工程材料及成形技術(shù)

前言

　　工程材料及成形技術(shù)是我國(guó)高等工科院校機(jī)械類專業(yè)的一門重要的工藝類技術(shù)基礎(chǔ)課程，而教材是實(shí)施課堂教學(xué)、達(dá)到教學(xué)要求的最重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。林建榕老師組織一批骨干教師編寫的《工程材料及成形技術(shù)》教材就是著力于為上述課程服務(wù)的。　　經(jīng)歷近30年的改革開(kāi)放，我國(guó)正從制造大國(guó)逐步向制造強(qiáng)國(guó)演進(jìn)，應(yīng)用于制造領(lǐng)域的各種工程材料及其相關(guān)的成形技術(shù)也處于高速發(fā)展中。金屬材料逐步演進(jìn)為包括金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料、功能材料和納米材料在內(nèi)的工程材料；材料成形技術(shù)也在液態(tài)成形技術(shù)、塑性成形技術(shù)和連接成形技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展了高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料和快速成形等成形技術(shù)。即使是原有的金屬材料和常規(guī)成形技術(shù)，也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而大步地向前推進(jìn)，在節(jié)約資源和減少能耗的基礎(chǔ)上，盡可能高效率地為制造業(yè)提供切削余量少的高質(zhì)量毛坯或制品。材料學(xué)科及其相關(guān)工藝技術(shù)的發(fā)展，大大促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，同時(shí)給相關(guān)課堂教學(xué)改革與教材改革帶來(lái)了蓬勃生機(jī)?！　×纸ㄩ啪帉懙摹豆こ滩牧霞俺尚渭夹g(shù)》教材貫徹了教育部機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)有關(guān)“重點(diǎn)院校金屬工藝學(xué)課程改革指南”的精神，體現(xiàn)了該課程知識(shí)面廣，基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)注重與現(xiàn)代材料科學(xué)、現(xiàn)代制造科學(xué)與現(xiàn)代管理科學(xué)的融合與交叉作用，反映出不同學(xué)科的交叉與融合對(duì)技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)作用?！　【C觀本教材，比較突出的特點(diǎn)有下列三點(diǎn)：　　1．堅(jiān)持基礎(chǔ)性、實(shí)踐性與應(yīng)用性的結(jié)合　　作為大學(xué)本科的工藝基礎(chǔ)類教材，本書(shū)介紹了必備的工程材料尤其是金屬材料和相關(guān)成形技術(shù)的理論知識(shí)，理順了金屬材料與后續(xù)發(fā)展出的其他工程材料的關(guān)系，注重材料及其成形領(lǐng)域共同規(guī)律的分析與綜合，為學(xué)生的未來(lái)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但作為工科學(xué)生，學(xué)習(xí)理論的目的是為了應(yīng)用，因此本書(shū)關(guān)注理論與實(shí)踐的_結(jié)合，注重知識(shí)的工程實(shí)際應(yīng)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。　　2．堅(jiān)持常規(guī)工藝技術(shù)與先進(jìn)工藝技術(shù)結(jié)合，注重不同學(xué)科的交叉與融合　　本書(shū)保留了我國(guó)當(dāng)前仍大量采用的常規(guī)工藝技術(shù)，增加了應(yīng)用范圍廣或發(fā)展前景好的新材料、新技術(shù)和新工藝，既體現(xiàn)出我國(guó)工藝技術(shù)的新進(jìn)展，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維能力和科學(xué)的工程技術(shù)發(fā)展觀。本書(shū)在內(nèi)容上還體現(xiàn)出現(xiàn)代材料科學(xué)、現(xiàn)代制造科學(xué)與現(xiàn)代管理科學(xué)的交叉與融合，這有利于使學(xué)生理解學(xué)科交叉與融合在工程技術(shù)發(fā)展中的重要性?！　?．堅(jiān)持貫徹國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)，力求圖文并茂　　在編寫過(guò)程中，注意學(xué)習(xí)和貫徹有關(guān)國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)，使本書(shū)在文字、技術(shù)術(shù)語(yǔ)、公式、符號(hào)和法定計(jì)量單位等方面與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一致。配合文字，本書(shū)設(shè)計(jì)和選擇了大量插圖，力求圖文并茂。此外，本書(shū)為適應(yīng)不同院校對(duì)教學(xué)的不同要求，以利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，還增加了一些可選材料。

內(nèi)容概要

　　《工程材料及成形技術(shù)》分為兩大篇，共11章。第一篇工程材料，介紹了工程材料的主要性能；金屬材料的成分、組織結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，金屬材料的改性處理，常用金屬材料及其應(yīng)用；非金屬材料及復(fù)合材料的組成特點(diǎn)、性能及應(yīng)用；新材料的發(fā)展。第二篇工程材料的成形技術(shù)和成形方法的選擇，介紹了材料的液態(tài)成形、塑性成形、連接成形技術(shù)；塑料、陶瓷及復(fù)合材料的成形技術(shù)；材料各種成形技術(shù)的新發(fā)展及快速成形技術(shù)等。各章后面附有復(fù)習(xí)思考題?！　　豆こ滩牧霞俺尚渭夹g(shù)》內(nèi)容豐富，不僅闡述了各種材料技術(shù)和成形過(guò)程的基本原理、基本方法、自身規(guī)律、相互聯(lián)系及其新發(fā)展，歸納總結(jié)了工程材料的選擇與成形方法的選擇，使理論與實(shí)踐緊密相連，而且還介紹了一些工程上常用的基礎(chǔ)知識(shí)（如書(shū)中帶※號(hào)的內(nèi)容）。

書(shū)籍目錄

緒論第一篇　工程材料第1章　工程材料的主要性能1.1 材料的力學(xué)性能1.1.1 強(qiáng)度與塑性1.1.2 彈性、剛性與粘彈性1.1.3 硬度1.1.4 韌性1.1.5 疲勞強(qiáng)度1.1.6 蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度1.2 工程材料的物理、化學(xué)及工藝性能1.2.1 物理性能1.2.2 化學(xué)性能1.2.3 工藝性能復(fù)習(xí)思考題第2章　金屬材料的組織結(jié)構(gòu)2.1 金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶2.1.1 金屬的晶體結(jié)構(gòu)2.1.2 純金屬的結(jié)晶2.1.3 金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變2.1.4 合金的晶體結(jié)構(gòu)2.2 鐵碳合金相圖2.2.1 元合金相圖種類2.2.2 鐵碳合金相圖復(fù)習(xí)思考題第3章　鋼的熱處理及表面處理3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變3.1.1 奧氏體的形成過(guò)程3.1.2 奧氏體晶粒大小及其控制3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變3.2.1 過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及轉(zhuǎn)變過(guò)程3.2.2 過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線3.2.3 過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變3.3 鋼的退火與正火3.3.1 退火3.3.2 正火3.4 鋼的淬火3.4.1 淬火溫度和冷卻介質(zhì)3.4.2 淬火方法3.4.3 鋼的淬透性3.5 鋼的回火3.5.1 回火時(shí)組織和性能的轉(zhuǎn)變3.5.2 回火的分類及應(yīng)用3.6 鋼的表面熱處理3.6.1 表面淬火3.6.2 化學(xué)熱處理3.7 鋼的表面強(qiáng)化技術(shù)3.7.1 表面熔融強(qiáng)化3.7.2 氣相沉積表面強(qiáng)化3.7.3 化學(xué)溶液沉積表面強(qiáng)化3.8 熱處理和表面處理技術(shù)新進(jìn)展3.8.1 形變熱處理3.8.2 超細(xì)化熱處理3.8.3 真空熱處理3.8.4 激光表面處理3.8.5 電子束表面處理3.8.6 離子注入和離子滲碳3.8.7 計(jì)算機(jī)在熱處理中的應(yīng)用復(fù)習(xí)思考題第4章　常用金屬材料4.1 工業(yè)用鋼概述4.1.1 工業(yè)用鋼的分類與牌號(hào)4.1.2 雜質(zhì)對(duì)鋼質(zhì)量的影響4.1.3 合金元素在鋼中的作用4.2 結(jié)構(gòu)鋼4.2.1 工程結(jié)構(gòu)用鋼4.2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼4.3 工具鋼4.3.1 碳素工具鋼4.3.2 合金工具鋼4.3.3 合金模具鋼4.3.4 合金量具鋼4.4 特殊性能鋼4.4.1 不銹鋼4.4.2 耐熱鋼4.4.3 耐磨鋼4.5 鑄鐵4.5.1 鑄鐵的石墨化4.5.2 灰口鑄鐵的牌號(hào)、性能及應(yīng)用4.6 非鐵金屬4.6.1 鋁及鋁合金4.6.2 銅及銅合金4.6.3 鈦及鈦合金4.6.4 鎂及鎂合金4.6.5 軸承合金4.7 粉末冶金材料4.7.1 粉末冶金材料及其特點(diǎn)4.7.2 常用粉末冶金材料4.8 新型金屬材料4.8.1 納米材料4.8.2 形狀記憶合金4.8.3 非晶態(tài)材料4.8.4 功能梯度材料4.8.5 金屬間化合物4.8.6 減振合金4.8.7 磁性材料復(fù)習(xí)思考題第5章　非金屬材料和復(fù)合材料5.1 高分子材料概述5.1.1 高分子化合物的含義5.1.2 高分子化合物的合成方法5.1.3 高聚物的結(jié)構(gòu)5.1.4 高聚物的性能5.1.5 高分子化合物的分類和命名5.2 工程塑料及其應(yīng)用5.2.1 塑料的組成5.2.2 熱塑性工程塑料及其應(yīng)用5.2.3 熱固性工程塑料及其應(yīng)用5.3 工業(yè)橡膠及其應(yīng)用5.3.1 工業(yè)橡膠的組成5.3.2 常用工業(yè)橡膠5.4 陶瓷材料及其應(yīng)用5.4.1 陶瓷材料的組織結(jié)構(gòu)5.4.2 陶瓷材料的性能5.4.3 工業(yè)陶瓷及其應(yīng)用5.5 復(fù)合材料及其應(yīng)用5.5.1 復(fù)合材料及其特點(diǎn)5.5.2 復(fù)合材料的構(gòu)成5.5.3 金屬基復(fù)合材料5.5.4 聚合物基復(fù)合材料5.5.5 陶瓷基復(fù)合材料復(fù)習(xí)思考題第二篇　工程材料的成形技術(shù)第6章　金屬液態(tài)成形技術(shù)6.1 金屬液態(tài)成形原理6.1.1 液態(tài)合金的凝固特點(diǎn)6.1.2 液態(tài)合金的充型6.1.3 液態(tài)合金的收縮6.1.4 鑄件中的縮孔和縮松6.1.5 鑄造應(yīng)力、鑄件的變形與裂紋6.1.6 鑄件中的氣孔與防止措施6.1.7 常用鑄造合金的鑄造性能6.2 金屬液態(tài)成形的方法6.2.1 砂型鑄造6.2.2 特種鑄造6.3 金屬液態(tài)成形件的工藝設(shè)計(jì)6.3.1 澆注位置與分型面的選擇6.3.2 工藝參數(shù)的選擇6.3.3 工藝設(shè)計(jì)舉例6.4 金屬液態(tài)成形件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.4.1 鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求6.4.2 鑄造成形工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求6.4.3 鑄造成形方法對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求6.5 金屬液態(tài)成形技術(shù)的新發(fā)展6.5.1 造型新技術(shù)6.5.2 液態(tài)成形新技術(shù)6.5.3 計(jì)算機(jī)在鑄造中的應(yīng)用復(fù)習(xí)思考題第7章　金屬塑性成形技術(shù)7.1 金屬塑性成形原理7.1.1 塑性變形的機(jī)理7.1.2 金屬冷塑性變形后的組織與性能7.1.3 金屬熱變形后的組織與性能7.1.4 材料塑性成形性能及影響因素7.2 金屬塑性成形方法7.2.1 自由鍛造7.2.2 模型鍛造7.2.3 胎模鍛7.2.4 薄板沖壓成形工藝7.2.5 拉拔、擠壓與軋制工藝簡(jiǎn)介7.3 金屬塑性成形件的工藝設(shè)計(jì)7.3.1 自由鍛造工藝規(guī)程的制訂7.3.2 模型鍛造工藝規(guī)程的制訂7.3.3 板料沖壓成形工藝規(guī)程的制訂7.4 金屬塑性成形件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4.1 自由鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4.2 模鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4.3 沖壓件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.5 塑性成形技術(shù)的新發(fā)展7.5.1 精密模鍛7.5.2 超塑性成形／擴(kuò)散連接技術(shù)7.5.3 半固態(tài)模鍛7.5.4 粉末鍛造7.5.5 高能率成形7.5.6 計(jì)算機(jī)在塑性成形中的應(yīng)用復(fù)習(xí)思考題第8章　材料連接成形技術(shù)8.1 焊接成形原理8.1.1 焊接熱源8.1.2 焊接冶金特點(diǎn)8.1.3 焊接材料8.1.4 焊接接頭的組織和性能8.1.5 焊接應(yīng)力與變形8.2 連接成形方法8.2.1 熔化焊8.2.2 壓力焊8.2.3 釬焊8.2.4 鉚接8.2.5 膠接8.3 常用材料的連接8.3.1 金屬材料的焊接8.3.2 塑料的連接8.3.3 異種材料的連接8.4 焊接件的工藝設(shè)計(jì)8.4.1 焊接工藝分析8.4.2 焊接工藝評(píng)定8.5 焊接件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.5.1 焊接結(jié)構(gòu)件材料的選擇8.5.2 焊接工藝方法的選擇8.5.3 焊接接頭及其表示8.5.4 焊縫結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)8.6 焊接技術(shù)的新發(fā)展，8.6.1 激光焊接8.6.2 電子束焊8.6.3 擴(kuò)散焊接8.6.4 超聲波焊8.6.5 等離子弧焊接與切割8.6.6 摩擦焊的發(fā)展8.6.7 微連接技術(shù)8.6.8 焊接過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)復(fù)習(xí)思考題第9章　非金屬材料成形9.1 高分子材料的成形9.1.1 塑料的成形9.1.2 橡膠制品的成形9.2 陶瓷制品的成形9.2.1 陶瓷成形基礎(chǔ)9.2.2 陶瓷成形方法9.3 復(fù)合材料的成形9.3.1 樹(shù)脂基復(fù)合材料的成形9.3.2 金屬基復(fù)合材料的成形9.3.3 陶瓷基復(fù)合材料的成形9.4 非金屬材料成形技術(shù)的新發(fā)展9.4.1 高分子材料成形技術(shù)的新發(fā)展9.4.2 陶瓷成形技術(shù)的新發(fā)展9.4.3 復(fù)合材料制造技術(shù)的新發(fā)展9.5 塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)9.5.1 注射成形模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)9.5.2 擠出成形模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)思考題第10章　快速成形技術(shù)10.1 快速成形技術(shù)的原理及特征lO.1.1 快速成形原理10.1.2 快速成形的工藝過(guò)程lO.1.3 快速成形技術(shù)的特征10.2 幾種典型快速成形工藝10.2.1 立體光固化成形lO.2.2 選擇性激光燒結(jié)10.2.3 分層實(shí)體制造10.2.4 熔融沉積成形lO.2.5 三維印刷10.3 快速成形技術(shù)在工程中的應(yīng)用復(fù)習(xí)思考題第11章　工程材料及成形方法的選擇11.1 工程材料的選擇11.1.1 工程材料選擇的基本原則ll.1.2 選材的方法步驟11.1.3 典型零件材料選擇舉例11.2 成形方法的選擇11.2.1 成形方法選擇的原則11.2.2 常用成形方法及其特點(diǎn)11.2.3 典型零件成形方法選擇實(shí)例復(fù)習(xí)思考題附錄1附錄2附錄3參考文獻(xiàn)

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其他版本請(qǐng)見(jiàn)：《工程材料及成形技術(shù)（修訂版）》　  《工程材料及成形技術(shù)》主要作為高等院校機(jī)械類專業(yè)工程材料及成形技術(shù)課程的教材，或其他工程類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員和工廠管理人員的參考書(shū)。

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