工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)

前言

　　本書是在原工程材料、熱加工工藝兩門課程的基礎(chǔ)上，重新組建的一門機(jī)械制造類專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課?！　【帉懕緯闹饕罁?jù)是原國家教委高教司頒發(fā)的《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》，以及高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目“機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的研究與實(shí)踐”的研究成果。在編寫過程中，結(jié)合目前教改的基本指導(dǎo)思想和原則，以及實(shí)施素質(zhì)教育和加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新的精神，根據(jù)機(jī)械制造工程專業(yè)的實(shí)際需要，進(jìn)行了課程體系改革的大膽嘗試。力圖使教材內(nèi)容與課程定位相統(tǒng)一，與機(jī)械設(shè)計(jì)及制造密切配合，以培養(yǎng)學(xué)生使用和選擇工程材料及成形工藝的能力為主要目的，去掉繁冗的工藝細(xì)節(jié)，保留必要的理論基礎(chǔ)。在教材結(jié)構(gòu)上，試圖打破原來工程材料與工藝技術(shù)分別自成體系、模塊割裂的格局，建立避免重復(fù)、互動(dòng)有序、相互聯(lián)系的材料與成形技術(shù)統(tǒng)一的新體系。　　本書以材料的成分一工藝一結(jié)構(gòu)一性能一應(yīng)用這一材料普遍規(guī)律為主線，系統(tǒng)闡述金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料及其成形工藝的基本原理、基本知識(shí)和工程應(yīng)用三個(gè)層次的內(nèi)容?？紤]到本課程是在工程訓(xùn)練實(shí)踐之后開設(shè)，學(xué)生已具備了工藝的感性基礎(chǔ)和初步知識(shí)，因此將材料及成形工藝原理直接進(jìn)行了整合。為適應(yīng)機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展的需要，除以結(jié)構(gòu)材料為主重點(diǎn)介紹力學(xué)性能之外，也介紹功能材料及其物理性能的知識(shí)。為了樹立產(chǎn)品一質(zhì)量一效益的意識(shí)，增加了材料及成形質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容。在介紹成形技術(shù)時(shí)，充分注意零件結(jié)構(gòu)工藝性與設(shè)計(jì)的關(guān)系、成形工藝與質(zhì)量的關(guān)系。在分析材料與成形工藝的選用時(shí)，強(qiáng)調(diào)綜合分析能力的運(yùn)用，并增加了介紹新材料、新工藝、新技術(shù)的篇幅，增加了計(jì)算機(jī)在材料及成形技術(shù)中應(yīng)用的介紹?！　”緯歉叩葘W(xué)校機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)系列教材之一。首次推出的系列教材有9本，分別為：工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、控制工程基礎(chǔ)、數(shù)控技術(shù)、測試技術(shù)、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)電傳動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本書適用教學(xué)時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)，主要授課對象是機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化專業(yè)，對于其他機(jī)械類專業(yè)，可根據(jù)具體情況進(jìn)行刪減或補(bǔ)充?！　⒓颖緯帉懙挠袞|南大學(xué)張遠(yuǎn)明（第l、6、10章及第2章l一3節(jié)），北京理工大學(xué)李樹奎（第2章4～6節(jié)），哈爾濱工業(yè)大學(xué)邢忠文（第3、8、9章），天津大學(xué)倪為國（第4、5章），北京科技大學(xué)張瑣梅（第7章），北京理工大學(xué)呂廣庶（緒論、第11、12章）。全書由呂廣庶、張遠(yuǎn)明擔(dān)任主編?！　”緯汕迦A大學(xué)鄭明新教授和嚴(yán)紹華教授主審。在成書的過程中，清華大學(xué)的黃天佑教授和朱張校教授參加了審稿工作，提出了許多寶貴意見。在此謹(jǐn)表示深切的謝意！

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目的有關(guān)研究成果，作為機(jī)械工程與自動(dòng)化專業(yè)新編系列教材之一而編寫的。　　內(nèi)容含有以往教材《工程材料》和《熱加工工藝基礎(chǔ)》兩本書中的相關(guān)內(nèi)容。具體內(nèi)容有：工程材料的結(jié)構(gòu)與性能，金屬材料的凝固與固態(tài)相變，金屬材料的塑性變形，金屬材料熱處理，金屬材料表面改性處理，金屬材料，鑄造，塑性加工，焊接，非金屬材料及其成形，材料質(zhì)量檢驗(yàn)與零件失效分析，機(jī)械零件材料及成形工藝的選用?！　”緯m用教學(xué)時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)，主要供機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)使用，也可供近機(jī)類專業(yè)選用和有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論第1章 工程材料的結(jié)構(gòu)與性能　1.1 材料原子（或分子）的相互作用　1.2 晶體材料的原子排列　1.3 非晶態(tài)材料中的原子排列　1.4 合金的晶體結(jié)構(gòu)　1.5 高聚物的結(jié)構(gòu)　1.6 陶瓷的結(jié)構(gòu)　1.7 工程材料的性能　思考題第2章 金屬材料的凝固與固態(tài)相變　2.1 純金屬的結(jié)晶　2.2 合金的凝固　2.3 鐵碳合金平衡態(tài)的相變基礎(chǔ)　2.4 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變　2.5 鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變　2.6 焊接接頭的相變　思考題第3章 金屬材料的塑性變形　3.1 單晶體和多晶體的塑性變形　3.2 金屬的形變強(qiáng)化　3.3 塑性變形金屬在加熱時(shí)組織和性能的變化　3.4 塑性加工性能及影響因素　思考題第4章 金屬材料熱處理　4.1 退火與正火　4.2 鋼的淬火　4.3 鋼的表面淬火　4.4 鋼的回火　4.5 鋼的淬透性　4.6 固溶熱處理與時(shí)效強(qiáng)化　4.7 鋼的化學(xué)熱處理　4.8 熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性及技術(shù)條件標(biāo)注　4.9 熱處理技術(shù)新進(jìn)展　思考題第5章 金屬材料表面改性處理　5.1 轉(zhuǎn)化膜處理　5.2 電鍍　5.3 離子沉積　5.4 熱噴涂　5.5 涂裝　5.6 表面著色和染色　思考題第6章 金屬材料　6.1 工業(yè)用鋼概述　6.2 合金元素在鋼中的作用　6.3 結(jié)構(gòu)鋼　6.4 工具鋼　6.5 特殊性能鋼　6.6 鑄鐵　6.7 鋁及其合金　6.8 銅及其合金　6.9 軸承合金　6.10 新型金屬材料　思考題第7章 鑄造　7.1 砂型鑄造　7.2 特種鑄造　7.3 金屬或合金的鑄造性能　7.4 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性　7.5 常用合金鑄件的制造　7.6 鑄造技術(shù)的發(fā)展　思考題第8章 塑性加工　8.1 鍛造成形　8.2 板料沖壓成形　8.3 擠壓、軋制、拉拔成形　8.4 特種塑性加工方法　8.5 塑性加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性　8.6 塑性加工技術(shù)新進(jìn)展　思考題第9章 焊接　9.1 電弧焊　9.2 電阻焊　9.3 摩擦焊、釬焊　9.4 其他焊接方法　9.5 焊接件結(jié)構(gòu)工藝性　9.6 常用金屬材料的焊接　9.7 焊接技術(shù)新進(jìn)展　思考題第10章 非金屬材料及其成形　10.1 工程塑料及成形　10.2 橡膠及其成形　10.3 膠粘劑及粘接成形工藝　10.4 工業(yè)陶瓷及其成形　10.5 復(fù)合材料及其成形　思考題第11章 材料質(zhì)量檢驗(yàn)與零件失效分析　11.1 材質(zhì)檢驗(yàn)在機(jī)械制造中的作用　11.2 材料及工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化體系　11.3 材料質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)程　11.4 材質(zhì)檢驗(yàn)技術(shù)　11.5 零件失效分析　思考題第12章 機(jī)械零件材料及成形工藝的選用　12.1 工程材料及成形工藝選用的基本原則　12.2 具體成形方法及改性工藝的選用　12.3 典型零件的材料及成形工藝選擇　思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　本書是在原工程材料、熱加工工藝兩門課程的基礎(chǔ)上，重新組建的一門機(jī)械制造類專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課。編寫本書的主要依據(jù)是原國家教委高教司頒發(fā)的《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》，以及高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目“機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的研究與實(shí)踐”的研究成果。在編寫過程中，結(jié)合目前教改的基本指導(dǎo)思想和原則，以及實(shí)施素質(zhì)教育和加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新的精神，根據(jù)機(jī)械制造工程專業(yè)的實(shí)際需要，進(jìn)行了課程體系改革的大膽嘗試。力圖使教材內(nèi)容與課程定位相統(tǒng)一，與機(jī)械設(shè)計(jì)及制造密切配合，以培養(yǎng)學(xué)生使用和選擇工程材料及成形工藝的能力為主要目的，去掉繁冗的工藝細(xì)節(jié)，保留必要的理論基礎(chǔ)。在教材結(jié)構(gòu)上，試圖打破原來工程材料與工藝技術(shù)分別自成體系、模塊割裂的格局，建立避免重復(fù)、互動(dòng)有序、相互聯(lián)系的材料與成形技術(shù)統(tǒng)一的新體系。本書以材料的成分一工藝一結(jié)構(gòu)一性能一應(yīng)用這一材料普遍規(guī)律為主線，系統(tǒng)闡述金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料及其成形工藝的基本原理、基本知識(shí)和工程應(yīng)用三個(gè)層次的內(nèi)容。考慮到本課程是在工程訓(xùn)練實(shí)踐之后開設(shè)，學(xué)生已具備了工藝的感性基礎(chǔ)和初步知識(shí)，因此將材料及成形工藝原理直接進(jìn)行了整合。為適應(yīng)機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展的需要，除以結(jié)構(gòu)材料為主重點(diǎn)介紹力學(xué)性能之外，也介紹功能材料及其物理性能的知識(shí)。為了樹立產(chǎn)品一質(zhì)量一效益的意識(shí)，增加了材料及成形質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容。在介紹成形技術(shù)時(shí)，充分注意零件結(jié)構(gòu)工藝性與設(shè)計(jì)的關(guān)系、成形工藝與質(zhì)量的關(guān)系。在分析材料與成形工藝的選用時(shí)，強(qiáng)調(diào)綜合分析能力的運(yùn)用，并增加了介紹新材料、新工藝、新技術(shù)的篇幅，增加了計(jì)算機(jī)在材料及成形技術(shù)中應(yīng)用的介紹。本書是高等學(xué)校機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)系列教材之一。首次推出的系列教材有9本，分別為：工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、控制工程基礎(chǔ)、數(shù)控技術(shù)、測試技術(shù)、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)電傳動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本書適用教學(xué)時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)，主要授課對象是機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化專業(yè)，對于其他機(jī)械類專業(yè)，可根據(jù)具體情況進(jìn)行刪減或補(bǔ)充。參加本書編寫的有東南大學(xué)張遠(yuǎn)明（第l、6、10章及第2章l一3節(jié)），北京理工大學(xué)李樹奎（第2章4～6節(jié)），哈爾濱工業(yè)大學(xué)邢忠文（第3、8、9章），天津大學(xué)倪為國（第4、5章），北京科技大學(xué)張瑣梅（第7章），北京理工大學(xué)呂廣庶（緒論、第11、12章）。全書由呂廣庶、張遠(yuǎn)明擔(dān)任主編。本書由清華大學(xué)鄭明新教授和嚴(yán)紹華教授主審。在成書的過程中，清華大學(xué)的黃天佑教授和朱張校教授參加了審稿工作，提出了許多寶貴意見。在此謹(jǐn)表示深切的謝意！　　……

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