工程材料及其成形基础

前言

绪论

第1篇材料篇

第1章工程材料的性能

11静载时材料的力学性能

111强度与塑性

112弹性与刚度

113硬度

12动载时材料的力学性能

121冲击韧性

122疲劳强度

13工程材料的物理、化学及工艺性能

131物理性能

132化学性能

133工艺性能

思考题

第2章金属与合金的晶体结构和二元合金

相图

21金属的晶体结构

211晶体的概念

212实际晶体结构

22金属的结晶与同素异构转变

221纯金属的结晶

222晶粒大小及控制

223金属的同素异构转变

23合金及合金的相结构

231合金

232合金的相结构

24二元合金相图

241匀晶相图

242共晶相图

243包晶相图

244共析相图

25铁碳合金的基本组织与性能和铁碳合金

相图

251铁碳合金的基本组织与性能

252铁碳合金相图

思考题

第3章钢的热处理

31钢的热处理概述

311钢在加热时的组织转变

312钢在冷却时的组织转变

32整体热处理方法

321退火

322正火

323淬火

324回火

33钢的淬透性

331淬透性的概念

332淬透性对热处理后力学性能的

影响

333影响淬透性及淬硬深度的因素

334淬透性的测定与表示方法

34钢的表面淬火和化学热处理

341钢的表面淬火

342化学热处理

35其他热处理工艺简介

351真空热处理

352可控气氛热处理

353形变热处理

354超细化热处理

355高能束表面改性热处理

36热处理工件的结构工艺性

361热处理工艺对零件结构的要求

362和结构工艺性有关的其他要求

思考题

第4章工业用钢与铸铁

〖〗工程材料及其成形基础目录41概述

411钢的分类与牌号

412杂质对钢质量的影响

413合金元素在钢中的作用

42工程结构用钢

421工程结构用钢概述

422碳素结构钢(非合金结构钢)

423低合金高强度结构钢

43机械结构用钢

431优质的、特殊质量的非合金结构

钢（优质碳素结构钢）

432特殊质量的机械结构用合金钢

433易切削钢

434铸钢

44滚动轴承钢

45工具钢

451工具钢概述

452刃具钢

453高速工具钢

454模具钢

46不锈钢、耐热钢和低温钢

461不锈钢

462耐热钢

463低温钢

47特殊物理性能钢

48铸铁

481概述

482铸铁石墨化

483铸铁分类

484常用铸铁的牌号、性能与应用

思考题

第5章非铁合金及粉末冶金

51铝及铝合金

511纯铝

512铝合金及其强化处理

513铝合金分类及其应用

52铜及铜合金

521纯铜

522铜合金

53其他非铁合金简介

531钛及钛合金

532镁及镁合金

533锌及锌合金

54铸造轴承合金与粉末冶金

541铸造轴承合金

542粉末冶金

思考题

第6章非金属材料

61聚合物材料

611聚合物的分类

612塑料

613橡胶

614纤维

615涂料

616粘合剂

617功能聚合物材料简介

62陶瓷

621淘瓷材料的性能特点

622常用工程结构陶瓷

63复合材料

631复合材料的性能特点

632树脂基复合材料

633金属基复合材料

634其他类型的复合材料

思考题

第7章工程材料的合理选用

71机械零件合理选材的基本原则和

步骤

711使用性原则

712工艺性原则

713经济性原则

714可持续发展原则

715选材的基本步骤

72机械零件的失效分析

721零件失效及失效形式

722失效分析

73常用零件选材的方法和注意事项

731以防止过量变形为主的选材

732以抗磨损性能为主的选材

733以抗疲劳性能为主的选材

734以综合力学性能为主的选材

735选材时的注意事项

74典型零件（轴）的选材及热处理

741轴概述

742轴的主要性能要求和分类

743轴类零件（机床主轴）的选材与

工艺路线实例

思考题

第2篇成形篇

第8章铸造成形

81概述

82铸造方法及其应用

821造型材料和模样

822铸造工艺图、模样和芯盒

823浇注系统和冒口

824手工造型和制芯

825综合工艺分析举例

826机器造型与制芯

83合金的熔炼与浇注

831合金的熔炼

832铸型浇注

84铸件清理和常见缺陷分析

841铸件的落砂和清理

842铸件常见缺陷分析与挽救措施

85特种铸造

851熔模铸造

852压力铸造

853金属型铸造

854离心铸造

855陶瓷型铸造

856挤压铸造

857磁性铸造

858石墨型铸造

859其他特种铸造方法

86铸件的工艺设计

861合金铸造性能

862铸造工艺设计

87铸件的结构工艺性

871合金铸造性能对铸件结构设计的

要求

872铸造工艺对铸件结构设计的

要求

873铸造方法对铸件结构设计的

要求

88铸造成形技术的新发展

思考题

第9章塑性成形

91概述

92金属塑性成形理论基础

921金属的塑性变形基础

922金属的可锻性

93锻造

931自由锻

932模锻

94锻造工艺规程的制订

941自由锻工艺规程的制订

942模锻工艺规程的制订

95锻件的结构工艺性

951自由锻件的结构工艺性

952模锻件的结构工艺性

96冲压

961冲压设备

962冲模

963冲压基本工序

964冲压件工艺规程的制订

97冲压件的结构工艺性

971冲压件的形状

972冲压件的尺寸

973冲压件的精度和表面质量

98其他塑性成形方法

981挤压

982轧制

983拉拔

984精密模锻

985粉末锻造

986液态模锻

987超塑性成形

988高速高能成形

989计算机在塑性成形中的应用

思考题

第10章连接成形

101概述

1011焊接方法及其分类

1012粘接（胶接）

1013铆接

102电弧焊接基础知识

1021电弧焊的基本知识

1022焊接接头的组织与性能

1023焊接结构力学

1024焊接缺陷及分析

1025焊接材料

103常用焊接方法

1031埋弧焊

1032氩弧焊

1033二氧化碳气体保护焊

1034电阻焊

1035摩擦焊

1036扩散焊

1037钎焊

1038等离子弧焊与切割

1039电子束焊

10310焊接新技术及其发展

104常用材料焊接

1041金属材料的焊接性

1042常用金属材料的焊接

1043异种材料的连接

105焊接件结构设计

1051焊接结构件的材料选用

1052焊接工艺方法的选用

1053焊缝结构的合理设计

1054焊接接头及坡口形式

106粘接

1061概述

1062粘结剂

1063粘接接头的设计

1064粘接工艺

1065粘接的应用举例

107铆接

1071概述

1072铆钉

1073铆接工具

1074铆接工艺

思考题

第11章其他工程材料的成形

111塑料制品的成形

1111概述

1112塑料的一次成形

1113塑料的二次成形

1114塑料的二次加工

112橡胶制品的成形

1121橡胶制品的生产过程

1122橡胶的成形方法

113无机非金属材料成形基础

1131粉体的制备技术

1132特种陶瓷成形工艺

1133特种陶瓷烧结

114复合材料的成形

1141树脂基复合材料的成形

1142金属基复合材料的成形

1143陶瓷基复合材料的成形

思考题

第12章快速成形技术

121概述

1211快速成形技术原理

1212快速成形技术的实现

1213快速成形方法分类

1214快速成形的特点

1215快速成形的应用

1216快速成形的发展趋势

122熔融沉积快速成形

1221工艺原理

1222工艺特点

1223成形设备

1224成形材料

1225影响因素分析

1226应用实例——叶轮原型制作

123其他快速成形工艺简介

1231光敏树脂液相固化成形

（SLA）

1232分层实体制造（LOM）

1233选择性激光烧结（SLS）

1234三维打印（3DP）

124逆向工程技术概述

1241逆向工程的定义

1242逆向工程的工作流程

1243逆向工程系统的组成

1244逆向工程与产品创新

1245逆向工程的应用

思考题

第13章零件结构成形工艺分析

131零件毛坯成形方法的选择

1311零件毛坯成形方法的选择

原则

1312常用材料成形方法的比较

132典型零件毛坯成形方法的选择

1321轴杆类零件

1322盘套类零件

1323支架箱体类零件

133零件成形方法选择的技术经济

分析

1331零件成形的技术经济分析

概述

1332铸件的生产成本分析

1333锻件的生产成本分析

1334焊接件的生产成本分析

思考题

参考文献

〖＝（〗17779911111112121212131414141617171919202020222224242525262633353535374242444446484848494950505254555555555657575858606060636467676768707072787980838383858791919394959595959797105106106106106108113113113119119120121121121123124125125125125128131131132133133134134137137139141142142143143143144146147148148149149150150150151151151152152153153154155157157157158159160162166168171171172173173174176176177178179179180181181181182182184189189193196198198200200202202205207207210216217220223223225226226227228236237238238239240240242243243244244245245246247249249249250250250250251253257258261261262263264266267269270271271272272273277277278279280281282282283283284284285285285286286287288288288289292294298299300302302303307307308310311312313313313314315315316318318318319320321322323326326327328329330330331332333335336337337337340342342342344344344346349349351352〖＝〗

本书是根据教育部最新颁布的“工程材料与机械制造基础课程教学基本要求”并结合高等学校多年的教学改革经验，为适应与满足人才市场的多样化需求，面向、符合、激活学生个性与能力的多样化特点而编写的，是机械、材料类专业系列课程教材之一。
本书内容包括：工程材料的性能、金属与合金的晶体结构和二元合金相图、钢的热处理、工业用钢与铸铁、非铁合金及粉末冶金、非金属材料，以及工程材料的合理选用，以铸造成形、塑性成形、连接成形等常规成形方法为主，增加了其他工程材料的成形、快速成形技术和零件结构成形工艺分析。
本书可作为本科、专科、高职和成人教育等层次院校的通用教材，也可供其他相关专业的师生和工程技术人员参考。图书在版编目(CIP)数据工程材料及其成形基础/崔明铎，刘河洲主编—北京：机械工业出版社，20148
普通高等教育“十二五”规划教材