工程材料基礎(chǔ)

前言

　　目前，很多機(jī)械工程材料相關(guān)教材，多以理論為主，內(nèi)容繁雜、抽象，學(xué)生普遍感到難學(xué)，教師感到難教。就現(xiàn)今的高職人才培養(yǎng)定位來看，在制造業(yè)一線應(yīng)用中極少直接用到諸如“工程材料的成分”、“組織結(jié)構(gòu)”、“合金相圖”等一些過深的純理論性的內(nèi)容，而當(dāng)前的很多教材恰恰對這些“純理論內(nèi)容”大篇幅地加以敘述，給講授、學(xué)習(xí)均帶來不便，“浪費(fèi)”了課時?！　”緯亲髡咴诳偨Y(jié)多年教學(xué)實踐經(jīng)驗并結(jié)合國家高職高專教育教學(xué)改革、示范院校建設(shè)基礎(chǔ)上編寫的，體現(xiàn)了“必需、夠用和少而精”的原則，刪減理論、整合內(nèi)容、突出基本應(yīng)用，設(shè)計方式和內(nèi)容選擇注重激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，可使其在愉悅的學(xué)習(xí)過程中逐步拓寬視野?！　”緯饕厣珵椋海?）專門針對高職高專學(xué)生特點(diǎn)，做到教師“好教”、學(xué)生“易學(xué)”，敘述精煉、深入淺出，內(nèi)容編排上極大降低了理論難度，理論淺顯化、知識條理化，突出常見工程材料的基本性能及其典型應(yīng)用；（2）每章以貼近社會生活或工程應(yīng)用的淺顯易懂、有趣而又典型的“引導(dǎo)案例”為切人點(diǎn)，提出疑問，引出相關(guān)內(nèi)容，并在章末給出“案例釋疑”，提高了“教師教”與“學(xué)生學(xué)”的積極性和趣味性；（3）每章都有學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)、本章小結(jié)，還備有簡明典型的思考與練習(xí)題；（4）全書所有重點(diǎn)名詞均為黑體，便于閱讀、講授?！　”緯珊颖惫I(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院張文灼、趙振學(xué)任主編；河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙宇輝、石家莊學(xué)院孫宏強(qiáng)、石家莊科技信息職業(yè)學(xué)院丁倩任副主編。參加編寫的還有：山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊宜寧，石家莊信息工程職業(yè)學(xué)院李賓、吳國華，濰坊職業(yè)學(xué)院李海濤，河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院馬軍、李秀娜、趙玉、白玉偉，石家莊科技信息職業(yè)學(xué)院劉戰(zhàn)濤。張文灼、趙振學(xué)負(fù)責(zé)對全書編寫思路與大綱的總體策劃，對全書統(tǒng)一修改并定稿。

內(nèi)容概要

　　《工程材料基礎(chǔ)》分10章，系統(tǒng)地介紹了工程材料及其性能、金屬學(xué)基礎(chǔ)知識、鐵碳合金及碳素鋼、鋼的熱處理、合金鋼及硬質(zhì)合金、鑄鐵、有色金屬及其合金、非金屬材料及新型材料、機(jī)械零件材料的選擇、零件毛坯成形概論，書末還附有4個簡明實驗?！　　豆こ滩牧匣A(chǔ)》是作者在總結(jié)多年教學(xué)實踐經(jīng)驗并結(jié)合國家高職高專教育教學(xué)改革、示范院校建設(shè)基礎(chǔ)上編寫的，體現(xiàn)了“必需、夠用和少而精”的原則，刪減理論、整合內(nèi)容、突出基本應(yīng)用。主要特色為：（1）專門針對高職高專學(xué)生特點(diǎn)，做到教師“好教”、學(xué)生“易學(xué)”，敘述精煉、深入淺出，在內(nèi)容編排上極大降低了理論難度，理論淺顯化、知識條理化，突出常見工程材料的基本性能及其典型應(yīng)用；（2）每章以貼近社會生活或工程應(yīng)用的淺顯易懂、有趣而又典型的“引導(dǎo)案例”為切入點(diǎn)，提出疑問，引出相關(guān)內(nèi)容，并在章末給出“案例釋疑”，提高了“教師教”與“學(xué)生學(xué)”的積極性和趣味性；（3）每章都有學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)、本章小結(jié)，還備有簡明典型的思考與練習(xí)題；（4）全書所有重點(diǎn)名詞均為黑體，便于閱讀、講授?！　　豆こ滩牧匣A(chǔ)》可作為高職高專院校數(shù)控、機(jī)電、模具、機(jī)械制造與自動化以及其他近機(jī)械類相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為應(yīng)用型本科院校、中職院校、成教學(xué)院相關(guān)專業(yè)的教材，還可作為相關(guān)專業(yè)上崗人員的技術(shù)培訓(xùn)教材以及相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

前言第1章 工程材料及其性能學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例1.1 工程材料概述1.1.1 材料的發(fā)展1.1.2 工程材料的分類1.2 金屬材料的常用力學(xué)性能1.2.1 金屬材料所受載荷與常用力學(xué)性能1.2.2 強(qiáng)度1.2.3 塑性1.2.4 硬度1.2.5 沖擊韌度1.2.6 疲勞強(qiáng)度1.3 金屬材料的物理性能和化學(xué)性能1.3.1 物理性能1.3.2 化學(xué)性能1.4 金屬材料的工藝性能案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)第2章 金屬學(xué)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例2.1 純金屬的晶體結(jié)構(gòu)2.1.1 晶體與非晶體2.1.2 晶體結(jié)構(gòu)2.1.3 金屬晶格的類型2.1.4 實際金屬的晶體結(jié)構(gòu)2.1.5 實際金屬的晶體缺陷2.2 金屬的結(jié)晶2.2.1 純金屬的冷卻曲線與過冷度2.2.2 純金屬的結(jié)晶過程2.2.3 合金鑄件(或鑄錠)結(jié)晶后的組織結(jié)構(gòu)2.2.4 晶粒大小及其控制2.3 合金的晶體結(jié)構(gòu)2.3.1 合金的基本概念2.3.2 合金的相結(jié)構(gòu)2.4 金屬的冷塑性變形2.4.1 金屬的塑性變形2.4.2 冷塑性變形對金屬組織和性能的影響2.4.3 冷塑性變形后在加熱時的回復(fù)與再結(jié)晶2.5 金屬的熱塑性變形2.5.1 熱加工與冷加工的區(qū)別2.5.2 熱加工對金屬組織和性能的影響案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)第3章 鐵碳合金及碳素鋼學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例3.1 鐵碳合金及其相圖3.1.1 工業(yè)純鐵3.1.2 鐵碳合金的基本組織3.1.3 鐵碳合金相圖3.1.4 鐵碳合金的分類3.1.5 典型鐵碳合金的結(jié)晶過程3.1.6 含碳量對鋼性能的影響3.1.7 鐵碳合金相圖在工業(yè)中的應(yīng)用3.2 碳素鋼概述3.2.1 常存雜質(zhì)元素對碳素鋼性能的影響3.2.2 碳素鋼的分類3.2.3 鋼材的品種3.3 碳素結(jié)構(gòu)鋼3.3.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼3.3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼3.4 碳素工具鋼3.5 鑄造碳鋼案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)第4章 鋼的熱處理學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例4.1 熱處理概述4.2 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變4.2.1 鋼在加熱和冷卻時的固態(tài)臨界點(diǎn)4.2.2 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變過程4.2.3 加熱時奧氏體的晶粒大小及控制4.3 鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變4.3.1 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變4.3.2 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變4.4 鋼的退火和正火4.4.1 鋼的退火4.4.2 鋼的正火4.4.3 退火與正火的應(yīng)用選擇4.5 鋼的淬火4.5.1 鋼的淬火工藝4.5.2 淬火方法4.5.3 鋼的淬透性與淬硬性4.5.4 鋼的淬火缺陷及預(yù)防4.6 淬火鋼的回火4.6.1 淬火鋼回火的目的4.6.2 常用的回火方法4.6.3 回火脆性4.7 鋼的表面熱處理4.7.1 鋼的表面淬火4.7.2 鋼的化學(xué)熱處理4.8 其他熱處理技術(shù)4.8.1 時效處理4.8.2 形變熱處理4.8.3 真空熱處理4.8.4 可控氣氛熱處理4.8.5 表面氣相沉積4.9 熱處理方案選擇及工藝位置安排4.9.1 常用熱處理方案的選擇4.9.2 熱處理工藝位置安排4.10 零件的熱處理結(jié)構(gòu)工藝性案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)第5章 合金鋼及硬質(zhì)合金學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例5.1 合金鋼概述5.2 合金鋼的分類和牌號5.2.1 合金鋼的分類5.2.2 合金鋼的牌號5.3 合金元素在鋼中的作用5.3.1 合金元素對鋼力學(xué)性能的影響5.3.2 合金元素對鋼熱處理性能的影響5.3.3 合金元素對鋼加工工藝性能的影響5.4 合金結(jié)構(gòu)鋼5.4.1 工程構(gòu)件用合金鋼5.4.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼5.5 合金工具鋼5.5.1 合金刃具鋼5.5.2 合金模具鋼5.5.3 合金量具鋼5.6 特殊性能合金鋼5.6.1 不銹鋼5.6.2 耐熱鋼5.6.3 耐磨鋼5.6.4 易切削結(jié)構(gòu)鋼5.7 硬質(zhì)合金5.7.1 硬質(zhì)合金的應(yīng)用與特性5.7.2 常用硬質(zhì)合金案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)第6章 鑄鐵學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例6.1 鑄鐵概述6.1.1 鑄鐵的成分及性能特點(diǎn)6.1.2 鑄鐵的分類及應(yīng)用6.2 灰鑄鐵6.2.1 灰鑄鐵的成分、組織與性能特點(diǎn)6.2.2 灰鑄鐵的牌號和應(yīng)用6.2.3 灰鑄鐵的孕育處理6.2.4 灰鑄鐵的熱處理6.3 球墨鑄鐵6.3.1 球墨鑄鐵的組織與性能6.3.2 球墨鑄鐵的牌號及用途6.3.3 球墨鑄鐵的熱處理6.4 可鍛鑄鐵6.4.1 可鍛鑄鐵的生產(chǎn)過程及成分6.4.2 可鍛鑄鐵的組織與性能6.4.3 可鍛鑄鐵的牌號及用途6.5 其他鑄鐵6.5.1 蠕墨鑄鐵6.5.2 特殊性能鑄鐵案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)第7章 有色金屬及其合金學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例7.1 有色金屬概述7.2 銅及銅合金7.2.1 工業(yè)純銅7.2.2 銅合金_7.3 鋁及鋁合金7.3.1 工業(yè)純鋁7.3.2 鋁合金7.4 鈦及鈦合金7.4.1 工業(yè)純鈦7.4.2 鈦合金7.5 滑動軸承合金7.5.1 軸承及軸承合金的類別7.5.2 鉛基軸承合金7.5.3 錫基軸承合金7.5.4 鋁基軸承合金7.5.5 銅基軸承合金案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)第8章 非金屬材料及新型材料學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例8.1 非金屬材料概述8.2 高分子材料8.2.1 塑料8.2.2 橡膠8.2.3 纖維8.2.4 膠粘劑8.2.5 涂料8.3 陶瓷材料8.3.1 陶瓷的分類8.3.2 陶瓷的性能特點(diǎn)_8.3.3 常用陶瓷的種類及應(yīng)用8.4 復(fù)合材料8.4.1 復(fù)合材料的概念8.4.2 復(fù)合材料的分類8.4.3 復(fù)合材料的性能特點(diǎn)8.4.4 常用復(fù)合材料8.5 新型材料8.5.1 高溫材料8.5.2 形狀記憶材料8.5.3 超導(dǎo)材料案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)第9章 機(jī)械零件材料的選擇學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例9.1 機(jī)械零件的失效9.1.1 失效的概念及特征9.1.2 失效的類型9.1.3 失效的原因9.2 機(jī)械零件材料選擇的一般原則9.2.1 使用性能的考慮9.2.2 工藝性能的考慮9.2.3 經(jīng)濟(jì)性的考慮9.3 典型零件選材實例9.3.1 軸類零件的選材及熱處理9.3.2 齒輪類零件的選材與工藝分析9.3.3 箱體類零件的選材案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)第10章 零件毛坯成形概論學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)引導(dǎo)案例10.1 鑄造成形基礎(chǔ)10.1.1 鑄造概述10.1.2 砂型鑄造10.1.3 特種鑄造簡介10.2 焊接成形基礎(chǔ)10.2.1 焊接概述10.2.2 手工電弧焊10.2.3 埋弧焊10.2.4 氣體保護(hù)焊10.2.5 電阻焊10.2.6 釬焊10.3 鍛壓成形基礎(chǔ)10.3.1 鍛壓概述10.3.2 自由鍛10.3.3 模鍛10.3.4 板料沖壓10.3.5 鍛壓新技術(shù)簡介案例釋疑本章小結(jié)思考與練習(xí)附錄附錄A 簡明實驗實驗1 金屬材料的拉伸實驗實驗2 金屬材料硬度的測定實驗3 鐵碳合金顯微組織的觀察及分析實驗4 碳素鋼的熱處理附錄B 壓痕直徑與布氏硬度對照表附錄C 黑色金屬硬度與強(qiáng)度換算表附錄D 各類鋼鐵的牌號表示方法附錄E 常用熱處理工藝代號及技術(shù)條件的表示方法參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.熔點(diǎn)　　金屬從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時的最低熔化溫度稱為熔點(diǎn)。3.熱膨脹性金屬材料在受熱時體積增大、冷卻時體積縮小，這種熱脹冷縮的性能稱為熱膨脹性。利用材料的熱膨脹性，可使過盈配合的兩個零件緊固在一起或使原來緊配的兩零件加熱松弛而卸下；鋪設(shè)鐵軌時，兩鋼軌銜接處應(yīng)留有一定的空隙，使鋼軌在長度方向有伸縮的余量?！　?.導(dǎo)熱性　　金屬材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性，金屬材料的熱導(dǎo)率越大，說明導(dǎo)熱性越好。　　5.導(dǎo)電性　　金屬材料傳導(dǎo)電流的能力稱為導(dǎo)電性。金屬及其合金具有良好的導(dǎo)電性能，銀的導(dǎo)電性能最好，銅、鋁次之，但銀較貴，故工業(yè)上常用銅、鋁及其合金作導(dǎo)電材料，如電線、電纜、電器元件等。導(dǎo)電性差、電阻率高的金屬可用來制造電阻器和電熱元件?！　?.3.2化學(xué)性能　　金屬的化學(xué)性能是指金屬在室溫或高溫下抵抗外界化學(xué)介質(zhì)侵蝕的能力，主要包括耐腐蝕性和抗氧化性等。　　1.耐腐蝕性金屬材料會與其周圍的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而使其表面被破壞，如鋼鐵的生銹，銅產(chǎn)生銅綠等，這種現(xiàn)象稱為銹蝕或腐蝕，金屬材料抵抗銹蝕或腐蝕的能力稱為耐腐蝕性?！　?.抗氧化性　　金屬材料在高溫下容易被周圍環(huán)境中的氧氣氧化而遭破壞，金屬材料在高溫下抵抗氧化作用的能力稱為抗氧化性。　　　……

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