金屬材料與熱處理

前言

　　金屬材料與熱處理是機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。為了適應(yīng)材料科學(xué)與制造技術(shù)發(fā)展的需求，針對(duì)高等職業(yè)教育技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，編者從機(jī)械專業(yè)工程技術(shù)人員的實(shí)際生產(chǎn)要求出發(fā)，在總結(jié)高職院校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫了本書?！　”緯饕幸韵绿攸c(diǎn)：　?。?）注重在理論知識(shí)、素質(zhì)、能力、技能等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的培養(yǎng)，基礎(chǔ)理論以“實(shí)用、夠用”為原則，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用和實(shí)踐訓(xùn)練；　?。?）注重吸取現(xiàn)有相關(guān)教材的優(yōu)點(diǎn)，充實(shí)新知識(shí)、新工藝、新技術(shù)等內(nèi)容，簡(jiǎn)化過多的理論介紹，以拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面；　?。?）突出職業(yè)技術(shù)教育特色，做到圖解直觀形象，力求做到理論深入淺出，內(nèi)容重點(diǎn)突出，文字通俗易懂，理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)；　?。?）注重文字?jǐn)⑹鼍珶?，通俗易懂，總結(jié)歸納提綱挈領(lǐng)；　?。?）每章配備復(fù)習(xí)思考題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，形成師生相互交流與研討的氣氛，培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索、分析以及應(yīng)用理論知識(shí)的能力?！　「鶕?jù)各高職高專院校機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)對(duì)各章節(jié)內(nèi)容要求的不同，學(xué)時(shí)數(shù)安排的不同，在選用本書作為教材時(shí)，可根據(jù)具體情況對(duì)各章節(jié)的內(nèi)容加以取舍和調(diào)整?！　”緯蓮堃阒骶帲瑓⒓泳帉懝ぷ鞯倪€有甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉孜文、巨江瀾、王祎才。本書由蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院王技德教授主審?！　≡诒緯木帉戇^程中，得到了有關(guān)專家、學(xué)者的支持和幫助，在此一并表示誠(chéng)摯的感謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，本書難免有疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)讀者指正?！　【幷摺　?012年2月

內(nèi)容概要

　　《高職高專“十二五”規(guī)劃教材：金屬材料與熱處理》共分十二章，內(nèi)容主要包括金屬材料的力學(xué)性能、金屬學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、金屬的塑性變形及再結(jié)晶、鋼的熱處理、常用的金屬材料、非金屬材料和復(fù)合材料、機(jī)械制造中零件材料的選擇等。本教材在編寫順序上，按照由淺入深、循序漸進(jìn)、便于教學(xué)的思路，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。每章后附有小結(jié)和習(xí)題，以便于學(xué)生理解吸收本章學(xué)過的內(nèi)容。　　《高職高?！笆濉币?guī)劃教材：金屬材料與熱處理》適合高職高專院校機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)使用，同時(shí)也適用于成人大學(xué)、中等專業(yè)學(xué)校和相關(guān)技術(shù)人員自學(xué)參考。

書籍目錄

緒論第1章 工程材料的分類與性能  1.1 工程材料的分類    1.1.1 金屬材料    1.1.2 高分子材料    1.1.3 陶瓷材料    1.1.4 復(fù)合材料  1.2 工程材料的性能    1.2.1 物理性能    1.2.2 化學(xué)性能    1.2.3 力學(xué)性能    1.2.4 工藝性能  小結(jié)  習(xí)題第2章 金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶  2.1 金屬的晶體結(jié)構(gòu)    2.1.1 晶體的結(jié)構(gòu)    2.1.2 常見金屬的晶格類型  2.2 合金的晶體結(jié)構(gòu)    2.2.1 基本概念    2.2.2 合金的相結(jié)構(gòu)  2.3 實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)  2.4 純金屬的結(jié)晶與同素異晶轉(zhuǎn)變    2.4.1 冷卻曲線與過冷度    2.4.2 金屬的結(jié)晶過程    2.4.3 金屬結(jié)晶后的晶粒大小    2.4.4 金屬的同素異構(gòu)現(xiàn)象  小結(jié)  習(xí)題第3章 鐵碳合金  3.1 鐵碳合金基本組織    3.1.1 純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變    3.1.2 鐵碳合金的基本組織  3.2 鐵碳合金狀態(tài)圖    3.2.1 鐵碳合金相圖及分析    3.2.2 鐵碳合金的分類  3.3 典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析    3.3.1 共析鋼的結(jié)晶過程    3.3.2 亞共析鋼的結(jié)晶過程    3.3.3 過共析鋼的結(jié)晶過程    3.3.4 共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程    3.3.5 亞共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程    3.3.6 過共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程  3.4 鐵碳合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)性能的影響    3.4.1 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鐵碳合金力學(xué)性能的影響    3.4.2 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)工藝性能的影響  3.5 鐵碳合金相圖的應(yīng)用    3.5.1 在選材方面的應(yīng)用    3.5.2 在鑄造方面的應(yīng)用    3.5.3 在鍛造、軋制方面的應(yīng)用    3.5.4 在熱處理方面的應(yīng)用  小結(jié)  習(xí)題第4章 鋼的熱處理  4.1 概述  4.2 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變    4.2.1 鋼臨界轉(zhuǎn)變溫度    4.2.2 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變  4.3 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變    4.3.1 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖    4.3.2 過冷奧氏體在連續(xù)冷卻條件下的轉(zhuǎn)變  4.4 退火與正火    4.4.1 鋼的退火    4.4.2 鋼的正火  4.5 淬火    4.5.1 淬火溫度的選擇    4.5.2 保溫時(shí)間    4.5.3 淬火冷卻介質(zhì)    4.5.4 常用淬火方法    4.5.5 鋼的淬透性    4.5.6 淬火缺陷及其防止措施  4.6 回火    4.6.1 鋼在回火時(shí)組織和性能的變化    4.6.2 回火方法及其應(yīng)用  4.7 其他熱處理工藝    4.7.1 鋼的表面淬火    4.7.2 鋼的化學(xué)熱處理  小結(jié)  習(xí)題第5章 非合金鋼（碳鋼）  5.1 鋼中的雜質(zhì)元素及其影響    5.1.1 錳的影響    5.1.2 硅的影響    5.1.3 硫的影響    5.1.4 磷的影響    5.1.5 非金屬雜質(zhì)的影響  5.2 非合金鋼（碳鋼）的分類    5.2.1 按非合金鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分類    5.2.2 按非合金鋼主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能或使用特性分類    5.2.3 按非合金鋼的用途分類  5.3 非合金鋼（碳鋼）的牌號(hào)及用途    5.3.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼    5.3.2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼    5.3.3 碳素工具鋼    5.3.4 鑄造碳鋼  小結(jié)  習(xí)題第6章 鑄鐵  6.1 鑄鐵及其石墨化過程    6.1.1 鑄鐵冷卻和加熱時(shí)的石墨化過程    6.1.2 影響鑄鐵石墨化的因素  6.2 鑄鐵的分類    6.2.1 按碳存在的形式分類    6.2.2 按石墨的形態(tài)分類    6.2.3 按化學(xué)成分分類  6.3 普通灰鑄鐵    6.3.1 灰鑄鐵的化學(xué)成分、顯微組織和性能    6.3.2 灰鑄鐵的孕育處理（變質(zhì)處理）    6.3.3 灰鑄鐵的牌號(hào)及用途    6.3.4 灰鑄鐵的熱處理  6.4 球墨鑄鐵    6.4.1 球墨鑄鐵的化學(xué)成分    6.4.2 球墨鑄鐵的組織和性能    6.4.3 球墨鑄鐵的牌號(hào)和用途    6.4.4 球墨鑄鐵的熱處理  6.5 可鍛鑄鐵及蠕墨鑄鐵    6.5.1 可鍛鑄鐵    6.5.2 蠕墨鑄鐵  6.6 合金鑄鐵    6.6.1 耐熱鑄鐵    6.6.2 耐磨鑄鐵    6.6.3 耐蝕鑄鐵  小結(jié)  習(xí)題第7章 低合金鋼與合金鋼  7.1 概述  7.2 合金鋼的分類與牌號(hào)    7.2.1 合金鋼的分類    7.2.2 合金鋼牌號(hào)表示方法  7.3 合金元素在鋼中的作用    7.3.1 合金元素在鋼中的存在形式及作用    7.3.2 合金元素對(duì)鋼的熱處理和力學(xué)性能的影響  7.4 低合金鋼    7.4.1 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼    7.4.2 易切削結(jié)構(gòu)鋼    7.4.3 低合金耐候鋼  7.5 機(jī)械合金結(jié)構(gòu)鋼    7.5.1 合金滲碳鋼    7.5.2 合金調(diào)質(zhì)鋼    7.5.3 合金彈簧鋼    7.5.4 超高強(qiáng)度鋼    7.5.5 滾動(dòng)軸承鋼  小結(jié)  習(xí)題第8章 工具鋼、硬質(zhì)合金及特殊性能鋼  8.1 工具鋼的分類及編號(hào)    8.1.1 工具鋼的分類    8.1.2 工具鋼的編號(hào)  8.2 刃具鋼    8.2.1 刃具鋼的性能要求    8.2.2 碳素刃具鋼    8.2.3 低合金刃具鋼    8.2.4 高速鋼  8.3 模具鋼    8.3.1 冷作模具鋼    8.3.2 熱作模具鋼  8.4 量具鋼    8.4.1 量具鋼的性能要求    8.4.2 常用量具用鋼    8.4.3 量具鋼的熱處理特點(diǎn)  8.5 硬質(zhì)合金    8.5.1 硬質(zhì)合金生產(chǎn)簡(jiǎn)介    8.5.2 硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)    8.5.3 常用硬質(zhì)合金    8.5.4 鋼結(jié)硬質(zhì)合金  8.6 特殊性能鋼    8.6.1 不銹鋼    8.6.2 耐熱鋼  小結(jié)  習(xí)題第9章 有色金屬材料  9.1 概述  9.2 鋁及其合金    9.2.1 純鋁    9.2.2 鋁合金  9.2.3 鋁合金的熱處理  9.3 銅及其合金    9.3.1 純銅    9.3.2 銅合金  9.4 鈦及其合金    9.4.1 純鈦    9.4.2 鈦合金    9.4.3 鈦合金的熱處理  9.5 滑動(dòng)軸承合金    9.5.1 對(duì)軸承合金性能的要求    9.5.2 滑動(dòng)軸承的性能和組織    9.5.3 常用滑動(dòng)軸承合金  小結(jié)  習(xí)題第10章 非金屬材料及復(fù)合材料  10.1 概述  10.2 塑料和橡膠    10.2.1 塑料    10.2.2 橡膠    10.2.3 膠黏劑  10.3 陶瓷材料    10.3.1 陶瓷材料的類型和特點(diǎn)    10.3.2 常用陶瓷材料    10.3.3 常用陶瓷材料的性能、特點(diǎn)及用途  10.4 復(fù)合材料    10.4.1 復(fù)合材料的概念    10.4.2 復(fù)合材料的特點(diǎn)    10.4.3 常用復(fù)合材料的種類    10.4.4 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料  小結(jié)  習(xí)題第11章 幾種新材料的發(fā)展簡(jiǎn)介  11.1 概述  11.2 新型高溫材料    11.2.1 鐵基高溫合金    11.2.2 鎳基高溫合金  11.2.3 高溫陶瓷材料  11.3 超導(dǎo)材料    11.3.1 超導(dǎo)材料分類    11.3.2 超導(dǎo)材料的應(yīng)用  11.4 納米材料    11.4.1 納米材料的定義及分類    11.4.2 納米材料的結(jié)構(gòu)與性能    11.4.3 納米材料的應(yīng)用  11.5 其他新材料  小結(jié)  習(xí)題第12章 機(jī)械零件的選材與工藝分析  12.1 選材的一般原則    12.1.1 材料的使用性能--選材的最主要依據(jù)    12.1.2 材料的工藝性能    12.1.3 材料的經(jīng)濟(jì)性能  12.2 零件的失效    12.2.1 機(jī)械零件失效的方式    12.2.2 機(jī)械零件失效的原因    12.2.3 零件失效分析的方法步驟  12.3 典型零件的選材及應(yīng)用實(shí)例    12.3.1 機(jī)床零件的選材分析    12.3.2 拖拉機(jī)及汽車零件的選材分析    12.3.3 典型零件的選材實(shí)例  小結(jié)  習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   1．1 工程材料的分類 工程材料主要是指用于機(jī)械、車輛、船舶、建筑、化工、能源、儀器儀表、航空航天等工程領(lǐng)域中的材料，包括用來(lái)制造工程構(gòu)件和機(jī)械零件的材料，也包括一些用于制造工具的材料和具有特殊性能（如耐蝕、耐高溫等）的材料。 工程材料種類繁多，分類方法也有多種。按材料結(jié)合鍵的性質(zhì)來(lái)分，工程材料可分為金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料四類。金屬材料主要以金屬鍵結(jié)合，高分子材料以分子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合，陶瓷材料以離子鍵、共價(jià)鍵結(jié)合，復(fù)合材料可由多種結(jié)合鍵組成。 1．1．1 金屬材料 金屬材料是最重要的工程材料之一，它包括金屬和以金屬為基的合金。最簡(jiǎn)單的金屬材料是純金屬。工程應(yīng)用的金屬材料原子間的結(jié)合鍵基本上為金屬鍵，且皆為金屬晶體材料。工業(yè)上把金屬和其合金分為兩大部分。 （1）黑色金屬 鐵及以鐵為基的合金。 （2）有色金屬 黑色金屬以外的所有金屬及其合金。 1．1．2 高分子材料 高分子材料為有機(jī)合成材料，亦稱聚合物。它具有較高的強(qiáng)度，良好的塑性，較強(qiáng)的耐腐蝕性能，很好的絕緣性以及密度低等優(yōu)良性能，在工程上是發(fā)展最快的一類新型結(jié)構(gòu)材料。 高分子材料是由大量相對(duì)分子質(zhì)量特別大的大分子化合物組成的，每個(gè)大分子皆包含大量結(jié)構(gòu)相同、相互連接的鏈節(jié)。有機(jī)物質(zhì)主要以碳元素（通常還有氫）為其結(jié)構(gòu)組成，在大多數(shù)情況下它構(gòu)成大分子的主鏈。大分子內(nèi)的原子之間由很強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合，而大分子與大分子之間的結(jié)合力為較弱的范德華力。工程上通常根據(jù)力學(xué)性能和使用狀態(tài)將其分為四大類：塑料、合成纖維、橡膠、膠黏劑。 1．1．3 陶瓷材料 陶瓷是由一種或多種金屬元素與一種非金屬元素（通常為氧）組成的化合物。它的硬度很高，但脆性很大。陶瓷材料屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，主要為金屬氧化物和金屬非氧化物。由于大部分無(wú)機(jī)非金屬材料含有硅和其他元素的化合物，所以又叫做硅酸鹽材料。它一般包括無(wú)機(jī)玻璃（硅酸鹽玻璃）、玻璃陶瓷（或稱微晶玻璃）和陶瓷等三類。 1．1．4 復(fù)合材料 復(fù)合材料是兩種或兩種以上不同材料的組合材料，其性能優(yōu)于它的任一組成材料。復(fù)合材料可以由各種不同種類的材料復(fù)合組成，所以它的結(jié)合鍵非常復(fù)雜。它在強(qiáng)度、剛度和耐蝕性方面比單純的金屬、陶瓷和聚合物都優(yōu)越，是一類特殊的工程材料，具有廣闊的發(fā)展前景。1．2 工程材料的性能 材料的性能，是指用來(lái)表征材料在給定外界條件下的行為參量，當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)，同一種材料的某些性能也會(huì)隨之變化。通常所指金屬材料的性能包括以下兩個(gè)方面，如圖1—1所示。

編輯推薦

《高職高專"十二五"規(guī)劃教材:金屬材料與熱處理》適合高職高專院校機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)使用，同時(shí)也適用于成人大學(xué)、中等專業(yè)學(xué)校和相關(guān)技術(shù)人員自學(xué)參考。《高職高專"十二五"規(guī)劃教材:金屬材料與熱處理》主要有以下特點(diǎn)：(1)注重在理論知識(shí)、素質(zhì)、能力、技能等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的培養(yǎng)，基礎(chǔ)理論以“實(shí)用、夠用”為原則，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用和實(shí)踐訓(xùn)練；(2)注重吸取現(xiàn)有相關(guān)教材的優(yōu)點(diǎn)，充實(shí)新知識(shí)、新工藝、新技術(shù)等內(nèi)容，簡(jiǎn)化過多的理論介紹，以拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面；(3)突出職業(yè)技術(shù)教育特色，做到圖解直觀形象，力求做到理論深入淺出，內(nèi)容重點(diǎn)突出，文字通俗易懂，理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)；(4)注重文字?jǐn)⑹鼍珶?，通俗易懂，總結(jié)歸納提綱挈領(lǐng)；(5)每章配備復(fù)習(xí)思考題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，形成師生相互交流與研討的氣氛，培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索、分析以及應(yīng)用理淪知識(shí)的能力。

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