机械工程材料

第1章 金属的晶体结构和结晶

1．1 金属键、金属晶体和金属特性

1．1．1 金属键

1．1．2 金属晶体

1．1．3 金属特性

1．2 金属的晶体结构

1．2．1 金属中常见的晶格类型

1．2．2 晶胞中的原子数

1．2．3 晶体的致密度

1．2．4 晶体的配位数

1．2．5 晶面和晶向

1．2．6 晶体的各向异性

1．2．7 金属晶体的特点

1．3 金属的结晶

1．3．1 液态金属的结构

1．3．2 金属结晶的热力学条件

1．3．3 金属结晶时的现象

1．3．4 金属结晶的过程

1．4 金属的实际晶体结构和缺陷

1．4．1 金属的实际晶体结构——多晶体

1．4．2 晶体的缺陷

1．5 金属的铸锭和铸件

1．5．1 金属铸锭组织

1．5．2 金属铸件组织

习题

第2章 金属的塑性变形和再结晶

2．1 金属的变形现象

2．1．1 弹性变形

2．1．2 塑性变形

2．2 金属的塑性变形

2．2．1 单晶体的塑性变形

2．2．2 多晶体的塑性变形

2．3 塑性变形对金属组织和性能的影响

2．3．1 对金属结构和组织的影响

2．3．2 对金属性能的影响

2．4 变形金属在加热时组织和性能的变化

2．4．1 回复

2．4．2 再结晶

2．4．3 二次再结晶——晶粒长大

2．4．4 影响再结晶后晶粒大小的因素

2．5 热加工

2．5．1 热加工和冷加工的区别

2．5．2 热加工对金属组织和性能的影响

习题

第3章 二元合金和相图

3．1 合金及其种类

3．1．1 固溶体

3．1．2 金属化合物

3．2 二元合金相图和杠杆定理

3．2．1 二元合金相图的建立

3．2．2 相图分析

3．2．3 杠杆定理

3．3 匀晶相图

3．3．1 相图分析

3．3．2 结晶过程分析

3．3．3 晶内偏析及其消除

3．4 共晶相图

3．4．1 相图分析

3．4．2 结晶过程分析

3．4．3 相组成物和组织组成物

3．5 包晶相图

3．5．1 相图分析

3．5．2 结晶过程分析

3．6 具有共析转变的相图

3．7 合金的性能和相图之间的关系

3．7．1 合金的机械性能和相图的关系

3．7．2 合金的铸造性能和相图的关系

习题

第4章 铁碳合金

4．1 铁碳合金相图

4．1．1 铁碳合金中的铁

4．1．2 Fe—Fe3C相图中的相区

4．1．3 Fe—Fe3C相图中的相线

4．2 典型铁碳合金结晶过程的分析

4．2．1 工业纯铁的结晶

4．2．2 共析钢的结晶

4．2．3 亚共析钢的结晶

4．2．4 过共析钢的结晶

4．2．5 共晶白口铸铁的结晶

4．2．6 亚共晶白口铸铁的结晶

4．2．7 过共晶白口铸铁的结晶

4．2．8 碳对铁碳合金的组织和性能的影响

4．3 Fe—Fe3C相图的应用

4．3．1 在选用材料方面的应用

4．3．2 在铸造工艺方面的应用

4．3．3 在锻造工艺方面的应用

4．3．4 在热处理工艺方面的应用

4．4 碳钢

4．4．1 碳钢中的常存杂质

4．4．2 碳钢的分类、编号和用途

习题

第5章 钢的热处理

5．1 钢的相变和临界点

5．2 钢在加热时的转变

5．2．1 P—A转变过程(A的形成)

5．2．2 A晶粒的长大及其影响因素

5．3 钢在等温冷却时的转变

5．3．1 A等温转变图的建立

5．3．2 A过等温转变过程和转变产物

5．3．3 等温转变的温度、结构、组织和性能

5．3．4 影响C曲线的因素

5．4 钢在连续冷却时的转变

5．4．1 冷却速度和转变产物

5．4．2 临界冷却速度

5．4．3 M转变的条件和过程

5．4．4 M转变的特点

5．4．5 M的结构和组织

5．4．6 M的性能

5．5 钢的退火和正火

5．5．1 完全退火(重结晶退火)

5．5．2 球化退火(不完全退火)

5．5．3 去应力退火(低温退火)

5．5．4 再结晶退火

5．5．5 扩散退火(均匀化退火)

5．5．6 正火

5．5．7 正火和退火的选择

5．6 钢的淬火

5．6．1 淬火加热温度的选择

5．6．2 冷却介质的确定

5．6．3 淬火方法

5．6．4 钢的淬硬性和淬透性

5．6．5 影响工件实际淬硬层深度的因素

5．7 淬火钢的回火

5．7．1 回火时组织的变化

5．7．2 回火时性能的变化

5．7．3 回火的分类和应用

5．8 钢的表面热处理

5．9 钢的化学热处理

5．9．1 渗碳

5．9．2 渗氮(氮化)

习题

第6章 合金钢

6．1 简述钢的合金化

6．1．1 合金元素对钢中基本相的影响

6．1．2 合金元素对Fe—Fe3C相图的影响

6．1．3 合金元素对钢热处理的影响

6．2 合金结构钢

6．2．1 工程结构钢

6．2．2 机械结构钢

6．3 合金工具钢

6．3．1 刃具钢

6．3．2 模具钢

6．3．3 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 耐磨钢

习题

第7章 铸铁

第8章 有色金属材料

第9章 非金属材料

第10章 纳米材料与技术应用概论

第11章 表面技术简介

第12章 机械工程材料的选用

附录A 常用钢种的临界温度

附录B 硬度换算表

附录C 硬质合金新旧标准对照

附录D 变形铝和铝合金新旧牌号对照表

参考文献

本书系统介绍了机械工程中常用的金属材料和非金属材料的基础理论，特别是金属材料的基本理论。书中第1～3章是全书的基础内容；第5章主要论述用热处理的方法提高和改善钢的性能；第4章及第6～8章主要是论述碳钢、合金钢、铸铁、有色金属及合金等的成分、性能和应用；第9章讨论高分子、陶瓷和复合材料等非金属材料的化学组成和应用；第10章和第11章作为前沿和扩充知识向读者介绍。第12章是为读者选材和应用提供一个简单的方法和思路。本书注重基本理论和基本概念的阐述。力求理论正确、概念清楚，同时又注重可读性和应用性。本书可作为高等工科院校机械类冷加工各专业本科、专科等有关专业用书。也可作有关工科技术人员参考。

可作为普通高等院校“工程材料”课程的教材。第2版主要内容包括金属的晶体结构和结晶，金属的塑性变形和再结晶，二元合金和相图，铁碳合金，钢的热处理，合金钢，铸铁，有色金属和合金，非金属材料和表面技术简介，并新增了纳米材料及其应用的内容。