工程材料应用基础

绪论

第1章 金属的晶体结构与结晶

1.1 金属的晶体结构

1.1.1 金属

1.1.2 金属的晶体结构

1.2 金属的实际结构和晶体缺陷

1.2.1 单晶体和多晶体

1.2.2 实际金属晶体缺陷

1.3 金属的结晶

1.3.1 液态金属结构的特点和冷却曲线

1.3.2 结晶过程

1.3.3 影响晶粒大小的因素

1.3.4 金属铸锭的组织和缺陷

第2章 金属的塑性变形与再结晶

2.1 金属的力学性能

2.1.1 强度

2.1.2 塑性

2.1.3 硬度

2.1.4 冲击韧性

2.1.5 疲劳强度

2.1.6 断裂韧性

2.2 金属的塑性变形

2.2.1 单晶体金属的塑性变形

2.2.2 多晶体金属的塑性变形

2.2.3 塑性变形对金属组织结构和性能的影响

2.3 回复与再结晶

2.3.1 变形金属在加热过程中组织和性能的变化

2.3.2 金属的再结晶温度

2.3.3 再结晶后的晶粒度

2.4 金属的热加工

2.4.1 热加工与冷加工的区别

2.4.2 热加工对金属组织和性能的影响

第3章 合金的相结构与二元合金相图

3.1 固态合金中的相结构

3.1.1 固溶体

3.1.2 金属间化合物

3.2 二元合金相图的建立

3.2.1 相图的意义及其名词的涵义

3.2.2 二元合金相图的建立

3.3 匀晶相图

3.3.1 匀晶相图分析

3.3.2 合金的平衡结晶过程

3.3.3 二元相图的杠杆定律

3.3.4 固溶体合金中的枝晶偏析

3.4 二元共晶相图

3.4.1 相图分析

3.4.2 共晶系合金的平衡结晶及组织

3.4.3 伪共晶和密度偏析

3.5 二元包晶相图

3.5.1 相图分析

3.5.2 包晶反应

3.6 其它类型的二元系合金相图

3.6.1 具有其它恒温转变的相图

3.6.2 形成稳定化合物的相图

3.7 相图与性能的关系

3.7.1 根据相图判断材料的力学性能和物理性能

3.7.2 根据相图判断合金的工艺性能

第4章 铁碳合金

4.1 铁碳合金的组元及其相

4.1.1 纯铁及其同素异构体

4.1.2 铁素体、奥氏体与渗碳体

4.2 Fe-Fe3C合金相图分析

4.3 典型合金的平衡结晶过程及其组织

4.3.1 工业纯铁

4.3.2 钢

4.3.3 白口铸铁

4.4 Fe-Fe3C相图的应用

4.4.1 Fe-Fe3C相图在选材上的应用

4.4.2 Fe-Fe3C相图在制定热加工工艺方面的应用

4.5 碳钢

4.5.1 常见杂质元素对碳钢性能的影响

4.5.2 碳钢的分类

4.5.3 碳钢的牌号、性能及用途

第5章 钢的热处理

5.1 钢在固态下的组织转变

5.1.1 碳钢在加热时的组织转变

5.1.2 碳钢在冷却时的组织转变

5.1.3 过冷奥氏体转变曲线图

5.2 钢的退火与正火

5.2.1 退火

5.2.2 正火

5.2.3 退火与正火的选择

5.3 钢的淬火

5.3.1 淬火的定义及目的

5.3.2 钢的淬火工艺

5.3.3 淬火缺陷简介

5.4 钢的淬透性

5.4.1 淬透性的概念及影响因素

5.4.2 淬透性的测定方法

5.4.3 淬透性在选材和制定热处理工艺时的作用

5.5 钢的回火

5.5.1 回火及目的

5.5.2 钢在回火时的组织转变

5.5.3 回火脆性

5.6 表面热处理

5.6.1 感应加热表面淬火

5.6.2 火焰加热表面淬火

5.6.3 激光热处理

5.6.4 电子束加热表面淬火

5.7 钢的化学热处理

5.7.1 钢的渗碳

5.7.2 钢的氮化

5.7.3 钢的碳氮共渗

第6章 合金钢

6.1 概述

6.1.1 合金元素对钢组织转变的影响

6.1.2 合金钢的分类及编号

6.2 合金结构钢

6.2.1 普通低合金结构钢

6.2.2 渗碳钢

6.2.3 调质钢

6.2.4 弹簧钢

6.2.5 滚动轴承钢

6.3 工具钢

6.3.1 刃具钢

6.3.2 高速钢

6.3.3 模具钢

6.3.4 量具钢

6.4 特殊性能钢

6.4.1 不锈钢

6.4.2 耐热钢

6.4.3 其它特殊钢

6.5 粉末冶金和硬质合金

6.5.1 粉末冶金材料

6.5.2 硬质合金

第7章 铸铁

7.1 概述

7.1.1 铸铁的成分及性能特点

7.1.2 铸铁的石墨化及其影响因素

7.1.3 铸铁的分类

7.2 灰铸铁

7.2.1 普通灰铸铁的化学成分、组织、性能和用途

7.2.2 灰铸铁的变质处理——变质铸铁

7.2.3 灰铸铁的热处理

7.3 可锻铸铁

7.3.1 可锻铸铁的成分

7.3.2 可锻铸铁的退火与组织

7.4 球墨铸铁

7.4.1 球墨铸铁的成分、组织、性能及用途

7.4.2 球墨铸铁的热处理

7.5 特殊性能铸铁

7.5.1 耐磨铸铁

7.5.2 耐热铸铁

7.5.3 耐蚀铸铁

第8章 非铁金属材料

8.1 铝及铝合金

8.1.1 工业纯铝

8.1.2 铝合金的分类

8.1.3 铝合金的强化

8.1.4 铸造铝合金

8.1.5 变形铝合金

8.2 铜及铜合金

8.2.1 纯铜

8.2.2 黄铜

8.2.3 青铜

8.3 轴承合金

8.3.1 轴承合金的性能要求

8.3.2 常用的轴承合金

8.4 钛及钛合金

8.4.1 纯钛

8.4.2 钛合金化

8.4.3 工业用钛合金

8.4.4 钛合金的热处理

8.5 镁及镁合金

8.5.1 镁及镁合金

8.5.2 镁的应用

8.5.3 镁的精炼与镁锭

8.5.4 镁锭的表面处理

第9章 其它常用工程材料

9.1 高分子材料

9.1.1 高分子材料的基本特征

9.1.2 高分子材料的结构

9.1.3 高分子材料的性能

9.1.4 高分子材料的成形加工方法

9.1.5 常用高分子工程材料

9.2 陶瓷材料

9.2.1 陶瓷材料概述

9.2.2 陶瓷材料结构特点

9.2.3 陶瓷材料的性能特点

9.2.4 常用工程结构陶瓷材料

9.2.5 陶瓷在工程应用中应注意的问题

9.2.6 陶瓷材料与环境协调性

9.3 复合材料

9.3.1 复合材料的分类

9.3.2 复合材料的性能特点

9.3.3 复合材料的类型

9.3.4 复合材料的应用

9.4 纳米材料

9.4.1 纳米科学技术发展

9.4.2 纳米结构材料的特点

9.4.3 纳米材料的应用

附录实验

实验一 金相显微镜的基本原理、构造和使用

实验二 金相试样的制备

实验三 铁碳合金的平衡组织观察

实验四 金属材料的硬度实验

实验五 碳钢的热处理

实验六 碳钢热处理后的显微组织观察

参考文献

《普通高等院校“十二五”规划教材：工程材料应用基础（第2版）》主要论述了机械工程材料方面的内容。全书共9章，主要包括：金属的晶体结构与结晶、金属的塑性变形与再结晶、合金的相结构与二元合金相图、铁碳合金、钢的热处理、合金钢、铸铁、非铁金属材料和其它常用工程材料等。为了便于学生深入掌握教学内容，附录中附有实验。
《普通高等院校“十二五”规划教材：工程材料应用基础（第2版）》可作为高等院校机械制造类专业使用教材，亦可供机械设计和生产部门工程技术人员阅读参考。