模具材料及材料成形工艺

第2版前言

第1版前言

绪论

11金属材料的力学性能3

111强度3

112刚度5

113塑性6

114硬度6

115冲击韧度9

116疲劳强度10

117断裂韧度11

12金属材料的高温力学性能12

13案例13

思考题1415

21金属的结构15

211金属的晶体结构15

212金属的实际晶体结构17

213合金的晶体结构19

22金属的结晶20

221纯金属的结晶20

222合金的结晶22

223铁碳合金的结晶24

224典型铁碳合金的冷却过程及其组织27

23案例33

思考题3435

31金属的塑性变形35

311单晶体的塑性变形35

312多晶体的塑形变形37

32冷塑性变形对金属组织和性能的影响38

321冷塑性变形对金属组织的影响38

322冷塑性变形对金属性能的影响38

323冷塑性变形使金属产生残余应力39

324冷变形强化在生产中的影响39

33回复与再结晶40

331回复40

332再结晶40

333晶粒长大41

34金属的热塑性变形42

341热加工与冷加工的区别42

342热加工对金属组织和性能的影响42

35案例43

思考题4445

41钢的热处理基础45

目

录411钢的奥氏体化46

412奥氏体的晶粒大小及其影响因素47

42钢在冷却时的组织转变48

421过冷奥氏体的等温转变48

422过冷奥氏体的连续冷却转变51

423等温转变与连续冷却转变的比较53

43钢的普通热处理53

431钢的预备热处理53

432钢的最终热处理56

44钢的表面热处理61

441钢的表面淬火　61

442钢的化学热处理 62

45金属材料热处理工艺设计65

451热处理的技术条件65

452常见的热处理缺陷67

453热处理零件的结构工艺性67

454热处理工序位置的确定67

46案例69

思考题7072

51铁碳合金72

511钢的分类72

512铸铁的分类 73

52常存元素和合金元素对钢性能的影响74

521常存杂质元素对钢性能的影响74

522合金元素在钢中的作用74

53碳素钢77

54合金钢80

541合金钢的分类及牌号81

542合金结构钢81

543合金工具钢88

544特殊性能钢91

55案例94

思考题9596

61铸铁的石墨化96

62常用铸铁97

621灰铸铁97

622球墨铸铁99

623蠕墨铸铁101

624可锻铸铁101

63案例102

思考题102103

71模具及模具材料的分类103

711模具的分类103

712模具材料的分类103

72模具材料的主要指标104

721模具材料的使用性能104

722模具材料的工艺性能105

723模具选材的一般原则105

73模具材料106

731模具材料的种类106

732模具材料的硬度106

733模具材料的冶金质量106

74模具的制造工艺107

741锻造工艺107

742热处理工艺107

75模具的使用与维护107

76案例108

思考题109110

81热作模具的工作条件及失效形式110

811锤锻模110

812热挤压模110

813压铸型111

814热冲裁模111

82热作模具材料的性能要求112

821热作模具材料的使用性能要求112

822热作模具材料的工艺性能要求112

83热作模具材料的选材及热处理113

831热作模具钢113

832其他热作模具材料116

833热作模具的选材117

834热作模具的制造工艺路线117

84案例117

思考题119120

91塑料模具的工作条件及失效形式120

911塑料模具的工作条件120

912塑料模具的失效形式121

92塑料模具材料的性能要求121

921塑料模具材料的使用性能要求121

922塑料模具材料的工艺性能要求122

93塑料模具材料的分类及热处理122

931塑料模具钢及其热处理122

932其他塑料模具材料125

94塑料模具的选材及热处理实例125

941塑料模具的选材原则125

942塑料模具的选材方法125

95塑料模具的热处理特点127

951淬硬钢塑料模的热处理128

952渗碳钢塑料模的热处理128

953时效硬化钢塑料模的热处理128

96案例129

思考题130131

101冷作模具的工作条件及失效形式131

1011冲裁模131

1012拉深模131

1013冷镦模132

1014冷挤压模132

102冷作模具材料的性能要求133

1021冷作模具材料的使用性能要求133

1022冷作模具材料的工艺性能要求134

103冷作模具材料的分类及热处理135

1031冷作模具钢135

1032硬质合金144

104案例145

思考题146147

111铝及铝合金147

1111工业纯铝147

1112铝合金147

112铜及铜合金151

1121工业纯铜151

1122铜合金151

113轴承合金154

1131轴承合金的性能特点154

1132轴承合金的组织特征155

1133常用的轴承合金及其牌号155

114粉末冶金及硬质合金156

1141粉末冶金156

1142硬质合金157

115案例158

思考题158159

121工程塑料159

1211塑料的组成159

1212工程塑料的分类159

1213常用工程塑料的性能和用途160

122工业橡胶161

1221橡胶的组成161

1222橡胶的分类161

1223橡胶的性能特点162

123陶瓷材料162

1231陶瓷材料的性能特点163

1232常用工程陶瓷的种类、性能和用途163

124复合材料163

1241复合材料的性能164

1242常用复合材料164

125案例165

思考题165166

131概述166

132铸造方法166

1321砂型铸造166

1322熔模铸造170

1323金属型铸造171

133铸造工艺172

1331浇注位置与分型面的选择172

1332浇注系统和冒口的设计173

1333铸造工艺参数的选择175

1334铸造工艺图177

134案例178

思考题179180

141概述180

142坯料的加热与锻件的冷却180

1421坯料的加热180

1422锻件的冷却181

143锻压方法与工艺181

1431自由锻181

1432模锻184

1433胎模锻185

1434冲压185

144案例190

思考题190192

151概述192

152焊接方法与工艺192

1521熔化焊192

1522压焊192

1523钎焊193

1524焊条电弧焊193

153气焊和气割198

1531氧乙炔焰199

1532气焊的设备及工具199

1533气焊的焊丝与焊剂200

1534气焊工艺201

1535气焊基本操作201

1536气割201

154埋弧焊202

155电阻焊202

156常用金属材料的焊接204

1561碳素钢的焊接204

1562低合金结构钢的焊接204

1563不锈钢的焊接204

1564铸铁的补焊205

1565铝及其合金的焊接205

1566铜及其合金的焊接205

1567不锈钢与碳素钢的焊接206

1568铸铁与低碳钢的焊接206

1569钢与铜及其合金的焊接207

157焊接缺陷分析207

158案例210

思考题211

参考文献212

本书是“十二五”职业教育国家规划教材，是根据《教育部关于“十二五”职业教育教材建设的若干意见》及教育部新颁布的《高等职业学校专业教学标准（试行）》，同时参考热处理工和模具钳工职业资格标准编写的。本书主要内容有金属材料的性能、金属材料的组织结构、金属的塑性变形与再结晶、钢的热处理、工业用钢、铸铁、模具材料概述、热作模具材料及其热处理、塑料模具材料及其热处理、冷作模具材料及其热处理、非铁金属及粉末冶金材料、非金属材料及新型材料简介、金属材料的铸造成形工艺、金属材料的锻压成形工艺和金属材料的焊接成形工艺。本书的主要特色是将工程材料与模具材料有机地融合起来，避免模具设计与制造专业的学生重复学习，同时每章后都有案例分析，以便于学生理解。为便于教学，本书配套有电子教案、助教课件、教学视频等教学资源，选择本书作为教材的教师可来电（010-88379193）索取，或登录www.cmpedu.com网站，注册、免费下载。本书可作为高等职业院校（三年制或五年制）模具设计与制造、机械制造及自动化及近机类等相关专业的教材，也可作为机械类工程技术人员岗位培训的教材。