1 高分子材料成形191

8.1.1 塑料成形191

8.1.2 橡胶成形193

8.2 陶瓷成形194

8.2.1 干压成形194

8.2.2 注浆成形194

8.2.3 注射成形195

8.3 复合材料成形195

8.3.1 手糊成形195

8.3.2 层压成形196

8.3.3 喷射成形196

8.3.4 缠绕成形196

本章小结196

思考题与习题197

第9章 零件毛坯的选择198

9.1 毛坯的种类198

9.1.1 按制造方法分类198

9.1.2 按形状和用途分类199

9.2 毛坯的选择原则199

9.2.1 选择原则199

9.2.2 毛坯选择应考虑的因素199

9.3 典型零件的毛坯选择200

9.3.1 轴杆类零件200

9.3.2 盘套类零件201

9.3.3 机架、箱体类零件201

本章小结201

思考题与习题202

第10章 钳工与机械加工成形工艺203

10.1 钳工203

10.1.1 划线203

10.1.2 锯切205

10.1.3 锉削206

10.1.4 钻孔207

10.1.5 攻螺纹与套螺纹207

10.1.6 装配工艺210

10.2 机械加工成形工艺210

10.2.1 切削加工基本知识210

10.2.2 车床及其加工213

10.2.3 其他常用机床及其加工217

本章小结220

思考题与习题221

附录222

附录A 布氏硬度（HB）数值表222

附录B 国内外常用钢号对照表226

参考文献229