機械工程材料

前言

　　在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，材料已經(jīng)成為人類社會發(fā)展和文明進步的重要標(biāo)志，特別是新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用范圍也越來越廣。國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃中提出要把包括新材料在內(nèi)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)發(fā)展成為先導(dǎo)性、支柱性產(chǎn)業(yè)，對于促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、保障國家重大工程建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義?！　　皺C械工程材料”是一門研究機械制造的各種材料、熱處理及加工工藝路線的綜合性課程，是機械類各專業(yè)開設(shè)的一門必修專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。本教材力求充分體現(xiàn)高職高專教育的特點，突出理論和實踐的緊密結(jié)合，強調(diào)學(xué)生解決實際問題能力和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)，既適應(yīng)產(chǎn)業(yè)對人才知識的需求，又體現(xiàn)以能力為本位的高職高專的特色?！　”緯饕幸韵绿攸c：　　1．注重突出“應(yīng)用”特色，基礎(chǔ)理論以夠用為度，強調(diào)知識的實際應(yīng)用和實踐訓(xùn)練?！　?．基本操作環(huán)節(jié)講述具體詳細(xì)，可操作性強，強調(diào)學(xué)生解決實際問題能力的培養(yǎng)?！　?．內(nèi)容緊隨新技術(shù)發(fā)展，將新技術(shù)、新工藝、新材料引進教材，力爭在內(nèi)容上體現(xiàn)先進性、實用性?！　?．力求做到理論深入淺出，內(nèi)容重點突出、圖文并茂，文字通俗易懂?！　「鶕?jù)各高職高專院校機械類專業(yè)對本課程教學(xué)內(nèi)容要求和學(xué)時數(shù)安排的不同，在選用本書作為教材時，可根據(jù)具體情況對各章節(jié)的內(nèi)容加以取舍和調(diào)整。　　參加本書編寫的人員有黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院王新年（前言、緒論、第一章、第二章、第三章及附錄）、王寶剛（第四章、第六章、第七章）、宋奇慧（第五章、第八章）、張敬（第九章、第十章）。全書由王新年擔(dān)任主編，王寶剛、宋奇慧、張敬擔(dān)任副主編，黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院鞠加彬教授擔(dān)任本書主審?！　≡诒緯木帉戇^程中，得到了有關(guān)專家、學(xué)者的支持和幫助，電子工業(yè)出版社給予了熱情的幫助和指導(dǎo)，在此一并表示誠摯的謝意。同時，書中參考并引用了有關(guān)的文獻資料、插圖等，編者在此對上述作者表示感謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中難免存在疏漏和不足之處，懇請讀者批評指正?！　【幷摺　?012年1月

內(nèi)容概要

王新年等編著的《機械工程材料》依據(jù)高職高專機械制造類“機械工程材料”課程的教學(xué)目標(biāo)并結(jié)合課程改革的經(jīng)驗而編寫。本書的主要內(nèi)容包括：工程材料的性能，金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶，金屬的塑性變形與再結(jié)晶，鐵碳合金相圖與非合金鋼，鋼的熱處理，合金鋼、鑄鐵、有色金屬材料及其合金，非金屬材料與新型材料，工程材料的選用。
《機械工程材料》可作為高職高專院校機械類專業(yè)的教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論
第一章  工程材料的性能
  第一節(jié)  工程材料的力學(xué)性能
    一、強度與塑性
    二、硬度
    三、沖擊韌性
    四、斷裂韌度
    五、疲勞強度
  第二節(jié)  工程材料的工藝性能
  習(xí)題一
第二章  金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶
  第一節(jié)  金屬的晶體結(jié)構(gòu)
    一、晶體與非晶體
    二、金屬的晶體結(jié)構(gòu)
    三、金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)
  第二節(jié)  純金屬的結(jié)晶
    一、冷卻曲線和過冷度
    二、純金屬的結(jié)晶過程
    三、晶粒大小對金屬力學(xué)性能的影響
    四、細(xì)化晶粒的措施
  第三節(jié)  合金的相結(jié)構(gòu)及二元合金相圖
    一、合金的相結(jié)構(gòu)
    二、二元合金相圖
    三、二元合金相圖的基本類型
  第四節(jié)  合金性能與相圖的關(guān)系
    一、合金的力學(xué)性能、物理性能與相圖的關(guān)系
    二、合金的工藝性能與相圖的關(guān)系
  習(xí)題二
第三章  金屬的塑性變形與再結(jié)晶
  第一節(jié)  金屬的塑性變形
    一、單晶體的塑性變形
    二、多晶體的塑性變形
  第二節(jié)  冷塑性變形對金屬組織和性能的影響
    一、冷塑性變形對金屬組織的影響
    二、冷塑性變形對金屬性能的影響
  第三節(jié)  冷塑性變形金屬在加熱時組織和性能的變化
    一、回復(fù)
    二、再結(jié)晶
    三、晶粒長大
    四、再結(jié)晶后的晶粒大小
  第四節(jié)  金屬的熱加工
    一、熱加工的概念
    二、熱加工對金屬組織和性能的影響
  習(xí)題三
第四章  鐵碳合金相圖與非合金鋼
  第一節(jié)  純鐵同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變及鐵碳合金的組織
    一、純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變
    二、鐵碳合金的基本組織
  第二節(jié)  鐵碳合金相圖
    一、簡化后的鐵碳合金相圖
    二、鐵碳合金相圖中特性點的意義
    三、鐵碳合金相圖中特性線的意義
    四、鐵碳合金相圖中的相區(qū)
  第三節(jié)  典型鐵碳合金的結(jié)晶過程及室溫組織
    一、鐵碳合金的分類
    二、典型鐵碳合金的結(jié)晶過程
  第四節(jié)  碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與鐵碳合金組織及性能的關(guān)系
    一、碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與平衡組織間的關(guān)系
    二、碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與力學(xué)性能間的關(guān)系
  第五節(jié)  鐵碳合金相圖的應(yīng)用及其局限性
    一、在鋼鐵材料選用方面的應(yīng)用
    二、在熱加工工藝制訂方面的應(yīng)用
    三、鐵碳合金相圖應(yīng)用的局限性
  第六節(jié)  非合金鋼（碳鋼）
    一、雜質(zhì)元素對碳鋼性能的影響
    二、碳鋼的分類
    三、碳鋼的牌號、性能與用途
  習(xí)題四
第五章  鋼的熱處理
  第一節(jié)  熱處理概述
    一、熱處理的概念
    二、熱處理的特點
    三、熱處理的作用
    四、熱處理的分類
  第二節(jié)  鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變
    一、奧氏體的形成
    二、奧氏體晶粒的大小及影響因素
  第三節(jié)  鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變
    一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線
    二、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)及性能
    三、影響C曲線的因素
    四、過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變
  第四節(jié)  鋼的退火與正火
    一、鋼的退火
    二、鋼的正火
  第五節(jié)  鋼的淬火
    一、鋼的淬火工藝
    二、淬火方法
    三、鋼的淬硬性和淬透性
    四、淬火缺陷及防止措施
  第六節(jié)  鋼的回火
    一、回火的目的
    二、淬火鋼在回火時組織與性能的變化
    三、回火的分類及應(yīng)用
  第七節(jié)  鋼的表面熱處理
    一、感應(yīng)加熱表面淬火
    二、火焰加熱表面淬火
  第八節(jié)  鋼的化學(xué)熱處理
    一、滲碳
    二、滲氮
    三、碳氮共滲
  第九節(jié)  其他熱處理工藝
    一、真空氣氛熱處理
    二、可控氣氛熱處理
    三、激光熱處理
    四、形變熱處理
  第十節(jié)  熱處理工藝的應(yīng)用
    一、預(yù)備熱處理工藝位置
    二、最終熱處理工藝位置
    三、熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性
  習(xí)題五
第六章  合金鋼
  第一節(jié)  合金元素在鋼中的作用
    一、合金元素在鋼中的存在形式
    二、合金元素對C形曲線的影響
    三、合金元素對鐵碳合金相圖的影響
    四、合金元素對鋼熱處理的影響
  第二節(jié)  合金鋼的分類及牌號
    一、合金鋼的分類
    二、合金鋼的牌號
  第三節(jié)  合金結(jié)構(gòu)鋼
    一、低合金結(jié)構(gòu)鋼
    二、合金滲碳鋼
    三、合金調(diào)質(zhì)鋼
    四、合金彈簧鋼
    五、滾動軸承鋼
  第四節(jié)  合金工具鋼
    一、合金刃具鋼
    二、合金量具鋼
    三、合金模具鋼
  第五節(jié)  特殊性能鋼
    一、不銹鋼
    二、耐熱鋼
    三、耐磨鋼
  習(xí)題六
第七章  鑄鐵
  第一節(jié)  鑄鐵的分類
    一、按碳分類
    二、按石墨分類
    三、按性能分類
  第二節(jié)  鑄鐵的石墨化及影響因素
    一、鐵碳合金雙重相圖
    二、鑄鐵的石墨化過程
    三、影響石墨化的因素
  第三節(jié)  灰鑄鐵
    一、灰鑄鐵的組織和性能
    二、灰鑄鐵的孕育處理
    三、灰鑄鐵的牌號及用途
    四、灰鑄鐵的熱處理
  第四節(jié)  可鍛鑄鐵
    一、可鍛鑄鐵的生產(chǎn)過程
    二、可鍛鑄鐵的組織和性能
    三、可鍛鑄鐵的牌號及用途
  第五節(jié)  球墨鑄鐵
    一、球墨鑄鐵的組織與性能
    二、球墨鑄鐵的牌號及用途
    三、球墨鑄鐵的熱處理
  第六節(jié)  蠕墨鑄鐵
    一、蠕墨鑄鐵的組織與性能
    二、蠕墨鑄鐵的生產(chǎn)
    三、蠕墨鑄鐵的牌號及用途
  第六節(jié)  合金鑄鐵
    一、耐磨鑄鐵
    二、耐熱鑄鐵
    三、耐蝕鑄鐵
  習(xí)題七
第八章  有色金屬材料及其合金
  第一節(jié)  鋁及鋁合金
    一、工業(yè)純鋁
    二、鋁合金
  第三節(jié)  銅及銅合金
    一、工業(yè)純銅
    二、銅合金
  第四節(jié)  鎂及鎂合金
    一、純鎂及鎂合金的性能特點
    二、鎂合金的牌號及分類
    三、常用典型鎂合金
  第五節(jié)  鈦及鈦合金
    一、工業(yè)純鈦
    二、鈦合金
    三、鈦合金的熱處理
  第六節(jié)  滑動軸承合金
    一、滑動軸承對軸承合金的性能要求
    二、軸承合金的分類及牌號表示方法
    三、常用的軸承合金及用途
  第七節(jié)  硬質(zhì)合金
    一、硬質(zhì)合金的性能及用途
    二、常用硬質(zhì)合金
    三、其他硬質(zhì)合金簡介
    四、粉末冶金簡介
  習(xí)題八
第九章  非金屬材料與新型材料
  第一節(jié)  高分子材料
    一、塑料
    二、合成橡膠
    三、膠粘劑
  第二節(jié)  陶  瓷
    一、陶瓷的分類
    二、陶瓷的組織結(jié)構(gòu)
    三、陶瓷的性能
    四、常用陶瓷材料
  第三節(jié)  復(fù)合材料
    一、復(fù)合材料的分類
    二、復(fù)合材料的性能特點
    三、復(fù)合材料的制造方法
    四、常用復(fù)合材料
  第四節(jié)  納米材料
    一、納米材料的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能
    二、納米材料的制備
  第五節(jié)  超導(dǎo)材料
    一、超導(dǎo)現(xiàn)象產(chǎn)生的原理
    二、超導(dǎo)材料的分類
    三、超導(dǎo)材料的應(yīng)用
  第六節(jié)  貯氫合金
    一、貯氫合金分類
    二、貯氫合金的應(yīng)用
  第七節(jié)  形狀記憶合金
    一、工程應(yīng)用
    二、醫(yī)學(xué)應(yīng)用
    三、智能應(yīng)用
  第八節(jié)  非晶態(tài)合金
    一、力學(xué)性能
    二、軟磁特性
    三、耐蝕性能
    四、高的電阻率
    五、超導(dǎo)電性
  習(xí)題九
第十章  工程材料的選用
  第一節(jié)  零件的失效
    一、失效的概念
    二、失效的形式
    三、零件失效的原因
  第二節(jié)  選材的原則、方法與步驟
    一、選材的一般原則
    二、選材的方法與步驟
  第三節(jié)  典型零件的選材實例分析
    一、輔類零件的選材
    二、齒輪類零件的選材
    三、手用絲錐的選材
    四、機架、箱體類零件
  習(xí)題十
附表Ａ  碳鋼及合金鋼硬度與強度換算值（摘自GB/T 1172—1999)
附表B  碳鋼硬度與強度換算值（摘自GB/T 1172—1999)
附錄Ｃ  常用鋼種的臨界溫度
參考文獻

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