材料工程基礎

緒論1
一、課程的性質和地位1
二、課程的內容與特點1
三、課程學習要求1
第一章金屬材料基礎3
第一節(jié)金屬材料與機械制造過程3
一、金屬材料的分類3
二、鋼鐵材料生產(chǎn)過程概述4
三、機械制造過程概述5
第二節(jié)金屬材料的基本性能6
一、金屬材料的力學性能6
二、金屬材料的物理性能與化學性能13
三、金屬材料的工藝性能15
復習與思考題16
第二章金屬材料結構的基本知識18
第一節(jié)金屬材料的晶體結構18
—、金屬的理想晶體結構18
二、金屬的實際晶體結構20
三、合金的晶體結構22
四、金屬的結晶過程及理論23
五、二元合金狀態(tài)圖25
第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖27
一、鐵碳合金相圖分析27
二、鋼和白口鑄鐵結晶過程分析30
三、含碳量與鐵碳合金性能的關系32
四、FeFe3C相圖的應用33
復習與思考題34
第三章金屬熱處理基本知識36
第一節(jié)鋼在加熱和冷卻時的組織轉變36
一、鋼在加熱時的轉變36
二、鋼在冷卻時的轉變37
第二節(jié)熱處理的基本類型40
一、鋼的退火和正火40
二、鋼的淬火和回火41
三、鋼的表面淬火44
四、鋼的化學熱處理45
復習與思考題46
第四章工程上常用的鋼和鐵及其熱處理48
第一節(jié)鋼中基本元素作用48
一、常存元素和雜質對鋼性能的影響48
二、合金元素在鋼中的作用49
第二節(jié)結構鋼54
一、碳素結構鋼55
二、低合金高強度結構鋼60
三、合金結構鋼61
第三節(jié)特殊性能鋼72
一、不銹鋼72
二、耐熱鋼76
三、耐磨鋼78
習題與思考題78
第五章常用工模具鋼及熱處理81
第一節(jié)常用工模具用鋼81
一、碳素工具鋼81
二、高碳低合金鋼84
三、高耐磨冷作模具鋼86
四、高速鋼91
五、中碳合金工具鋼93
第二節(jié)高性能工模具鋼100
一、基體鋼101
二、微變形鋼105
三、硬質合金109
四、鋼結硬質合金112
第三節(jié)新型工模具鋼115
一、熱作模具鋼115
二、冷作模具鋼127
三、塑料模具鋼131
四、最新模具材料140
復習與思考題140
第六章鑄鐵142
第一節(jié)概述142
一、鑄鐵的特點142
二、FeC狀態(tài)圖和FeCSi狀態(tài)圖143
三、鑄鐵的石墨化過程144
第二節(jié)常用鑄鐵種類145
一、灰鑄鐵145
二、可鍛鑄鐵148
三、球墨鑄鐵149
四、耐磨鑄鐵154
五、耐蝕鑄鐵155
六、耐熱鑄鐵155
復習與思考題158
第七章有色金屬159
第一節(jié)鋁及鋁合金159
一、工業(yè)純鋁159
二、鋁合金分類及時效強化159
三、變形鋁合金161
四、鑄造鋁合金162
第二節(jié)銅及銅合金164
一、工業(yè)純銅164
二、銅合金的分類及牌號表示方法164
三、黃銅165
四、青銅167
第三節(jié)滑動軸承合金169
一、對軸承合金性能的要求169
二、軸承合金的組織特征169
三、常用的軸承合金170
第四節(jié)粉末冶金材料172
一、粉末冶金法及其應用172
二、機械制造中常用的粉末冶金材料172
習題與思考題173
第八章高分子材料、陶瓷材料及
復合材料175第一節(jié)高分子材料175
一、基本概念175
二、高聚物的合成177
三、高聚物的分類和命名178
四、常用高聚物材料——塑料178
第二節(jié)陶瓷材料181
一、概述181
二、陶瓷的組成相及其結構181
三、陶瓷的性能及應用183
第三節(jié)復合材料185
一、概述185
二、復合材料的性能186
三、常用復合材料186
習題與思考題188
第九章鑄造成形技術189
第一節(jié)鑄造工藝基礎189
一、液態(tài)合金充型理論189
二、鑄件的凝固與收縮190
三、鑄造內應力、變形和裂紋193
四、鑄件中的氣孔195
五、鑄件的常見缺陷196
第二節(jié)普通型砂鑄造197
一、造型方法選擇197
二、澆注位置與分型面的選擇205
三、工藝參數(shù)的選擇206
第三節(jié)特種鑄造209
一、熔模鑄造209
二、金屬型鑄造212
三、壓力鑄造213
四、低壓鑄造215
五、離心鑄造216
第四節(jié)各種鑄造方法的比較217
第五節(jié)鑄件結構設計218
一、鑄件結構與砂型鑄造工藝的關系218
二、鑄件結構與合金鑄造性能的關系221
復習與思考題225
第十章塑性成形加工技術226
第一節(jié)金屬的塑性變形基礎226
一、金屬塑性變形的實質226
二、塑性變形后金屬的組織和性能226
三、金屬的可鍛性228
第二節(jié)自由鍛230
一、自由鍛工藝規(guī)程的制定231
二、高合金鋼鍛造特點232
第三節(jié)模型鍛造233
一、錘上模鍛233
二、胎模鍛240
三、摩擦壓力機上模鍛241
四、曲柄壓力機上模鍛242
五、平鍛機上模鍛244
第四節(jié)板料沖壓245
一、分離工序245
二、變形工序248
三、沖模的分類和構造251
四、板料沖壓件結構工藝性253
第五節(jié)特種成形工藝256
一、精密模鍛256
二、零件的擠壓257
三、零件的軋制258
四、超塑性成形261
五、擺動碾壓262
復習與思考題263
第十一章焊接技術266
第一節(jié)電弧焊266
一、手工電弧焊的焊接過程266
二、電弧焊的冶金過程特點267
三、電焊條267
四、焊接接頭金屬組織與性能的變化268
五、焊接應力與變形270
六、埋弧自動焊272
七、氣體保護焊273
第二節(jié)其他常用焊接方法276
一、電渣焊276
二、等離子弧焊接與切割277
三、電阻焊278
四、釬焊281
第三節(jié)常用金屬材料的焊接282
一、金屬材料的可焊性282
二、碳鋼的焊接283
三、合金結構鋼的焊接284
四、鑄鐵的焊補285
五、有色金屬的焊接286
第四節(jié)焊接結構設計287
一、焊接結構件材料的選擇287
二、焊接方法的選擇287
三、焊接接頭工藝設計288
第五節(jié)焊接質量檢驗293
一、焊接接頭缺陷分析293
二、焊接質量檢驗過程與方法294
復習與思考題296
第十二章機械零件（模具零件）材料及
毛坯制造工藝選擇299第一節(jié)機械零件（模具零件）的失效機理299
一、磨損失效299
二、斷裂失效304
三、塑性變形失效307
第二節(jié)模具的失效形式308
一、冷作模具的工作條件與失效形式308
二、熱作模具的工作條件與失效形式311
三、塑料模具的工作條件與失效形式314
第三節(jié)失效分析的方法315
一、失效分析的主要任務315
二、失效分析的方法和步驟316
三、失效分析的基本手段317
第四節(jié)影響模具壽命的因素319
一、模具的結構形式319
二、模具零件的幾何形狀320
三、模具工作條件322
四、模具制造及熱處理324
第五節(jié)機械零件（模具零件）材料的選擇329
一、選材的一般原則329
二、選材的步驟及具體方法336
三、典型零件的選材實例分析337
復習與思考題349
參考文獻352