实用机械工程材料及选用

前言绪论第1章金属材料的性能1.1金属材料的物理性能和化学性能1.1.1金属材料的物理性能1.1.2金属材料的化学性能1.2金属材料的力学性能1.2.1金属材料所受载荷与力学性能1.2.2强度1.2.3塑性1.2.4硬度1.2.5金属材料的韧性1.2.6疲劳强度1.3金属材料的工艺性能1.3.1铸造性能1.3.2压力加工性能1.3.3焊接性能1.3.4切削加工性1.3.5热处理性能本章小结习题知识拓展阅读：工程材料性能比较第2章纯金属与合金的晶体结构2.1纯金属的晶体结构2.1.1晶体结构2.1.2常见的晶格类型2.1.3金属晶体结构的缺陷2.2合金的晶体结构2.2.1合金的基本概念2.2.2合金的结构本章小结习题知识拓展阅读： 钢铁是如何炼成的第3章纯金属与合金的结晶3.1纯金属的结晶3.1.1纯金属的冷却曲线及过冷度3.1.2纯金属的结晶过程3.1.3晶粒大小对金属力学性能的影响3.2合金的结晶3.2.1二元相图的建立3.2.2二元相图的基本类型与分析本章小结习题知识拓展阅读：古代的“宝刀”是如何炼成的第4章铁碳合金相图4.1铁碳合金的组织4.1.1纯铁的同素异构转变4.1.2铁碳合金的基本相4.2铁碳合金相图4.2.1铁碳合金相图的分析4.2.2铁碳合金的分类4.2.3典型铁碳合金的平衡结晶过程4.2.4含碳量对铁碳合金组织和性能的影响4.2.5铁碳合金相图的应用4.3凝固组织及其控制4.3.1金属及合金结晶后的晶粒大小及其控制4.3.2铸锭的组织及其控制本章小结习题知识拓展阅读：钢材的火花鉴别第5章金属的塑性变形与再结晶5.1金属的塑性变形5.1.1单晶体的塑性变形5.1.2多晶体的塑性变形5.2冷塑性变形对金属组织与性能的影响5.2.1塑性变形对显微组织和结构的影响5.2.2塑性变形对性能的影响5.2.3残余应力5.3回复与再结晶5.3.1回复5.3.2再结晶5.3.3晶粒长大5.4金属的热塑性变形5.4.1热加工与冷加工的区别5.4.2热加工对组织和性能的影响本章小结习题知识拓展阅读：纳米材料第6章钢的热处理实用机械工程材料及选用目录6.1概述6.2钢在加热时的转变6.2.1钢在加热时的组织转变6.2.2奥氏体晶粒长大6.3钢在冷却时的转变6.3.1过冷奥氏体的等温转变6.3.2过冷奥氏体的连续冷却转变6.3.3过冷奥氏体冷却转变后的组织及性能6.4退火与正火6.4.1退火的目的和工艺6.4.2正火的目的及工艺6.4.3退火与正火工艺的选择6.5淬火6.5.1淬火工艺6.5.2淬火冷却介质6.5.3淬火方法6.5.4钢的淬透性与淬硬性6.5.5淬火缺陷6.6回火6.6.1回火目的6.6.2回火对钢性能的影响6.6.3回火时钢的组织变化6.6.4回火温度6.7表面淬火6.7.1火焰淬火6.7.2感应淬火6.8化学热处理6.8.1渗碳6.8.2渗氮(氮化)6.8.3碳氮共渗本章小结习题知识拓展阅读： 超细晶粒钢第7章工业用钢7.1钢的分类与编号7.1.1钢的分类7.1.2钢的编号7.2钢中杂质与合金元素7.2.1钢中常存杂质元素对性能的影响7.2.2合金元素在钢中的主要作用7.3结构钢7.3.1碳素结构钢7.3.2低合金高强度结构钢7.3.3优质碳素结构钢7.3.4渗碳钢7.3.5调质钢7.3.6弹簧钢7.3.7滚动轴承钢7.4工具钢7.4.1刃具钢7.4.2模具钢7.4.3量具用钢7.5特殊性能钢7.5.1不锈钢7.5.2耐热钢7.5.3耐磨钢本章小结习题知识拓展阅读：硬币用金属及合金第8章铸铁8.1概述8.1.1铸铁的成分及性能特点8.1.2铸铁的石墨化及其影响因素8.1.3铸铁的分类8.2灰铸铁8.2.1灰铸铁的化学成分、组织和性能8.2.2灰铸铁的孕育处理8.2.3灰铸铁的牌号及应用8.2.4灰铸铁的热处理8.3球墨铸铁8.3.1球墨铸铁的牌号和化学成分8.3.2球墨铸铁的组织、性能和用途8.3.3球墨铸铁的热处理8.4蠕墨铸铁8.4.1蠕墨铸铁的牌号和化学成分8.4.2蠕墨铸铁的组织、性能及应用8.5可锻铸铁8.5.1可锻铸铁的化学成分和组织8.5.2可锻铸铁的牌号、性能及用途8.6合金铸铁8.6.1耐磨铸铁8.6.2耐热铸铁8.6.3耐蚀铸铁本章小结习题知识拓展阅读：高温结构材料第9章有色金属及合金9.1铝及铝合金9.1.1工业纯铝9.1.2铝合金分类及时效强化9.1.3变形铝合金9.1.4铸造铝合金9.2铜及铜合金9.2.1工业纯铜9.2.2铜合金的分类及牌号表示方法9.2.3黄铜9.2.4青铜9.3镁及镁合金9.3.1变形镁合金9.3.2铸造镁合金9.4滑动轴承合金9.4.1对轴承合金性能的要求9.4.2轴承合金的组织特征9.4.3常用的轴承合金9.5其他有色金属及合金9.5.1钛及钛合金9.5.2锌基合金本章小结习题知识拓展阅读： 铝的冶炼第10章其他常用工程材料10.1高分子材料10.1.1高分子材料的基本概念10.1.2高分子材料的构象10.1.3高聚物的聚集态和物理状态10.1.4高分子材料的性能10.1.5常用高分子材料10.2陶瓷材料10.2.1陶瓷材料概述10.2.2陶瓷材料的结构特点10.2.3陶瓷材料的性能特点10.2.4常用工程陶瓷材料10.3复合材料10.3.1复合材料概述10.3.2纤维增强复合材料10.3.3层状复合材料10.3.4颗粒增强复合材料本章小结习题知识拓展阅读：碳纤维材料第11章机械制造中零件材料的选择11.1机械零件的失效概述11.1.1失效的概念11.1.2零件的失效形式11.1.3零件的失效原因11.1.4零件失效分析的一般方法11.2机械零件的材料选择11.2.1选材的一般原则11.2.2选材的步骤和方法11.3典型零部件选材及工艺分析11.3.1齿轮选材11.3.2轴类零件选材11.3.3弹簧选材11.3.4箱体支承类零件材料选择11.3.5常用刃具选材本章小结习题知识拓展阅读： 绿色材料与可持续发展第12章工程材料的应用12.1工程材料在机床上的应用12.1.1床身、机床底座、齿轮箱体、轴承座、导轨用材12.1.2齿轮用材12.1.3轴类零件用材12.1.4螺纹联接件用材12.1.5螺旋传动件用材12.1.6蜗轮与蜗杆用材12.1.7滑动轴承用材12.2汽车用材12.2.1汽车用金属材料12.2.2汽车用塑料12.2.3汽车用橡胶12.2.4汽车用陶瓷材料12.2.5汽车新材料发展趋势12.3热能设备用材12.3.1锅炉主要设备用钢12.3.2汽轮机主要零件用钢12.3.3发电机转子用材12.4化工设备用材12.4.1化工设备用钢12.4.2有色金属与合金12.4.3非金属材料12.4.4复合材料12.5航空航天器用材12.5.1机翼、机体和防热层用材12.5.2航空发动机和火箭发动机典型零件用材12.6石油工程材料12.6.1管线钢12.6.2油井管材12.6.3海洋平台及船舶用材本章小结习题第13章实验指导书实验1金属材料硬度测试实验2铁碳合金平衡组织的观察与分析实验3钢的非平衡显微组织观察与分析实验4铸铁的显微组织观察与分析附录附录A黑色金属硬度及强度换算表附录B国内外部分钢号对照表附录C金属热处理工艺的分类及代号(摘自GT/T 12603—2005)附录D常用钢种的临界温度附录E钢铁及合金牌号统一数字代号体系(摘自GT/T 17616—1998)附录F常用材料力学性能指标名称和符号对照参考文献

本书从机械类卓越工程师培养目标出发，着力工程实践能力和工程创新能力培养，突出培养学生对零件服役条件及材料性能的理解能力，并据此合理选材并正确制订零件的冷、热加工工艺路线的能力。全书共分为13章及附录，系统地介绍了金属材料的性能、金属学基础知识、钢的热处理、金属的塑性变形及再结晶、常用的金属材料、非金属材料和复合材料、机械制造中零件材料的选择及应用、组织观察分析、材料相关标准等。每章后面都附有小结、习题、知识拓展等内容，进一步帮助学生加深对相关内容的理解，进一步扩大新材料、新工艺及材料应用的知识面。本书结构清晰，语言简练，实例众多，突出工程背景、工程应用，具有很强的实用性。可作为本科院校、高职高专机械类各专业或近机类专业的通用教材，也可供相关教师、工程技术人员参考。