材料應(yīng)用與處理

前言

　　隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展，工程材料在制造領(lǐng)域的應(yīng)用顯得越來越重要。工程材料繁多，尤其是近百年來，各種新型材料，如非金屬材料中的工程塑料和復(fù)合材料不斷出現(xiàn)，這樣在產(chǎn)品生產(chǎn)中可供選擇的材料品種就大大豐富了。面對如此眾多的材料，如何選用合適的材料，成了制造業(yè)中一個(gè)重要而復(fù)雜的問題。本書較為詳細(xì)地介紹了工程常用材料的性能、特點(diǎn)、應(yīng)用的技術(shù)數(shù)據(jù)和資料，同時(shí)收集了大量的材料實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例，可供企業(yè)、科研單位的機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝技術(shù)人員閱讀參考?！　‰S著制造業(yè)的發(fā)展，社會(huì)對機(jī)械類人才仍有較大的需求。目前各高等職業(yè)院校機(jī)械類專業(yè)普遍設(shè)有機(jī)械制造與自動(dòng)化、模具設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用等專業(yè)。為了能更好地培養(yǎng)機(jī)械類的應(yīng)用人才，我們與企業(yè)專家、課程開發(fā)專家聯(lián)合對機(jī)械類各專業(yè)進(jìn)行了課程體系建設(shè)與課程改革。通過社會(huì)調(diào)研、行業(yè)專家分析可知，機(jī)械類專業(yè)的核心崗位主要有產(chǎn)品設(shè)計(jì)員、檢測與論證技術(shù)員、制造工藝員、數(shù)控編程與操作員，核心能力主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力、產(chǎn)品的性能檢測能力、零件加工工藝編制能力以及數(shù)控編程加工能力等?！安牧蠎?yīng)用與處理”課程作為機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其目的是培養(yǎng)學(xué)生能進(jìn)行金屬材料力學(xué)性能的測定；能根據(jù)零件的具體使用要求進(jìn)行材料選擇；能安排合理的熱處理工藝以改善材料性能的能力；具備作為一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工與性能檢測者必須具有的能力。

內(nèi)容概要

　　《材料應(yīng)用與處理》根據(jù)機(jī)械類職業(yè)崗位群核心能力培養(yǎng)需求而編寫，是國家示范性高職院校建設(shè)系列成果之一，屬機(jī)械類專業(yè)高等職業(yè)教育教材。《材料應(yīng)用與處理》從高等職業(yè)教育實(shí)際需要出發(fā)，扼要講述常用工程材料與熱處理方面的基本內(nèi)容，緊緊圍繞工程常用材料的性能、用途與性能改善方法等主要內(nèi)容進(jìn)行編寫。　　全書分為鋼的基本知識的認(rèn)識、結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)用與處理、工具鋼的應(yīng)用與處理、其他常用工程材料（鑄鐵、有色金屬、非金屬材料等）的應(yīng)用與處理4個(gè)單元，并配有5個(gè)實(shí)驗(yàn)、一定數(shù)量的思考題與大量的單元自測題。教材內(nèi)容以“實(shí)用”為原則，圖文并茂，理論實(shí)訓(xùn)一體化?！　　恫牧蠎?yīng)用與處理》可作為高等職業(yè)院校和普通大中專學(xué)校的機(jī)械類或近機(jī)類專業(yè)教材，也可供企業(yè)、科研單位的機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝技術(shù)人員閱讀參考。

書籍目錄

前言單元1 鋼的基本知識的認(rèn)識1.1 鋼的分類與常用力學(xué)性能1.1.1 鋼的分類、牌號表示方法1.1.2 鋼的常用力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)1 拉伸試驗(yàn)：金屬材料強(qiáng)度和塑性的測定實(shí)驗(yàn)2 沖擊試驗(yàn)：金屬材料沖擊韌性值的測定實(shí)驗(yàn)3 硬度試驗(yàn)：金屬材料硬度的測定1.2 鐵碳合金相圖的識讀與應(yīng)用1.2.1 鐵碳合金的基本組織1.2.2 相圖分析1.2.3 鐵碳合金的分類1.2.4 典型鐵碳合金冷卻過程分析1.2.5 含碳量與力學(xué)性能的關(guān)系1.2.6 鐵碳合金相圖的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)4 鐵碳合金平衡組織的觀察1.3 鋼的常用熱處理工藝及應(yīng)用1.3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變1.3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變1.3.3 鋼的熱處理實(shí)驗(yàn)5 碳鋼熱處理后的顯微組織觀察單元自測題單元2 結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)用與處理2.1 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼的選用與處理2.1.1 碳素結(jié)構(gòu)鋼2.1.2 低合金結(jié)構(gòu)鋼2.1.3 機(jī)械零件選材的基本原則2.2 調(diào)質(zhì)鋼的選用與處理2.2.1 調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)成分特點(diǎn)2.2.2 常用調(diào)質(zhì)鋼的熱處理特點(diǎn)、性能與用途2.2.3 調(diào)質(zhì)鋼熱處理工藝參數(shù)的制定2.3 彈簧鋼的選用與處理2.3.1 彈簧鋼的一般特點(diǎn)2.3.2 彈簧鋼的化學(xué)成分2.3.3 常用彈簧鋼的熱處理特點(diǎn)、性能與用途2.3.4 彈簧鋼熱處理工藝參數(shù)的制定2.4 滲碳鋼的選用與處理2.4.1 鋼的化學(xué)熱處理2.4.2 滲碳鋼的化學(xué)成分2.4.3 滲碳鋼的熱處理特點(diǎn)單元自測題單元3 工具鋼的應(yīng)用與處理3.1 刃具鋼的選用與處理3.1.1 刃具鋼的工作條件及性能要求3.1.2 碳素工具鋼3.1.3 低合金刃具鋼3.1.4 高速鋼3.2 模具鋼的選用與處理3.2.1 熱作模具鋼的應(yīng)用3.2.2 熱作模具鋼的熱處理3.2.3 冷作模具鋼的應(yīng)用3.2.4 冷作模具鋼的熱處理3.3 量具鋼的選用與處理3.3.1 量具鋼的工作條件與性能要求3.3.2 量具用鋼及熱處理單元自測題單元4 其他常用工程材料的應(yīng)用與處理4.1 鑄鐵的選用與處理4.1.1 鑄鐵的成分及性能特點(diǎn)4.1.2 鑄鐵的分類4.1.3 灰鑄鐵4.1.4 球墨鑄鐵4.1.5 r鍛鑄鐵4.1.6 蠕墨鑄鐵4.2 有色金屬及其合金的選用與處理4.2.1 鋁及鋁合金4.2.2 銅及銅合金4.2.3 滑動(dòng)軸承合金4.3 粉末冶金材料的選用與處理4.3.1 粉末冶金工藝4.3.2 粉末冶金鐵基結(jié)構(gòu)材料4.3.3 粉末冶金減摩材料4.3.4 燒結(jié)摩擦材料4.3.5 硬質(zhì)合金4.4 非金屬材料的選用與處理4.4.1 塑料4.4.2 橡膠4.4.3 陶瓷4.4.4 復(fù)合材料單元自測題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　許多機(jī)械零件（如齒輪、彈簧、連桿、主軸等）都是在交變應(yīng)力（即應(yīng)力的大小、方向隨時(shí)間作周期性變化）下工作的。雖然應(yīng)力通常低于材料的屈服強(qiáng)度，但零件在交變應(yīng)力作用下長時(shí)間工作，也會(huì)發(fā)生斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。疲勞斷裂事先沒有明顯的塑性變形，斷裂是突然發(fā)生的，很難事先覺察到，因此具有很大的危險(xiǎn)性，常常造成嚴(yán)重的事故?！　∑跀嗔训倪^程，往往是在零件的表面，有時(shí)也可能在零件的內(nèi)部某一薄弱部位產(chǎn)生裂紋，在交變應(yīng)力作用下，裂紋不斷擴(kuò)展，使材料的有效承載截面不斷減小，最后產(chǎn)生突然斷裂。提高疲勞強(qiáng)度的方法很多，如設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免尖角、缺口和截面突變，這樣可避免應(yīng)力集中引起的疲勞裂紋，還可以通過降低表面粗糙度和采用表面強(qiáng)化的方法（如表面淬火、噴丸處理、表面滾壓等）來提高疲勞強(qiáng)度?！　?.材料的工藝性能工藝性能是指材料在成形過程中，對某種加工工藝的適應(yīng)能力。材料的工藝性能主要包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性能、切削加工性能等?！　。?）鑄造性能　　鑄造性能指材料易于鑄造成型并獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的能力，衡量材料鑄造性能的指標(biāo)主要有流動(dòng)性、收縮性和偏析傾向等。流動(dòng)性是指熔融材料的流動(dòng)能力，流動(dòng)性好的材料容易充滿鑄型型腔，從而獲得外形完整、尺寸精確、輪廓清晰的鑄件；收縮性是指鑄件在冷卻凝固過程中其體積和尺寸減少的現(xiàn)象，鑄件收縮不僅影響其尺寸，還會(huì)使鑄件產(chǎn)生縮孔、疏松、內(nèi)應(yīng)力、變形和開裂等缺陷；偏析是指鑄件內(nèi)部化學(xué)成分和顯微組織的不均勻現(xiàn)象，偏析嚴(yán)重的鑄件其各部分的力學(xué)性能會(huì)有很大差異，會(huì)降低產(chǎn)品質(zhì)量。

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