工程材料

前言

　　本書是為適應(yīng)目前高等教育教學(xué)改革的需要，并根據(jù)高等學(xué)校機械類專業(yè)人才的培養(yǎng)要求而編寫的，以加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)為宗旨，以提高學(xué)生創(chuàng)新能力、實際工作能力為目的，以培養(yǎng)適應(yīng)目前社會需要的高素質(zhì)人才為目標(biāo)?！　”緯饕U明了工程材料的基本理論，揭示了材料的成分、組成、性能、應(yīng)用之間的決定關(guān)系；論述了金屬材料的塑性變形強化、熱處理強化等方法的原理及工藝；介紹了各種工程材料的特點及應(yīng)用；總結(jié)了各種典型機械零件材料的選用等?！　”緯勺鳛楦叩葘W(xué)校機械類各專業(yè)以及模具制造、能源與動力、農(nóng)業(yè)機械、過程裝備、交通運輸?shù)冉鼨C類專業(yè)和高分子、電化學(xué)等材料加工相關(guān)專業(yè)的工程材料課程用書，也可作為成人教育及有關(guān)工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和參考用書。　　本書在參考同類教材的基礎(chǔ)上，對教學(xué)內(nèi)容進行了較大改進：　　（1）教材的系統(tǒng)化：對材料的基本理論部分及各種工程材料的介紹部分均按照成分、組織、性能、應(yīng)用的思路編排教學(xué)內(nèi)容，強化基本理論的理解及應(yīng)用?！　。?）教材的新穎化：在材料內(nèi)容擴展方面，加入了鎂合金、非晶合金、單晶合金等實用的新材料部分，加入了熱處理新工藝及材料表面處理新工藝。　?。?）教材的實用化：增加了加工工藝對材料組織性能的影響，增加了材料加工工藝路線的制訂，增加了多種常用零件的選材及加工工藝路線，增加了實際生產(chǎn)應(yīng)用的實例、圖片、圖表。　?。?）教材的精簡化：突出重點教學(xué)內(nèi)容，對金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)部分及結(jié)晶分析等較深的理論進行精簡，適應(yīng)高校教學(xué)改革減少工科專業(yè)教學(xué)時數(shù)的要求?！　”緯η笳Z言簡練，條理清晰，內(nèi)容豐富，信息量大。以科學(xué)性和指導(dǎo)性為原則，既重視理論知識的闡述，又突出技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)?！　”緯舌嵵葺p工業(yè)學(xué)院高紅霞教授主編，負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿與審校。參加編寫的還有鄭州大學(xué)海偉，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)李云東、王棟，鄭州輕工業(yè)學(xué)院郭長江，中原工學(xué)院彭竹琴、王錦燕。具體分工如下：高紅霞編寫緒論、第7章、第4章4.7-4.8節(jié)等，李云東編寫第12章、第4章4.1-4.4節(jié)，彭竹琴編寫第5章、第6章，海偉編寫第1章、第2章、附表，郭長江編寫第9章、第4章4.5-4.6節(jié)，王棟編寫第8章、第11章，王錦燕編寫第3章、第10章?！　【帉戇^程中得到了鄭州輕工業(yè)學(xué)院栗富國、金增韜、渠滿和有關(guān)院校及企業(yè)同志的大力支持，在此深表感謝！　　由于作者水平有限，書中難免存在缺點和不妥之處，懇請各界同仁和廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育機電工程類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課教材。以工程材料的成分、組織、工藝、性能、應(yīng)用為主線，闡明了工程材料的基本理論，介紹了各種工程材料的性能及應(yīng)用。    全書共12章，包括工程材料的性能、金屬材料的結(jié)構(gòu)與組織、金屬的塑性變形、金屬的熱處理、碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬、特殊金屬材料、非金屬材料、材料表面技術(shù)、零件材料的選用、附表。每章附有適量的思考題。

書籍目錄

緒論　思考題第1章　工程材料的性能  1.1　材料的力學(xué)性能  1.2　材料的物理化學(xué)性能  1.3　材料的工藝性能  思考題第2章　金屬材料的結(jié)構(gòu)與組織  2.1　純金屬的結(jié)構(gòu)與組織  2.2　合金的結(jié)構(gòu)與組織  2.3　鐵碳合金的結(jié)構(gòu)與組織  思考題第3章　金屬的塑性變形強化  3.1　塑性變形的形式及過程  3.2　冷塑性變形對金屬組織性能的影響  3.3　冷塑性變形金屬加熱后組織性能變化  3.4　熱塑性變形對金屬組織性能的影響  思考題第4章　鋼的熱處理  4.1　鋼的熱處理概述  4.2　鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變  4.3　鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變  4.4　鋼的退火與正火  4.5　鋼的淬火與回火  4.6　鋼的表面熱處理  4.7　鋼的熱處理新工藝  4.8　鋼的熱處理其它有關(guān)問題  思考題第5章　碳鋼  5.1　碳鋼的成分及分類  5.2　碳鋼成分與其組織、性能的關(guān)系  5.3　常用碳鋼的牌號、性能及應(yīng)用  思考題第6章　合金鋼  6.1　合金鋼的成分、組織、性能及應(yīng)用  6.2　合金鋼的分類與牌號  6.3　合金結(jié)構(gòu)鋼  6.4　合金工具鋼  6.5　特殊性能鋼  思考題第7章　鑄鐵  7.1　鑄鐵的成分、分類、組織、性能及應(yīng)用  7.2　常用鑄鐵  思考題第8章　有色金屬  8.1　鋁及其合金  8.2　銅及其合金  8.3　鈦及其合金  8.4　鎂及其合金  8.5　軸承合金  思考題第9章　特殊金屬材料  9.1　粉末燒結(jié)合金  9.2　非晶態(tài)合金  9.3　高溫合金  9.4　耐熱單晶合金  9.5　超塑性合金  9.6　形狀記憶合金  思考題第10章　非金屬材料　10.1　工程塑料　10.2　橡膠　10.3　工程陶瓷　10.4　復(fù)合材料　思考題第11章　材料表面技術(shù)　11.1　電鍍、電刷鍍及化學(xué)鍍　11.2　熱噴涂　11.3　氣相沉積　11.4　激光熔覆　思考題第12章　零件材料的選用  12.1　零件的失效分析  12.2　選用材料的一般原則  12.3　典型零件的選材及工藝分析  思考題附表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　緒論　　0.1 工程材料的地位　　0.1.1 工程材料的社會地位　　材料是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是衡量人類社會文明程度及生產(chǎn)力發(fā)展水平的標(biāo)志。因此，歷史學(xué)家按照人類使用材料的種類和性質(zhì)差異，把歷史時代分為石器時代、青銅器時代、鐵器時代……，目前社會正處于鐵器時代向新材料（新型高性能結(jié)構(gòu)材料、機敏智能功能材料等）過渡的時代?！　〗茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展足跡時刻記錄著材料所做出的卓越貢獻(xiàn)。18世紀(jì)60年代蒸汽機的出現(xiàn)，引發(fā)了以機器為動力的工業(yè)機械化。19世紀(jì)70年代，由于電磁場理論的發(fā)展而導(dǎo)致電動機、發(fā)電機的大量采用，從而出現(xiàn)了以電為動力的工業(yè)電氣化。20世紀(jì)四項重大發(fā)現(xiàn)，即原子能、半導(dǎo)體、計算機、激光器的發(fā)展及應(yīng)用，帶動了高度信息的工業(yè)自動化。如果沒有鋼鐵材料、有色金屬材料以及非晶、微晶、納米材料、陶瓷、高分子材料及人工智能材料提供物質(zhì)保證，這一切都難以實現(xiàn)?！　〔牧?、信息、能源是社會的三大支柱，而信息、能源的發(fā)展又依賴于材料的發(fā)展，因此材料科學(xué)在社會上占有舉足輕重的地位，材料的品種、數(shù)量和質(zhì)量是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟水平及國防實力的重要標(biāo)志之一?！　?.1.2 工程材料在機械工業(yè)中的地位　　目前機械工業(yè)正朝著高速、自動、精密方向迅速發(fā)展，對材料的數(shù)量和質(zhì)量都提出了越來越高的要求。在機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造過程中，所遇到的工程材料方面的問題日益增多，機械工業(yè)與材料學(xué)科之間的關(guān)系愈加密切。實踐表明，合理選用材料、適當(dāng)確定熱處理工藝、妥善安排工藝路線，在充分發(fā)揮材料本身的性能潛力、保證材料具有良好的加工工藝性能、獲得理想的使用性能、提高產(chǎn)品零件的質(zhì)量、節(jié)省材料、降低生產(chǎn)成本等方面有著重大的影響。實際工作中，往往由于選材不當(dāng)或熱處理不妥，使機械零件的使用性能達(dá)不到規(guī)定的技術(shù)要求，而導(dǎo)致使用中發(fā)生過早損壞，如產(chǎn)生變形、斷裂、磨損等。因此，工程材料知識對于機械制造工作者來說是必須具備的?！　?.2 工程材料的分類及應(yīng)用　　工程材料是指具有一定性能，在特定條件下能夠承擔(dān)某種功能，被用來制取零件和元件的材料。工程材料種類繁多，有許多不同的分類方法。

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　　《工程材料》是為適應(yīng)目前高等教育教學(xué)改革的需要，并根據(jù)高等學(xué)校機械類專業(yè)人才的培養(yǎng)要求而編寫的?！豆こ滩牧稀分饕U明了工程材料的基本理論，揭示了材料的成分、組成、性能、應(yīng)用之間的決定關(guān)系；論述了金屬材料的塑性變形強化、熱處理強化等方法的原理及工藝；介紹了各種工程材料的特點及應(yīng)用；總結(jié)了各種典型機械零件材料的選用等。　　《工程材料》可作為高等學(xué)校機械類各專業(yè)以及模具制造、能源與動力、農(nóng)業(yè)機械、過程裝備、交通運輸?shù)冉鼨C類專業(yè)和高分子、電化學(xué)等材料加工相關(guān)專業(yè)的工程材料課程用書，也可作為成人教育及有關(guān)工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和參考用書。

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