機(jī)械工程材料成形及應(yīng)用

前言

　　本書是在原工程材料、成形工藝基礎(chǔ)及成形工藝實(shí)習(xí)三門課程教材的基礎(chǔ)上，重新組建的一門機(jī)械基礎(chǔ)課教材。它是依據(jù)教育部“新世紀(jì)高職高專機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容體系改革、建設(shè)的研究與實(shí)踐”研究成果中的教學(xué)基本要求編寫的。本書具有以下特點(diǎn)：　　1．采用新的課程體系，在此課程體系中理論始終貫穿于材料成形基礎(chǔ)、工藝及其應(yīng)用之中，使學(xué)生對材料及成形易于形成一個完整的概念，達(dá)到學(xué)以致用的目的?！　?．將理論教學(xué)與實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)融為一體，而實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)又與產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢驗(yàn)融合在一起，達(dá)到學(xué)而會用的目的。　　3．內(nèi)容選取緊緊圍繞著為機(jī)械制造與設(shè)計(jì)服務(wù)這一宗旨，貫徹基本理論以必需夠用為度，簡化傳統(tǒng)知識，將先進(jìn)的成形方法與新材料編入教材，力爭在內(nèi)容上體現(xiàn)先進(jìn)性、實(shí)用性?！　?．在內(nèi)容的構(gòu)建中，考慮到學(xué)生應(yīng)有畢業(yè)證和技能證的需要，將取得技能證所需的知識有意識地編入教材。

內(nèi)容概要

本教材是教育部新世紀(jì)高職高專教改項(xiàng)目成果教材。本書以機(jī)械工程材料成形方法為主線，同時介紹了金屬、非金屬、復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。本書介紹了常用的成形方法，并將產(chǎn)品的生產(chǎn)與檢驗(yàn)、理論教學(xué)、實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容融為一體，使學(xué)生對材料和成形方法有一個全面的認(rèn)識，通過自己動手達(dá)到學(xué)以致用和學(xué)而會用的目的。教材中還介紹了熱處理新工藝及表面成形技術(shù)、材料成形自動化等新技術(shù)，并在“材料及成形工藝的選擇”一章中，通過一些典型零件材料及成形工藝的選擇強(qiáng)化了材料及成形方法的應(yīng)用。全書除緒論外共分11章，各章后附有適量的習(xí)題與思考題。    本書是按理論教學(xué)60～80學(xué)時、實(shí)踐性教學(xué)60—80學(xué)時編寫的，可作為高職高專機(jī)械類及相關(guān)專業(yè)的教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論第1章　工程材料的性能　1.1　概述    1.1.1　材料的性能    1.1.2　材料在載荷作用下的力學(xué)行為  1.2　材料在靜載荷作用下的主要力學(xué)性能指標(biāo)    1.2.1　拉伸實(shí)驗(yàn)    1.2.2　硬度    1.2.3　斷裂韌性及應(yīng)用　1.3　材料在動載荷作用下的力學(xué)性能    1.3.1  沖擊韌度    1.3.2　疲勞強(qiáng)度　1.4　材料力學(xué)性能指標(biāo)的應(yīng)用實(shí)踐    1.4.1　材料各主要力學(xué)性能指標(biāo)的應(yīng)用      1.4.2　材料力學(xué)性能指標(biāo)的合理配合應(yīng)用  　習(xí)題與思考題第2章　金屬材料的鑄造成形　2.1　金屬液態(tài)成形基礎(chǔ)　  2.1.1　純金屬的結(jié)晶　  2.1.2　合金的結(jié)晶　  2.1.3　鑄造工藝基礎(chǔ)　2.2　常用的鑄造方法    2.2.1　砂型鑄造及產(chǎn)品生產(chǎn)檢驗(yàn)(實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容)    2.2.2　少、無切削的鑄造(特種鑄造)方法    2.2.3　常用鑄造方法比較　2.3　零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性　  2.3.1　合金的鑄造性能對零件結(jié)構(gòu)的要求  　  2.3.2　鑄造工藝對零件結(jié)構(gòu)的要求　  2.3.3　不同鑄造方法對鑄件結(jié)構(gòu)的要求　2.4　重結(jié)晶對鋼鐵材料性能的影響　  2.4.1　鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變(重結(jié)晶)    2.4.2　鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變(重結(jié)晶)    2.4.3　常用的熱處理方法　2.5　常用合金鑄件生產(chǎn)　  2.5.1　鑄鐵件生產(chǎn)　  2.5.2　鑄鋼件生產(chǎn)　  2.5.3　非鐵合金鑄件生產(chǎn)　習(xí)題與思考題第3章　金屬材料的塑性成形　3.1　金屬塑性成形基礎(chǔ)　  3.1.1　單晶體和多晶體的塑性變形    3.1.2　金屬的塑性變形    3.1.3　塑性成形金屬在加熱時組織和性能的變化  　3.1.4　金屬的塑性成形工藝基礎(chǔ)　3.2　常用的塑性成形方法    3.2.1  自由鍛件的生產(chǎn)與檢驗(yàn)    3.2.2　模鍛    3.2.3　板料沖壓　3.3　少、無切削的塑性成形方法　　3.3.1　精密模鍛　　3.3.2　精密沖裁　　3.3.3　擠壓成形　　3.3.4　軋制成形　　3.3.5　超塑性成形　  3.3.6　高能率成形　  3.3.7　材料成形復(fù)合工藝　3.4　常用的塑性成形金屬材料　  3.4.1　工業(yè)用鋼    3.4.2　非鐵合金　習(xí)題與思考題第4章　連接成形　4.1　焊接成形基礎(chǔ)  　4.1.1　熔焊冶金過程及其特點(diǎn)　  4.1.2　焊接接頭的組織和性能……第5章　粉未冶金成形第6章　非金屬材料成形第7章　復(fù)合材料成形第8章　功能材料簡介第9章　熱處理新工藝及表面成形技術(shù)第10章　材料成工藝自動化第11章　材料及成形工藝的選擇參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1．1．2材料在載荷作用下的力學(xué)行為　　載荷包括靜載荷和動載荷兩種形式，靜載荷是指不隨時間變化或變化極其平穩(wěn)的載荷；如果作用在材料上的載荷隨時間較快地變化，就稱材料承受動載荷，尤其指突加的沖擊性的載荷。載荷作用方式即載荷的加載方式，主要有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式。材料在載荷（外力）作用下的表現(xiàn)或反應(yīng)，人們習(xí)慣稱之為力學(xué)行為。材料在載荷作用下，塑性材料會產(chǎn)生彈性變形、塑性變形，直至斷裂?！　?．彈性變形　　物體受外力作用產(chǎn)生了變形，除去外力后若物體發(fā)生的變形完全消失，恢復(fù)到原始狀態(tài)，這種變形就稱為彈性變形。材料的彈性變形一般在受力較小時發(fā)生，其內(nèi)部原子之間的距離只發(fā)生彈性伸長，材料的伸長量與拉（壓）力成正比增加而保持直線關(guān)系，即材料的彈性變形符合胡克定律。　　2．塑性變形　　當(dāng)材料經(jīng)歷彈性變形后，若要繼續(xù)變形就必須加大載荷，直至發(fā)生了形變強(qiáng)化，即使卸掉載荷材料也不能恢復(fù)到原來的形態(tài)。當(dāng)載荷增加到一定程度時，材料發(fā)生的變形不能完全消失而一部分被保留下來，就稱之為塑性變形或永久變形?！　?．韌性斷裂　　當(dāng)塑性變形進(jìn)行到一定程度時，材料內(nèi)部會出現(xiàn)裂紋，在外力作用下裂紋以某種形式擴(kuò)展最終會導(dǎo)致斷裂。斷裂前出現(xiàn)明顯宏觀塑性變形的斷裂稱為韌性斷裂；反之，在斷裂前沒有宏觀塑性變形的斷裂稱為脆性斷裂。

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