金屬工藝學

前言

　　高等職業(yè)技術教育是我國高等教育的重要組成部分。從20世紀90年代末開始，伴隨我國高等教育的快速發(fā)展，高等職業(yè)技術教育也進入了快速發(fā)展時期。在短短的幾年時間內，我國高等職業(yè)技術教育的規(guī)模，無論是在校生數(shù)量還是院校的數(shù)量，都已接近高等教育總規(guī)模的半壁江山。因此，高等職業(yè)技術教育承擔著為我國走新型工業(yè)化道路、調整經濟結構和轉變增長方式提供高素質技能型人才的重任。隨著我國經濟建設步伐的加快，特別是隨著我國由制造大國向制造強國的轉變，現(xiàn)代制造業(yè)急需高素質高技能的專業(yè)人才?！　榱耸垢呗毟邔C電類專業(yè)畢業(yè)生滿足市場需求，具備企業(yè)所需的知識能力和專業(yè)素質，高職高專院校的機電類專業(yè)根據(jù)市場和社會需要，努力建立培養(yǎng)企業(yè)生產第一線所需的高等職業(yè)技術應用型人才的教學體系和教材資源環(huán)境，不斷更新教學內容，改進教學方法，積極探討機電類專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式，大力推進精品專業(yè)、精品課程和教材建設。因此，組織編寫符合高等職業(yè)教育特色的機電類專業(yè)規(guī)劃教材是高等職業(yè)技術教育發(fā)展的需要。　　教材建設是高等學校建設的一項基本內容，高質量的教材是培養(yǎng)合格人才的基本保證。大力發(fā)展高等職業(yè)教育，培養(yǎng)和造就適應生產、建沒、管理、服務第一線需要的高素質技能型人才，要求我們必須重視高等職業(yè)教育教材改革與建設，編寫和出版具有高等職業(yè)教育自身特色的教材。近年來，高職教材建設取得了一定成績，出版的教材種類有所增加，但與高職發(fā)展需求相比，還存在較大的差距。其中部分教材還沒有真正過渡到以培養(yǎng)技術應用能力為主的體系中來，高職特色反映也不夠，極少數(shù)教材內容過于淺顯，這些都對高職人才培養(yǎng)十分不利。因此，做好高職教材改革與建設工作刻不容緩?！　”本┐髮W出版社抓住這…時機，組織全國長期從事高職高專教學工作并具有豐富實踐經驗的骨干教師，編寫了高職高專機電系列實用規(guī)劃教材，對傳統(tǒng)的課程體系進行了有效的整合，注意了課程體系結構的調整，反映系列教材各門課程之間的滲透與銜接，內容合理分配；努力拓寬知識面，在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面進行了初步的探索，加強理論聯(lián)系實際，突出技能培養(yǎng)和理論知識的應用能力培養(yǎng)，精簡了理論內容，既滿足機械大類專業(yè)對理論、技能及其基礎素質的要求，同時提供選擇和創(chuàng)新的空間，以滿足學有余力的學生進修或探究學習的需求：對專業(yè)技術內容進行了及時的更新，反映了技術的最新發(fā)展，同時結合行業(yè)的特色，縮短了學生專業(yè)技術技能與生產一線要求的距離，具有鮮明的高等職業(yè)技術人才培養(yǎng)特色?！　∽詈?，我們感謝參加本系列教材編著和審稿的各位老師所付出的大量卑有成效的辛勤勞動，也感謝北京大學出版社的領導和編輯們對本系列教材的支持和編審工作。由于編寫的時間緊、相互協(xié)調難度大等原因，本系列教材還存在一些不足和錯漏。我們相信，在使用本系列教材的教師和學生的關心和幫助下，不斷改進和完善這套教材，使之成為我國高等職業(yè)技術教育的教學改革、課程體系建設和教材建設中的優(yōu)秀教材。

內容概要

本書在總結多年來金屬工藝學教學改革成果基礎上，匯聚了各參編學校金屬工藝學教學改革經驗，體現(xiàn)新工藝、新材料、新技術的發(fā)展和應用。本書與《金工實訓》（柴增田主編）教材配套使用，兩本教材內容互補而不重疊。全書共15章，分別包括了金屬的力學性能、金屬的晶體結構與結晶、金屬的塑性變形與再結晶、鐵碳合金、鋼的熱處理、工業(yè)用鋼、鑄 鐵、非鐵金屬材料、非金屬材料與復合材料、鑄造、鍛壓、焊接、膠接技術、金屬切削加工的基礎知識、各種表面的加工方法，在每章后面都附有考核題?！　”緯勺鳛楦黝惵殬I(yè)技術院校、高職高專機械類或近機類專業(yè)的金屬工藝學教材，也可供有關工程技術人員、中等專業(yè)學校學生和技術工人等學習選用或參考。

作者簡介

　　柴增田，承德石油高等?？茖W校機械系系主任，教授。

書籍目錄

第1章 金屬的力學性能　1.1 強度與塑性　　1.1.1 拉伸試驗及拉伸曲線　　1.1.2 常用強度判據(jù)　　1.1.3 塑性判據(jù)　1.2 硬度　　1.2.1 布氏硬度　　1.2.2 洛氏硬度　1.3 韌性與疲勞　　1.3.1 韌性　　1.3.2 疲勞　思考題第2章 金屬的晶體結構與結晶　2.1 金屬的晶體結構　　2.1.1 晶體結構的基本知識　　2.1.2 3種典型的金屬晶體結構　2.2 金屬的實際晶體結構　2.3 純金屬的結晶　　2.3.1 結晶的基本概念　　2.3.2 結晶時晶核的形成和長大過程　　2.3.3 金屬結晶后的晶粒大小　2.4 合金的結晶　　2.4.1 概述　　2.4.2 合金的相結構　　2.4.3 合金的組織　　2.4.4 二元合金相圖　思考題第3章 金屬的塑性變形與再結晶　3.1 金屬的塑性變形　　3.1.1 單晶體的塑性變形　　3.1.2 多晶體的塑性變形　　3.1.3 塑性變形后金屬的組織與性能　3.2 變形金屬加熱后的再結晶　　3.2.1 回復　　3.2.2 再結晶　　3.2.3 再結晶后的晶粒長大　3.3 金屬的熱變形加工　　3.3.1 熱變形加工與冷變形加工的區(qū)別　　3.3.2 金屬熱變形加工時組織和性能的變化　思考題第4章 鐵碳合金　4.1 鐵碳合金的組元與基本相　　4.1.1 純鐵的同素異構轉變　　4.1.2 鐵碳合金的基本相及其性能　4.2 Fe－Fe3C相圖　4.3 典型合金的結晶過程分析　　4.3.1 共析鋼的結晶過程分析　　4.3.2 亞共析鋼的結晶過程分析　　4.3.3 過共析鋼的結晶過程分析　　4.3.4 共晶白口鐵的結晶過程分析　　4.3.5 亞共晶白口鐵的結晶過程分析　　4.3.6 過共晶白口鐵的結晶過程分析　4.4 含碳量與鐵碳合金組織及性能的關系　　4.4.1 鐵碳合金含碳量與組織的關系　　4.4.2 鐵碳合金含碳量與力學性能的關系　4.5 鐵碳相圖的應用　　4.5.1 在選材方面的應用　　4.5.2 在鑄造方面的應用　　4.5.3 在壓力加工方面的應用　　4.5.4 在焊接方面的應用　　4.5.5 在熱處理方面的應用　思考題第5章 鋼的熱處理　5.1 鋼在加熱時的組織轉變　　5.1.1 奧氏體的形成過程　　5.1.2 奧氏體晶粒的長大及其影響因素　5.2 鋼在冷卻時的轉變　　5.2.1 過冷奧氏體的等溫轉變　　5.2.2 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉變　　5.2.3 連續(xù)冷卻轉變圖與等溫冷卻轉變圖的對比分析　5.3 鋼的常用熱處理方法　　5.3.1 鋼的退火　　5.3.2 鋼的正火　　5.3.3 鋼的淬火　　5.3.4 鋼的回火　　5.3.5 鋼的表面熱處理　5.4　熱處理新工藝簡介　　5.4.1 可控氣氛熱處理　　5.4.2 真空熱處理　　5.4.3 形變熱處理　　5.4.4 化學熱處理　　5.4.5 激光熱處理和電子束表面淬火　5.5 熱處理工藝的編制　　5.5.1 熱處理技術條件的確定　　5.5.2 熱處理工序位置的確定　　5.5.3 熱處理零件結構的工藝性　思考題第6章 工業(yè)用鋼第7章 鑄鐵第8章 非鐵金屬材料第9章 非金屬材料與復合材料第10章 鑄造第11章 鍛壓第12章 焊接第13章 膠接第14章 金屬切削加工的基礎知識 第15章 各種表面的加工方法

章節(jié)摘錄

　　12.5 常用金屬材料的焊接　　12.5.1 金屬材料的焊接性　　金屬材料的焊接性是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結構形式條件下，獲得優(yōu)質焊接接頭的難易程度。通俗地說就是“好焊”還是“不好焊”。它包括兩方面的內容，其一是使用焊接性：即焊接接頭在使用中的可靠性，包括焊接接頭的機械性能和其他特殊性能（如耐熱性、耐腐蝕性等）。二是工藝焊接性：指焊接加工時焊接接頭產生工藝缺陷的傾向，尤其是出現(xiàn)各種裂紋的可能性?！　∮绊懡饘俸附有缘闹饕蛩厥腔瘜W成分。鋼材在加入各種化學元素以后，對焊縫組織性能、夾雜物的分布以及熱影響區(qū)的淬硬程度等影響不同，產生裂紋的傾向也不同。其中，碳對焊接性的影響最大，其他合金元素對焊接性的影響可折合成碳的影響，因此常用碳當量來評定金屬材料的焊接性?！　√间摷昂辖痄摰奶籍斄坑嬎愎饺缦拢骸　∈街谢瘜W元素符號都表示該元素在鋼中的質量分數(shù)。在計算碳當量時，各元素的質量分數(shù)都取成分范圍的上限。　　經驗表明，碳當量越大，焊接性越差。碳當量CE0.6 ％時，淬硬傾向嚴重，焊撥！生差，需要較高的預熱溫度和嚴格的工藝措施。

圖書封面

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