工程材料及熱處理

《工程材料及熱處理/應用型本科機電類專業“十三五”規劃精品教材》從滿足教學要求和工程實際應用出發，以工程材料的基礎知識為主線，以工程材料的選用為重點，加強理論與實踐相結合的訓練，針對“中國製造2025”發展實際和需要，注重新材料的講解，側重應用型人才的培養。全書主要內容包括：工程材料基礎、金屬材料基礎知識、二元合金相圖、鋼的熱處理、工業用鋼、鑄鐵與鑄鋼、有色金屬及粉末冶金材料、非金屬材料、新型材料、工程材料的合理選用。

《工程材料及熱處理/應用型本科機電類專業“十三五”規劃精品教材》注重理論和實際應用相結合，內容由淺入深、通俗易懂，各章配有適量的習題，既便於教學又利於自學。《工程材料及熱處理/應用型本科機電類專業“十三五”規劃精品教材》可以作為大專院校教科書，也可作為工程技術人員、科技工作者學習使用工程材料及熱處理的自學用書。 ^[1] 

緒論(1)

第1章工程材料基礎(3)

1.1材料科學概要(3)

1.2工程材料的分類(5)

1.3靜載荷下材料的力學性能(5)

1.3.1強度與塑性(6)

1.3.2硬度(8)

1.4動載荷下材料的力學性能(12)

1.4.1衝擊韌度(12)

1.4.2疲勞(14)

1.5工程材料的物理、化學及工藝性能(15)

1.5.1物理性能(15)

1.5.2化學性能(16)

1.5.3工藝性能(16)

第2章金屬材料基礎知識(17)

2.1金屬的特性(17)

2.1.1金屬鍵(17)

2.1.2金屬的特性(17)

2.2金屬與合金的晶體結構(18)

2.2.1純金屬的晶體結構(18)

2.2.2金屬的實際晶體結構(20)

2.2.3合金的晶體結構(23)

2.3金屬與合金的結晶(25)

2.3.1純金屬的結晶(25)

2.3.2合金的結晶(29)

2.4金屬的塑性變形與再結晶(29)

2.4.1彈性變形與塑性變形(29)

2.4.2金屬的塑性變形(30)

2.4.3塑性變形對金屬組織和性能的影響(32)

2.4.4冷變形金屬在加熱時組織和性能的變化(35)

2.4.5金屬的熱加工(37)

2.5工程材料的其他性能(38)

第3章二元合金相圖(43)

3.1二元合金相圖的建立(43)

3.2 二元合金相圖的分析與使用(43)

3.2.1相圖的分析步驟(43)

3.2.2合金的性能與相圖之間的關係(44)

3.3鐵碳合金的基本組織與性能(46)

3.4鐵碳合金相圖(47)

第4章鋼的熱處理(56)

4.1鋼熱處理時的組織轉變(56)

4.1.1鋼加熱時的組織轉變(56)

4.1.2鋼冷卻時的組織轉變(58)

4.2退火(65)

4.3正火(67)

4.4淬火(67)

4.4.1淬火加熱介質(67)

4.4.2鋼的淬火加熱(68)

4.4.3鋼的淬火介質(69)

4.4.4鋼的淬火冷卻方法(71)

4.4.5鋼的淬透性(72)

4.5回火(74)

4.5.1鋼回火時的組織和性能變化(75)

4.5.2回火的分類和應用(76)

4.5.3回火脆性(76)

4.6表面熱處理(77)

4.6.1表面淬火(78)

4.6.2化學熱處理(79)

4.7其他熱處理工藝簡介(82)

4.7.1真空熱處理(83)

4.7.2可控氣氛熱處理(83)

4.7.3形變熱處理(83)

4.7.4超細化熱處理(83)

4.7.5高能束熱處理(84)

4.8熱處理技術要求標註、工序位置安排與工藝分析(85)

4.8.1熱處理技術要求標註(85)

4.8.2熱處理工序位置安排(85)

4.8.3熱處理工藝舉例與分析(86)

第5章工業用鋼(89)

5.1鋼中常見雜質元素的影響(89)

5.2碳素鋼的分類、牌號和用途(91)

5.2.1碳素鋼的分類(91)

5.2.2碳素鋼的牌號及用途(91)

5.3合金鋼(96)

5.3.1合金元素在鋼中的作用(96)

5.3.2合金鋼的分類與牌號(101)

5.3.3低合金結構鋼(103)

5.3.4機械結構用合金鋼(108)

5.3.5合金工具鋼與高速鋼(119)

5.3.6特殊性能鋼(128)

第6章鑄鐵與鑄鋼(141)

6.1鑄鐵的石墨化(141)

6.1.1鐵碳合金雙重相圖(141)

6.1.2鑄鐵的石墨化(141)

6.1.3 影響鑄鐵石墨化的因素(142)

6.2灰口鑄鐵(143)

6.3球墨鑄鐵(146)

6.4其他鑄鐵(150)

6.4.1可鍛鑄鐵(150)

6.4.2蠕墨鑄鐵(151)

6.4.3合金鑄鐵(152)

6.5鑄鋼(153)

6.5.1鑄鋼的分類(153)

6.5.2鑄鋼的牌號(153)

6.5.3碳素鑄鋼(鑄造碳素鋼)(155)

6.5.4合金鑄鋼(155)

第7章有色金屬及粉末冶金材料(157)

7.1鋁及鋁合金(157)

7.1.1鋁及鋁合金的性能特點(158)

7.1.2工業純鋁(158)

7.1.3鋁合金(158)

7.2銅及銅合金(162)

7.2.1工業純銅(162)

7.2.2銅合金(163)

7.3鈦及鈦合金(166)

7.3.1純鈦(166)

7.3.2鈦合金(167)

7.4鎂及鎂合金(168)

7.4.1純鎂(169)

7.4.2鎂合金(169)

7.5軸承合金(170)

7.5.1滑動軸承的性能與組織特徵(170)

7.5.2常用軸承合金、牌號及應用(172)

第8章非金屬材料(174)

8.1高分子材料(174)

8.1.1工程塑料(174)

8.1.2橡膠(178)

8.2陶瓷材料(180)

8.2.1陶瓷的組織結構(181)

8.2.2陶瓷的性能(181)

8.2.3陶瓷的分類(182)

8.3 複合材料(183)

8.3.1複合材料的命名(184)

8.3.2複合材料的分類(184)

8.3.3複合材料的性能特點(184)

8.3.4常用的複合材料(185)

第9章新型材料(191)

9.1形狀記憶合金(191)

9.1.1形狀記憶效應原理(191)

9.1.2形狀記憶合金及應用(192)

9.2非晶態金屬(195)

9.2.1非晶態金屬的結構特點(196)

9.2.2非晶態金屬的性能特點及應用(197)

9.3超導材料(199)

9.3.1超導材料的基本性質(199)

9.3.2超導材料的分類及性能(201)

9.3.3超導材料的應用(202)

9.4儲氫合金(203)

9.4.1儲氫技術原理(203)

9.4.2儲氫合金的條件(204)

9.4.3儲氫合金的分類及研究現狀(204)

9.4.4儲氫合金的應用(205)

9.5納米材料(206)

9.5.1納米材料的性質(207)

9.5.2納米材料的分類(208)

9.5.3納米材料的性能及應用(210)

第10章工程材料的合理選用(212)

10.1機械零件選材的一般原則(212)

10.1.1 材料選擇原則(212)

10.1.2 材料選擇步驟(213)

10.2機械零件的失效(213)

10.2.1失效的概念(213)

10.2.2零件失效類型及原因(214)

10.3常用零件選材的原則方法(216)

10.3.1以防止過量變形為主的選材(216)

10.3.2以抗磨損性能為主的選材(216)

10.3.3以抗疲勞性能為主的選材(217)

10.3.4以綜合力學性能為主的選材(217)

10.3.5選材時應注意的事項(217)

10.4軸類零件的選材及熱處理(218)

10.4.1軸類零件的工作條件與失效形式(218)

10.4.2軸類零件的主要性能要求(219)

10.4.3軸類零件的選材與工藝路線實例(219)

10.5齒輪零件的選材及熱處理(223)

10.5.1齒輪的工作條件與失效形式(223)

10.5.2齒輪的主要性能要求(223)

10.5.3齒輪的選材與熱處理(223)

10.5.4齒輪的選材與工藝路線實例(224)

10.6彈簧類零件的選材及熱處理(227)

10.7其他常見零件的選材及熱處理(228)

10.8工具類零件(229)

10.9模具零件的選材及熱處理(230)

10.9.1冷作模具(230)

10.9.2 熱作模具(237)

10.9.3塑料模具(239)

10.10工程材料的應用舉例(240)

10.10.1汽車零件用材(240)

10.10.2機牀零件用材(240)

10.10.3儀器儀表用材(242)

參考文獻244 ^[1]