材料成型基礎(chǔ)

前言

　　本書是根據(jù)高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，本著理論“必需、夠用”的原則而編寫的。　　高等職業(yè)教育培養(yǎng)的是高素質(zhì)技能型人才，這就需要學(xué)生既掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)，又要有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。本書突出職業(yè)教育的特點(diǎn)，編寫內(nèi)容以掌握基本概念、強(qiáng)化應(yīng)用為教學(xué)重點(diǎn)，側(cè)重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，簡(jiǎn)化了過(guò)多的理論介紹，注重基本技能和工藝特點(diǎn)的介紹，知識(shí)面寬而淺。全書主要內(nèi)容包括金屬材料的性能，金屬材料結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，鋼的熱處理，鋼鐵材料的表面處理，常用金屬材料，鑄造成形，金屬壓力加工，焊接與膠接成形，金屬切削加工，機(jī)械零件成型方法的選擇，非金屬材料成型。書中大量實(shí)例均來(lái)自生產(chǎn)實(shí)際，注重內(nèi)容的實(shí)用性與針對(duì)性。每部分內(nèi)容后均配有一定數(shù)量的復(fù)習(xí)思考題，供學(xué)生復(fù)習(xí)、訓(xùn)練選用。書中有關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)、工藝資料等均采用國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)。　　本書可作為高職高專機(jī)械類、近機(jī)類專業(yè)教材，也可作為高等教育自學(xué)考試和中等專業(yè)學(xué)校有關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，同時(shí)可供相關(guān)工程技術(shù)人員和管理人員參考?！　”緯?4學(xué)時(shí)編寫，在實(shí)際教學(xué)中，教師可結(jié)合各專業(yè)的具體情況適當(dāng)增減，有些內(nèi)容可供學(xué)生自學(xué)。材料成型基礎(chǔ)課程的實(shí)踐性比較強(qiáng)，建議授課教師根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，教學(xué)環(huán)境可考慮移到專業(yè)實(shí)訓(xùn)室、金工車間、企業(yè)生產(chǎn)車間中，盡量采用“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)模式?！　”緯伤谓鸹?、胡鳳菊擔(dān)任主編，王海艷、孫春靜擔(dān)任副主編。第l章、第4章由王海艷編寫，第2章第1節(jié)～第4節(jié)、第10章由胡鳳菊編寫，第3章、第5章由孫麗萍編寫，第6章由盧洪德編寫，第7章由陳偉棟編寫，第8章由孫春靜編寫，第9章由陳紅杰編寫，第11章由王真編寫，緒論、第2章第5節(jié)由宋金虎編寫并負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿、定稿。王國(guó)林、張淑賢主審了全書，提出了許多寶貴的修改意見(jiàn)，編者在此表示衷心的感謝！　　在本書編寫過(guò)程中，參考了許多文獻(xiàn)資料，編者謹(jǐn)向這些文獻(xiàn)資料的編著者、支持編寫工作的單位和個(gè)人表示衷心的感謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中難免有謬誤和欠妥之處，懇切希望廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　本書主要內(nèi)容包括金屬材料的性能，金屬材料結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，鋼的熱處理，鋼鐵材料的表面處理，常用金屬材料，鑄造成型，金屬壓力加工，焊接與膠接成形，金屬切削加工，機(jī)械零件成型方法的選擇，非金屬材料成型?！　”緯勺鳛楦呗毟邔?、高級(jí)技校、技師學(xué)院的機(jī)械類、近機(jī)類專業(yè)教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

緒論　第1章　金屬材料的性能　　1.1　力學(xué)性能　　　1.1.1　強(qiáng)度　　　1.1.2　塑性　　　1.1.3　硬度　　　1.1.4　沖擊韌度　　　1.1.5　疲勞強(qiáng)度　1.2　工藝性能　復(fù)習(xí)思考題第2章　金屬材料結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)　2.1　金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶　　2.1.1　晶體的基本概念　　2.1.2　三種常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu)　　2.1.3　金屬晶體結(jié)構(gòu)缺陷　2.2　合金的基本概念和基本結(jié)構(gòu)　　2.2.1　合金的基本概念　　2.2.2　固態(tài)合金的基本結(jié)構(gòu)　2.3　純金屬的結(jié)晶　　2.3.1　純金屬的冷卻曲線及過(guò)冷度　　2.3.2　純金屬的結(jié)晶過(guò)程　　2.3.3　晶粒大小對(duì)力學(xué)性能的影響　2.4　金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變　2.5　鐵碳合金狀態(tài)圖　　2.5.1　鐵碳合金的基本知識(shí)　　2.5.2　鐵碳合金相圖　　2.5.3　典型鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程分析　　2.5.4　碳對(duì)碳鋼組織和性能的影響　　2.5.5　Fe-Fe3C相圖在工業(yè)中的應(yīng)用　復(fù)習(xí)思考題第3章　鋼的熱處理　3.1　鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變　　3.1.1　鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變　　3.1.2　鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變　3.2　鋼的普通熱處理　　3.2.1　鋼的退火　　3.2.2　鋼的正火　　3.2.3　鋼的淬火　　3.2.4　鋼的回火　3.3　鋼的表面熱處理　　3.3.1　鋼的表面淬火　　3.3.2　鋼的化學(xué)熱處理　3.4　熱處理新技術(shù)簡(jiǎn)介　　3.4.1　 可控氣氛熱處理　　3.4.2　真空熱處理　　3.4.3　形變熱處理　　3.4.4　激光熱處理　　3.4.5　電子束表面淬火　3.5　零件常見(jiàn)熱處理缺陷分析及預(yù)防措施　　3.5.1　氧化和脫碳　　3.5.2　過(guò)熱和過(guò)燒　　3.5.3　硬度不足及軟點(diǎn)　　3.5.4　變形和開(kāi)裂　復(fù)習(xí)思考題第4章　鋼鐵材料的表面處理　4.1　化學(xué)鍍鎳　4.2　電鍍　　4.2.1　實(shí)現(xiàn)電鍍的條件　　4.2.2　電鍍工藝及應(yīng)用　4.3　熱浸鍍　　4.3.1　熱浸鍍的預(yù)處理方法　　4.3.2　熱浸鍍鍍層的性能及應(yīng)用　4.4　熱噴涂　　4.4.1　電弧噴涂　　4.4.2　熱噴涂材料的特點(diǎn)　4.5　離子鍍　復(fù)習(xí)思考題第5章　常用金屬材料　5.1　工業(yè)用鋼　　5.1.1　常存元素對(duì)鋼性能的影響　　5.1.2　鋼的分類和編號(hào)　　5.1.3　結(jié)構(gòu)鋼　　5.1.4　工具鋼　　5.1.5　特殊性能鋼　5.2　鑄鐵　　5.2.1　鑄鐵的石墨化　　5.2.2　常用鑄鐵　　5.2.3　合金鑄鐵　5.3　非鐵合金粉末冶金　　5.3.1　鋁及其合金　　5.3.2　銅及銅合金　　5.3.3　軸承合金　　5.3.4　粉末冶金與硬質(zhì)合金　復(fù)習(xí)思考題第6章　鑄造成型　6.1　合金的鑄造性能　　6.1.1　合金的充型能力　　6.1.2　合金的收縮　　6.1.3　合金的吸氣性　6.2　鑄造工具與設(shè)備　　6.2.1　常用合金鑄件生產(chǎn)用具　　6.2.2　鑄鐵熔煉設(shè)備　　6.2.3　鑄鋼熔煉設(shè)備　　6.2.4　鑄造有色合金的熔煉設(shè)備　6.3　砂型鑄造造型(芯)材料　　6.3.1　造型和制芯材料組成及特點(diǎn)　　6.3.2　型(芯)砂應(yīng)具備的性能要求　　6.3.3　常用型(芯)砂　6.4　鑄造成型方法　　6.4.1　砂型鑄造　　6.4.2　特種鑄造　6.5　鑄造工藝設(shè)計(jì)　　6.5.1　澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　6.5.2　澆注位置的選擇　　6.5.3　鑄型分型面的選擇　　6.5.4　確定工藝參數(shù)　　6.5.5　鑄造工藝圖的繪制　6.6　鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　6.6.1　從合金的鑄造性能考慮設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)　　6.6.2　從鑄造工藝考慮設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)　6.7　鑄造常見(jiàn)缺陷及控制　　6.7.1　鑄造常見(jiàn)缺陷　　6.7.2　鑄件的修補(bǔ)　復(fù)習(xí)思考題第7章　金屬壓力加工　7.1　金屬的塑性變形　　7.1.1　金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)　　7.1.2　塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響　　7.1.3　金屬的鍛造性　7.2　鍛造　　7.2.1　自由鍛　　7.2.2　模型鍛造　　7.2.3　胎模鍛　　7.2.4　鍛件結(jié)構(gòu)工藝性　7.3　板料沖壓　　7.3.1　板料沖壓的特點(diǎn)　　7.3.2　沖壓設(shè)備　　7.3.3　板料沖壓的基本工序　　7.3.4　板料沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性　　7.3.5　典型零件沖壓工藝示例　7.4　其他常用壓力加工方法簡(jiǎn)介　　7.4.1　軋制　　7.4.2　擠壓　　7.4.3　拉拔　7.5　鍛壓新工藝簡(jiǎn)介　　7.5.1　精密模鍛　　7.5.2　高速錘鍛造　　7.5.3　旋壓　　7.5.4　高能成形　　7.5.5　超塑性成形　　7.5.6　粉末鍛造　7.6　常用塑性成形方法的選擇　復(fù)習(xí)思考題第8章　焊接與膠接成形　8.1　焊接的基本原理　　8.1.1　焊接電弧　　8.1.2　焊接過(guò)程　　8.1.3　焊接接頭的組織和性能　　8.1.4　焊接應(yīng)力與變形　8.2　常用電弧焊方法　　8.2.1　焊條電弧焊　　8.2.2　埋弧自動(dòng)焊　　8.2.3　氣體保護(hù)焊　8.3　常用金屬材料的焊接　　8.3.1　金屬材料的焊接性　　8.3.2　碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的焊接　　8.3.3　不銹鋼的焊接　　8.3.4　鑄鐵的焊補(bǔ)　　8.3.5　非鐵金屬的焊接　8.4　焊接結(jié)構(gòu)工藝性　　8.4.1　焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇　　8.4.2　焊接方法的選擇　　8.4.3　焊接接頭設(shè)計(jì)　8.5　焊接質(zhì)量檢驗(yàn)　　8.5.1　焊接接頭缺陷分析　　8.5.2　焊接檢驗(yàn)過(guò)程與方法　8.6　其他焊接技術(shù)簡(jiǎn)介　　8.6.1　電渣焊　　8.6.2　電阻焊　　8.6.3　釬焊　　8.6.4　等離子弧焊接與切割　　8.6.5　真空電子束焊接　　8.6.6　激光焊接與切割　　8.6.7　擴(kuò)散焊接　　8.6.8　摩擦焊　8.7　膠接　　8.7.1　概述　　8.7.2　膠接的工藝過(guò)程　　8.7.3　膠接過(guò)程的質(zhì)量控制　復(fù)習(xí)思考題第9章　金屬切削加工　9.1　金屬切削加工的基本知識(shí)　　9.1.1　切削加工概述　　9.1.2　金屬切削刀具　　9.1.3　金屬切削過(guò)程及其物理現(xiàn)象　9.2　常用切削加工方法　　9.2.1　機(jī)床的分類和編號(hào)　　9.2.2　車削加工　　9.2.3　鉆削和鏜削加工　　9.2.4　銑削加工　　9.2.5　刨削、插削和拉削加工　　9.2.6　磨削加工　9.3　零件切削加工工藝過(guò)程　　9.3.1　零件切削加工工藝的基礎(chǔ)知識(shí)　　9.3.2　零件切削加工工藝的制訂　　9.3.3　典型零件的切削加工工藝　　復(fù)習(xí)思考題第10章　機(jī)械零件成形方法的選擇　10.1　機(jī)械零件的失效　　10.1.1　失效的基本概念　　10.1.2　零件失效的主要形式　　10.1.3　零件失效的原因　　10.1.4　失效分析實(shí)例　10.2　機(jī)械零件材料選擇的一般原則　　10.2.1　使用性能　　10.2.2　工藝性能　　10.2.3　經(jīng)濟(jì)性　　10.2.4　典型零件的選材及工藝路線　10.3　零件毛坯成形方法選擇的一般原則　　10.3.1　毛坯的種類　　10.3.2　毛坯成形方法選擇的一般原則　　10.3.3　典型機(jī)械零件毛坯的選擇　復(fù)習(xí)思考題第11章　非金屬材料成型　11.1　塑料制品成型　　11.1.1　塑料的基礎(chǔ)知識(shí)　　11.1.2　塑料制品的成型工藝　11.2　橡膠制品成型　　11.2.1　橡膠的基礎(chǔ)知識(shí)　　11.2.2　橡膠制品的成型工藝　11.3　陶瓷材料制品成型　　11.3.1　陶瓷的分類　　11.3.2　陶瓷材料的性能特點(diǎn)　　11.3.3　特種陶瓷粉體的制備方法　　11.3.4　特種陶瓷的成型方法　　11.3.5　特種陶瓷的燒結(jié)　　11.3.6　陶瓷材料的制作工藝及組織結(jié)構(gòu)　11.4　常用復(fù)合材料成型　　11.4.1　復(fù)合材料強(qiáng)化原理、種類及界面設(shè)計(jì)原則　　11.4.2　復(fù)合材料成型工藝　復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　金屬材料的性能　　由于金屬材料具有許多良好的性能，因此被廣泛地應(yīng)用于各種生產(chǎn)活動(dòng)中，它是制造機(jī)械設(shè)備、工具量具、武器裝備和生活用具的基本材料。為了設(shè)計(jì)制造出具有競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)械產(chǎn)品，必須首先了解和掌握金屬材料的各種性能，如物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能和工藝性能等?！　?.1　力學(xué)性能　　金屬材料的性能包含使用性能和工藝性能兩個(gè)方面。使用性能是指金屬材料在使用條件下所表現(xiàn)出來(lái)的各種特性，包括物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能。使用性能是保證機(jī)械零件或工具正常工作時(shí)應(yīng)具備的性能。工藝性能是指金屬材料對(duì)不同加工工藝方法的適應(yīng)能力，也是采用某種工藝方法把金屬材料制造成產(chǎn)品的難易程度。工藝性能包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性能以及切削加工性能等。　　在設(shè)計(jì)、制造機(jī)械設(shè)備及工具時(shí)，所選用的金屬材料首先應(yīng)該滿足使用性能。使用性能一般以力學(xué)性能為主要依據(jù)，金屬材料的力學(xué)性能是指金屬材料在各種載荷作用下所表現(xiàn)的性能，包括強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度等。　　1.1.1　強(qiáng)度　　強(qiáng)度是金屬材料抵抗塑眭變形或斷裂的能力。強(qiáng)度大小通常用應(yīng)力來(lái)表示。根據(jù)載荷作用方式不同，強(qiáng)度可分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度5種。一般隋況下以抗拉強(qiáng)度作為判斷金屬?gòu)?qiáng)度高低的眭能指標(biāo)。抗拉強(qiáng)度是通過(guò)金屬拉伸試驗(yàn)測(cè)定的。

編輯推薦

　　以強(qiáng)化應(yīng)用為重點(diǎn)，側(cè)重應(yīng)用能力的培養(yǎng)；簡(jiǎn)化過(guò)多的理論介紹，注重知識(shí)面寬而淺；實(shí)例均來(lái)自生產(chǎn)實(shí)際，注重實(shí)用性與針對(duì)性。　　高等職業(yè)教育培養(yǎng)的是高素質(zhì)技能型人才，這樣的人才既需要掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)，又要有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。本教材突出職業(yè)教育的特點(diǎn)，側(cè)重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，簡(jiǎn)化了過(guò)多的理論介紹，注重基本原理、工藝特點(diǎn)的介紹，做到知識(shí)面寬而淺?！　”緯饕獌?nèi)容包括金屬材料的性能，金屬材料結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，鋼的熱處理，鋼鐵材料的表面處理，常用金屬材料，鑄造成形。金屬壓力加工，焊接與膠接成形，金屬切削加工，機(jī)械零件成型方法的選擇，非金屬材料成型等。書中大量實(shí)例均來(lái)自生產(chǎn)實(shí)際，并注重實(shí)用性與針對(duì)性。本書每部分內(nèi)容后配有一定數(shù)量的復(fù)習(xí)思考題，供學(xué)生復(fù)習(xí)、訓(xùn)練選用。書中有關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)、工藝資料等均采用國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)。　　本書可作為高職高專機(jī)械類、近機(jī)類專業(yè)教材，也可作為高等教育自學(xué)考試和中等專業(yè)學(xué)校有關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書。同時(shí)可供相關(guān)工程技術(shù)人員和管理人員參考。

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