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绪论1

第一篇 工程材料的基本理论4

第1章 材料的结构与性能4

1.1 材料的性能4

1.1.1 静载时材料的力学性能4

1.1.2 其他载荷作用下材料的力学性能9

1.1.3 材料的高、低温力学性能11

1.2 材料的结合方式及工程材料的键性12

1.2.1 材料的结合方式13

1.2.2 工程材料的键性14

1.3 工程材料测试分析技术14

本章小结18

习题与思考题19

第2章 金属材料的组织与性能改变20

2.1 金属与合金的晶体结构20

2.1.1 金属的理想晶体结构20

2.1.2 金属的实际晶体结构22

2.1.3 合金的晶体结构24

2.2 纯金属的结晶25

2.2.1 纯金属的冷却曲线和过冷现象25

2.2.2 纯金属的结晶过程26

2.2.3 金属晶粒大小及控制26

2.3 合金的结晶27

2.3.1 二元合金相图的基本知识27

2.3.2 二元匀晶相图29

2.3.3 二元共晶相图30

2.3.4 合金性能与相图的关系32

2.3.5 铁碳合金相图34

2.4 金属的塑性变形43

2.4.1 金属的塑性变形43

2.4.2 塑性变形后金属的组织和性能45

2.4.3 金属的塑性成形46

2.5 钢的热处理49

2.5.1 钢在加热时的转变50

2.5.2 钢在冷却时的转变52

2.5.3 钢的普通热处理55

2.5.4 钢的表面淬火60

2.5.5 钢的化学热处理62

2.5.6 钢的表面改性技术65

本章小结67

习题与思考题68

第二篇 常用工程材料及其应用70

第3章 金属材料70

3.1 工业用钢70

3.1.1 钢的分类与编号70

3.1.2 钢中常存杂质与合金元素74

3.1.3 结构钢78

3.1.4 工具钢94

3.1.5 特殊性能钢100

3.2 铸铁107

3.2.1 铸铁的石墨化107

3.2.2 灰铸铁110

3.2.3 球墨铸铁112

3.2.4 蠕墨铸铁114

3.2.5 可锻铸铁115

3.3 有色金属及其合金116

3.3.1 铝及铝合金117

3.3.2 铜及铜合金123

3.3.3 镁及镁合金129

3.3.4 钛及钛合金131

3.3.5 其他有色金属及其合金132

本章小结135

习题与思考题138

第4章 高分子材料140

4.1 工程塑料140

4.2 橡胶与合成纤维143

4.2.1 橡胶143

4.2.2 合成纤维144

4.3 合成胶黏剂和涂料145

4.3.1 合成胶黏剂145

4.3.2 涂料146

本章小结147

习题与思考题148

第5章 陶瓷材料149

5.1 概述149

5.1.1 陶瓷材料的概念149

5.1.2 陶瓷的分类149

5.1.3 陶瓷的性能150

5.2 常用工程结构陶瓷材料150

5.2.1 普通陶瓷150

5.2.2 特种陶瓷150

5.3 金属陶瓷153

本章小结154

习题与思考题154

第6章 复合材料155

6.1 概述155

6.1.1 复合材料的概念155

6.1.2 复合材料的分类155

6.2 复合材料的增强机制及性能157

6.2.1 复合材料的增强机制157

6.2.2 复合材料的性能158

6.3 常用复合材料158

6.3.1 金属基复合材料158

6.3.2 无机非金属基复合材料160

6.3.3 聚合物基复合材料161

本章小结162

习题与思考题162

第7章 其他工程材料163

7.1 功能材料163

7.1.1 功能材料的概念163

7.1.2 功能材料的分类163

7.2 纳米材料167

7.2.1 纳米材料的概念167

7.2.2 纳米材料的性能特点168

7.2.3 纳米材料的应用169

本章小结170

习题与思考题170

第三篇 机械零件的选材及工程材料的应用171

第8章 典型零件的选材171

8.1 零件的失效形式与分析方法171

8.1.1 零件的失效171

8.1.2 零件失效的分析方法175

8.2 选材的一般原则180

8.2.1 选材的一般原则180

8.2.2 零件材料选择的步骤184

8.3 典型零件的选材及工艺路线设计184

8.3.1 轴类零件的选材184

8.3.2 齿轮类零件的选材187

8.3.3 弹簧类零件的选材190

本章小结193

习题与思考题194

第9章 工程材料的应用实例195

9.1 汽车材料的应用195

9.1.1 汽车用金属材料195

9.1.2 汽车用非金属材料196

9.2 机床材料的应用197

9.3 仪器仪表用材198

9.4 热能设备用材198

9.4.1 锅炉设备用钢198

9.4.2 汽轮机用钢199

9.5 化工设备用材199

9.5.1 化工设备用金属材料200

9.5.2 化工设备用非金属材料200

9.6 航空航天器用材201

本章小结203

习题与思考题203

参考文献204