工程材料

內(nèi)容概要

　　《工程材料（第2版）》是按照普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材的規(guī)劃進行編寫的?！豆こ滩牧希ǖ?版）》以過程裝備常用材料的性能和選材使用為主線，全書共13章分為三篇，各篇有單元提要，各章前有導(dǎo)讀、后有習(xí)題及思考題?！　〉谝黄饘俨牧匣A(chǔ)，注重揭示材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)系、金屬的強化改性與組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系。第二篇過程裝備用金屬材料，重點闡明黑色金屬材料的性能、失效和選材，并介紹有色金屬的性能和選材。著重突出過程裝備的壓力容器、高低溫、管道、回轉(zhuǎn)件、腐蝕磨損和過程裝備服役環(huán)境下的選材和舉例。適應(yīng)信息高速公路，簡介了“工程材料數(shù)據(jù)庫及選材專家系統(tǒng)”。第三篇過程裝備用非金屬材料，簡要闡明非金屬材料的特性和選材應(yīng)用，重點是在過程裝備應(yīng)用的工程塑料、陶瓷和玻璃鋼。同時從高分子材料的改性和復(fù)合材料的制備入手，闡述材料復(fù)合改性的思路。　　《工程材料（第2版）》主要作為過程裝備與控制工程專業(yè)學(xué)生的核心課教材，也可供化工、輕工、石化和制藥類專業(yè)的學(xué)生選用，同時可供過程裝備設(shè)計和制造的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論第1篇 金屬材料基礎(chǔ)1 金屬學(xué)基礎(chǔ)1.1 金屬的晶體結(jié)構(gòu)和缺陷1.2 金屬的結(jié)晶1.3 金屬的塑性變形與再結(jié)晶1.4 二元合金的相加結(jié)構(gòu)和相圖習(xí)題和思考題2 鐵碳合金的結(jié)構(gòu)和相圖2.1 Fe-Fe3C合金相圖分析2.2 典型鐵碳合金的結(jié)晶過程及組織2.3 鐵碳合金性能與成分、組織的關(guān)系習(xí)題與思考題3 鋼的熱處理和表面處理3.1 鋼在熱處理時的組織轉(zhuǎn)變3.2 鋼的熱處理工藝對組織和性能的影響3.3 鋼的表面處理強化習(xí)題與思考題4 鋼的合金化對組織和性能的影響4.1 合金元素在鋼中的存在形式和作用4.2 合金元素在鋼熱處理的影響4.3 合金元素對鋼加工性能的影響4.4 鋼中雜質(zhì)對性能的影響4.5 鋼的分類簡介習(xí)題和思考題第2篇 過程裝備用金屬材料5 金屬材料的主要性能5.1 金屬材料的力學(xué)性能5.2 金屬材料的加工工藝性能5.3 金屬材料的物理性能與耐腐蝕性能習(xí)題和思考題6 過程裝備失效與材料的關(guān)系6.1 金屬材料常見失效形式及其判斷6.2 過程裝備及其構(gòu)件失效的原因和失效分析習(xí)題和思考題7 黑色金屬及其選用8 有色金屬及其選用9 選材原則和材料數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)簡介第3篇 過程裝備用非金屬材料10 高分子材料基礎(chǔ)11 高分子材料及其選用12 無機非金屬材料13 復(fù)合材料參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第2篇　過程裝備用金屬材料5　金屬材料的主要性能5.2 金屬材料的加工工藝性能金屬材料通過一定的加工工藝才能形成構(gòu)件或設(shè)備。材料的加工工藝性能是指保證加工質(zhì)量的前提下，加工過程的難易程度。金屬材料的加工分為冷加工和熱加工。冷加工包括冷沖壓、冷鍛、冷擠壓與機械加工，而熱加工包括鑄造、熱鍛、熱壓、焊接與熱處理。以過程裝備最典型的壓力容器為例，其加工工藝包括軋制鋼板彎圓或滾圓、壓制封頭、鍛制法蘭及連接件的壓力加工，支座的鑄造，配合零件的機加工，筒體、封頭及接管的焊接及熱處理等。本節(jié)重點介紹金屬材料的焊接性能，并對鑄造性能、壓力加工性能、機加工性能及熱處理性能作簡單介紹。5.2.1 焊接性能焊接形式眾多，材料各異。壓力容器常以焊接成形，下面圍繞壓力容器介紹材料的焊接性能。其中焊接過程中裂紋的產(chǎn)生部分以電弧焊為例。（1）焊接過程中裂紋的產(chǎn)生焊接過程是一個時間短、變化復(fù)雜的物理化學(xué)冶金過程，與普通煉鋼的冶金過程有相似之處，但也有自身的特點，如：溫度高、溫度梯度大、熔池體積小、各個物理化學(xué)過程分段連續(xù)進行。圖5-10是不易淬火鋼焊接熱影響區(qū)的組織分布，從圖中也可得到焊接與一般的冶金過程的一些異同點。①熱裂紋的形成 在壓力容器焊接接頭中，常見熱裂紋有：結(jié)晶裂紋和液化裂紋兩種。結(jié)晶裂紋是焊接熔池初次結(jié)晶過程中形成的裂紋，是焊縫金屬沿初次結(jié)晶晶界的開裂。而液化裂紋是緊靠熔合線的母材晶界被局部重熔，在收縮應(yīng)力作用下而產(chǎn)生的裂紋。這兩種裂紋雖然都是在高溫下產(chǎn)生的，但其形成的機理不同。結(jié)晶裂紋 當(dāng)焊接電弧建立后，焊接材料和母材熔化而形成熔池。此時熔池在電弧熱的作用下被加熱到相當(dāng)高的溫度。熔池受熱膨脹，作為熔池底模的母材不能自由收縮，故高溫液態(tài)熔池受到一定的壓應(yīng)力的作用。隨著焊接熱源向前移動，焊接熔池開始逐漸冷卻，并以處于冷態(tài)的母材為晶核開始初結(jié)晶。最先結(jié)晶的是純度較高的合金，最后凝固的是低熔點共晶體。低熔點共晶體的數(shù)量，取決于焊接金屬中C、S、P等元素的含量。一種情況是低熔點共晶體量極少，它們在初生晶粒間不可能形成液態(tài)膜。由于焊接熔池的冷卻速度很高，低熔點共晶體幾乎與初析相同時完成結(jié)晶。因此，不斷冷卻的金屬熔池，雖然受到收縮應(yīng)力的作用也不致產(chǎn)生晶間裂紋。

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《普通高等教育"十一五"國家級規(guī)劃教材?工程材料(第2版)》是按照普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材的規(guī)劃進行編寫的。全書以過程裝備常用材料的性能和選材使用為主線，共分13章三篇，各篇有單元提要，各章前有導(dǎo)讀、后有習(xí)題及思考題?！镀胀ǜ叩冉逃?十一五"國家級規(guī)劃教材?工程材料(第2版)》主要作為過程裝備與控制工程專業(yè)學(xué)生的核心課教材，也可供化工、輕工、石化和制藥類專業(yè)的學(xué)生選用，同時可供過程裝備設(shè)計和制造的工程技術(shù)人員參考。

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