工程材料及成型工藝

前言

　　本書是高職、高專機(jī)械類專業(yè)《工程材料及成型工藝》課用書，尤其適用于模具專業(yè)。本書是應(yīng)全國(guó)高職專門課開發(fā)指導(dǎo)委員會(huì)的要求編寫的，是全國(guó)高職專門課開發(fā)指導(dǎo)委員會(huì)確定的模具專業(yè)主干課程教材之一。編寫提綱是根據(jù)教育部《高職高專教育工程材料與成型工藝基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》并結(jié)合模具專業(yè)實(shí)際情況制定的，經(jīng)過專門課開發(fā)指導(dǎo)委員會(huì)審定?！　∪珪煞譃槿蟛糠郑簾崽幚砑捌湎嚓P(guān)內(nèi)容，材料部分（包括鋼鐵、有色金屬、高分子、陶瓷及復(fù)合材料），成型工藝部分?！　”緯饕攸c(diǎn)如下。　　1?由于模具行業(yè)近年的快速發(fā)展，模具專業(yè)對(duì)材料及熱處理內(nèi)容（尤其是模具材料與表面強(qiáng)化內(nèi)容）的需求日益增多，本書對(duì)模具材料及表面強(qiáng)化及相關(guān)內(nèi)容介紹較多，并給出了較多實(shí)例。　　2?為提高教學(xué)效率、避免重復(fù)，將模具材料內(nèi)容與原工程材料內(nèi)容整合為一，將表面強(qiáng)化處理內(nèi)容與熱處理內(nèi)容整合為一，將成型工藝的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與理論內(nèi)容進(jìn)行了整合?！　??為提高學(xué)生的分析、解決問題的能力和動(dòng)手能力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和實(shí)驗(yàn)方案的可操作性，對(duì)部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。　　4?本課程多數(shù)章節(jié)涵括了一門甚至幾門課程的內(nèi)容，各章后面給出了小結(jié)?！　⒓颖緯帉懙娜藛T有：浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳云翔，蕪湖機(jī)械學(xué)校吳兆祥；貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院孔杰；陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院曹瑜強(qiáng)、陳淑惠；張家界航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院盧端敏、陳輝；包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院徐斌、戴麗娟、單小根、王蛇小、韓麗華、顏世光、侯旭明。各位作者編寫內(nèi)容如下：徐斌（第一、三章），戴麗娟（第四章），侯旭明（第二、五、六、七章，其中表面強(qiáng)化處理部分由盧端敏所寫），陳云翔（第八章），吳兆祥（第九章），孔杰（第十章，其中第五節(jié)由孔杰、侯旭明合寫），單小根（第十一章），曹瑜強(qiáng)（第十二章），王蛇小（第十三章），陳淑惠、陳輝（第十四章，其中第八節(jié)由陳輝所寫），盧端敏、陳輝（第十五章，其中第一、二節(jié)由盧端敏、侯旭明合寫，第三節(jié)由陳輝所寫），韓麗華（第十六章），實(shí)驗(yàn)由顏世光所寫。全書由侯旭明主編并統(tǒng)稿，鄭剛副教授主審、王曉江教授副主審?！　∮捎诓煌瑢I(yè)對(duì)各章內(nèi)容需求有別，使用時(shí)，可根據(jù)各自情況進(jìn)行取舍，模具材料及表面強(qiáng)化部分的講授時(shí)機(jī)及實(shí)驗(yàn)的開出時(shí)機(jī)，各校也可根據(jù)情況適當(dāng)處理?！　‘?dāng)前，為適應(yīng)培養(yǎng)生產(chǎn)一線高等技術(shù)應(yīng)用性人才的需要，高職、高專教育正在發(fā)生著深刻、廣泛的變革。廣大教育工作者在教學(xué)實(shí)踐中，積極地研究和探索著對(duì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)、改革，本書也努力在這方面做出一些嘗試，但由于我們的學(xué)識(shí)、水平、經(jīng)驗(yàn)有限，書中難免存在不妥之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《工程材料及成型工藝》內(nèi)容主要包括①金屬學(xué)與力學(xué)性能基礎(chǔ)知識(shí)；②熱處理與表面強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)；③鋼鐵材料及有色金屬材料；④常用模具材料及冷、熱、塑料模具的選材；⑤模具表面強(qiáng)化處理；⑥高分子、陶瓷、復(fù)合材料；⑦鑄造、鍛造、焊接、膠接及機(jī)加工成形工藝基礎(chǔ)；⑧零件的選材與毛坯的選擇?！豆こ滩牧霞俺尚凸に嚒方o出了較大篇幅的模具材料及表面強(qiáng)化處理內(nèi)容，并將其與鋼鐵材料及熱處理內(nèi)容整合。對(duì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與理論內(nèi)容進(jìn)行了整合?！豆こ滩牧霞俺尚凸に嚒穼?shí)例較多，為便于學(xué)習(xí)，各章后給出了內(nèi)容小結(jié)和習(xí)題。

書籍目錄

第一章鋼鐵的生產(chǎn)第一節(jié)煉鐵一、煉鐵的原料二、煉鐵的基本過程三、高爐產(chǎn)品第二節(jié)煉鋼一、煉鋼的基本過程二、煉鋼方法第三節(jié)鋼材生產(chǎn)一、鋼的澆注二、鋼材的生產(chǎn)小結(jié)習(xí)題第二章金屬的力學(xué)性能第一節(jié)強(qiáng)度與塑性一、拉伸曲線與工程應(yīng)力應(yīng)變曲線二、剛度和強(qiáng)度三、塑性四、常用彎曲、壓縮性能指標(biāo)第二節(jié)硬度一、布氏硬度二、洛氏硬度三、維氏硬度第三節(jié)沖擊韌性一、沖擊試驗(yàn)原理二、Ak值的主要用途第四節(jié)斷裂韌性一、應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子與斷裂韌度二、斷裂韌度的應(yīng)用第五節(jié)疲勞一、疲勞斷裂的特點(diǎn)二、疲勞強(qiáng)度三、影響疲勞性能的因素四、其他形式的疲勞五、疲勞實(shí)例分析第六節(jié)磨損一、粘著磨損二、磨粒磨損三、接觸疲勞小結(jié)習(xí)題第三章金屬的晶體結(jié)構(gòu)第一節(jié)金屬概述一、金屬的特性二、金屬原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第二節(jié)金屬的晶體結(jié)構(gòu)一、晶體與非晶體二、晶格、晶胞三、金屬中常見的晶體結(jié)構(gòu)四、常見晶體結(jié)構(gòu)的原子數(shù)、原子半徑、致密度五、立方晶體結(jié)構(gòu)的晶面指數(shù)和晶向指數(shù)六、金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變第三節(jié)金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)一、點(diǎn)缺陷二、線缺陷位錯(cuò)三、面缺陷小結(jié)習(xí)題第四章金屬的結(jié)晶及二元相圖第一節(jié)純金屬的結(jié)晶一、過冷現(xiàn)象二、液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)三、結(jié)晶過程四、晶粒大小的控制第二節(jié)二元合金的相結(jié)構(gòu)一、基本概念二、固溶體三、化合物第三節(jié)二元合金相圖一、二元相圖的測(cè)定方法二、勻晶相圖三、共晶相圖四、鑄錠的組織小結(jié)習(xí)題第五章Fe?Fe3C相圖第一節(jié)純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變與鐵碳合金的基本相一、純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變二、鐵碳合金的基本相第二節(jié)Fe?Fe3C相圖分析一、上半部分圖形的分析二、下半部分圖形的分析第三節(jié)典型合金的結(jié)晶過程及組織一、共析鋼（合金Ⅰ）的結(jié)晶過程及其組織二、亞共析鋼（合金Ⅱ）的結(jié)晶過程及其組織三、過共析鋼（合金Ⅲ）的結(jié)晶過程及其組織四、共晶白口鑄鐵（合金Ⅳ）的結(jié)晶過程及其組織五、亞共晶白口鑄鐵（合金Ⅴ）結(jié)晶過程及其組織六、過共晶白口鑄鐵（合金Ⅵ）的結(jié)晶過程及其組織七、幾個(gè)需要注意的問題第四節(jié)鐵碳合金性能與成分的關(guān)系一、含碳量與組織的關(guān)系二、含碳量與力學(xué)性能的關(guān)系三、Fe?Fe3C相圖的應(yīng)用四、碳鋼應(yīng)用簡(jiǎn)介小結(jié)習(xí)題第六章金屬的塑性變形、斷裂與再結(jié)晶第一節(jié)單晶體的變形一、單晶體的彈性變形二、單晶體的塑性變形第二節(jié)多晶體的塑性變形一、晶界對(duì)塑性變形的影響二、晶粒間取向差的影響三、多晶體金屬塑性變形的傳播四、合金的塑性變形五、蠕變第三節(jié)塑性變形對(duì)組織性能的影響一、塑性變形后組織的變化二、塑性變形后力學(xué)性能的變化三、塑性變形后內(nèi)應(yīng)力的變化第四節(jié)金屬斷裂介紹一、韌斷與脆斷二、穿晶斷裂與沿晶斷裂三、正斷與切斷四、韌斷與脆斷的相互轉(zhuǎn)化第五節(jié)冷變形金屬在加熱時(shí)的變化一、回復(fù)二、再結(jié)晶第六節(jié)金屬的熱塑性變形一、熱變形與冷變形的區(qū)別二、熱變形后組織性能的變化小結(jié)習(xí)題第七章鋼的熱處理與表面強(qiáng)化處理第一節(jié)熱處理概述與分類一、概述二、熱處理工藝的分類第二節(jié)鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變一、奧氏體的形成過程二、奧氏體晶粒長(zhǎng)大及影響因素第三節(jié)鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線及分析二、影響C曲線的因素三、連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線四、過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能第四節(jié)退火與正火一、退火二、正火第五節(jié)淬火一、淬火加熱溫度二、淬火應(yīng)力三、常用淬火介質(zhì)四、淬透性五、常用淬火方法第六節(jié)回火一、回火中的組織轉(zhuǎn)變二、回火工藝及應(yīng)用三、回火脆性四、時(shí)效第七節(jié)熱處理常見缺陷及零件結(jié)構(gòu)的工藝性一、熱處理常見缺陷二、熱處理零件結(jié)構(gòu)的工藝性第八節(jié)表面強(qiáng)化處理一、表面淬火二、化學(xué)熱處理三、其他表面強(qiáng)化處理第九節(jié)熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注與工序安排一、熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注二、熱處理工序位置的安排小結(jié)習(xí)題第八章工業(yè)用鋼第一節(jié)雜質(zhì)元素與合金元素在鋼中的作用一、雜質(zhì)元素對(duì)鋼性能的影響二、合金元素在鋼中的作用第二節(jié)鋼的分類與牌號(hào)一、鋼的分類二、工業(yè)用鋼的牌號(hào)表示方法第三節(jié)結(jié)構(gòu)鋼一、工程構(gòu)件用鋼二、機(jī)器零件用鋼第四節(jié)工具鋼一、刃具鋼二、量具用鋼第五節(jié)特殊性能鋼一、不銹鋼二、耐熱鋼三、耐磨鋼小結(jié)習(xí)題第九章模具用鋼第一節(jié)冷作模具鋼一、冷作模具鋼概述二、常用冷作模具鋼三、冷作模具的選材四、冷作模具的選材及熱處理實(shí)例第二節(jié)熱作模具鋼一、熱作模具鋼概述二、常用熱作模具鋼三、熱作模具的選材四、熱作模具的選材及熱處理實(shí)例第三節(jié)塑料模具用鋼一、塑料模具鋼概述二、塑料模具鋼三、塑料模具鋼的選材四、塑料模具的選材實(shí)例第四節(jié)玻璃模具材料一、玻璃模具材料二、模具材料的發(fā)展趨向小結(jié)習(xí)題第十章其他金屬材料第一節(jié)鑄鐵一、鑄鐵的分類二、鑄鐵的石墨化三、常用鑄鐵第二節(jié)鋁及其合金一、鋁及其合金的分類、強(qiáng)化方法二、常用鋁合金的牌號(hào)、用途第三節(jié)銅及其合金一、銅的分類二、常用銅合金的牌號(hào)、性能和用途第四節(jié)滑動(dòng)軸承合金一、滑動(dòng)軸承合金的性能要求與組織特點(diǎn)二、常用滑動(dòng)軸承合金的牌號(hào)、用途第五節(jié)粉末冶金材料一、粉末冶金材料的制造方法二、常用粉末冶金材料小結(jié)習(xí)題第十一章非金屬材料第一節(jié)高分子材料一、基本概念二、塑料三、橡膠第二節(jié)陶瓷材料一、陶瓷材料的分類與制造方法二、陶瓷材料的組織結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)三、常用陶瓷的種類、性能和用途第三節(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(diǎn)及基體與增強(qiáng)相的作用三、常用復(fù)合材料小結(jié)習(xí)題第十二章鑄造成型第一節(jié)概述第二節(jié)合金的鑄造性能一、鑄造合金的流動(dòng)性二、鑄造合金的收縮性三、鑄造應(yīng)力第三節(jié)砂型鑄造一、型砂和芯砂二、手工造型用的砂箱和工具三、砂鑄基本工藝過程及鑄型的組成四、造型、造芯方法五、合型與澆注六、鑄件的落砂和清理第四節(jié)鑄造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介一、澆注位置的選定二、分型面的選定三、澆注系統(tǒng)、冒口、出氣口四、鑄造工藝參數(shù)的確定五、繪制鑄造工藝圖第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性一、鑄件質(zhì)量對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求二、鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求第六節(jié)特種鑄造和鑄造新技術(shù)簡(jiǎn)介一、金屬型鑄造二、壓力鑄造三、熔模鑄造四、離心鑄造五、各種鑄造方法比較六、鑄造新技術(shù)、新工藝第七節(jié)鑄件質(zhì)量與成本分析一、鑄件質(zhì)量分析二、鑄件成本分析小結(jié)習(xí)題第十三章鍛壓第一節(jié)概述一、鍛壓的主要生產(chǎn)方式和特點(diǎn)二、金屬的鍛造性能三、金屬鍛造的工藝過程第二節(jié)自由鍛造一、自由鍛造設(shè)備二、自由鍛的基本工序三、自由鍛生產(chǎn)特點(diǎn)四、自由鍛造操作方法五、自由鍛造工藝規(guī)程的制定及舉例六、合金鋼鍛造特點(diǎn)七、自由鍛件結(jié)構(gòu)的工藝性第三節(jié)胎模鍛造一、胎模的種類二、胎模鍛生產(chǎn)特點(diǎn)第四節(jié)模型鍛造一、錘上模鍛二、曲柄壓力機(jī)上模鍛三、摩擦壓力機(jī)上模鍛四、平鍛機(jī)上模鍛五、鍛后處理六、模鍛件結(jié)構(gòu)的工藝性第五節(jié)鍛件質(zhì)量及成本分析一、鍛件質(zhì)量分析二、鍛件成本分析第六節(jié)板料沖壓一、沖壓模具二、板料沖壓的基本工序三、擠壓四、沖壓件結(jié)構(gòu)的工藝性第七節(jié)鍛壓新工藝簡(jiǎn)介一、高速高能成型二、精密模鍛三、液態(tài)模鍛四、超塑性成型小結(jié)習(xí)題第十四章焊接與膠接第一節(jié)焊接概述第二節(jié)焊條電弧焊一、焊接設(shè)備及焊接電弧二、熔化焊冶金過程及其特點(diǎn)三、焊條四、焊接接頭的組織與性能五、電弧焊工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介六、焊條電弧焊操作技術(shù)七、堆焊八、焊條電弧焊安全知識(shí)第三節(jié)金屬的焊接性一、金屬焊接性的概念二、常用金屬材料的焊接性第四節(jié)其他焊接方法一、埋弧焊二、氣體保護(hù)電弧焊三、氣焊和氣割四、電阻焊五、電渣焊六、釬焊第五節(jié)焊接結(jié)構(gòu)的工藝性一、焊件材料的選擇二、焊縫布置的一般原則三、焊接接頭的設(shè)計(jì)第六節(jié)焊接新技術(shù)簡(jiǎn)介一、等離子弧焊與切割二、真空電子束焊三、激光焊第七節(jié)焊件質(zhì)量與成本分析一、焊接主要缺陷二、焊接方法的選用與焊接成本分析第八節(jié)膠接一、膠接概述二、膠接原理三、膠粘劑四、膠接工藝五、膠接應(yīng)用舉例小結(jié)習(xí)題第十五章零件的選材與毛坯成型工藝的選擇第一節(jié)失效分析一、概述二、失效分析的步驟、方法三、失效原因第二節(jié)零件的選材一、選材的一般原則二、選材的一般步驟三、典型零件選材舉例第三節(jié)毛坯成型工藝的選擇一、不同成型工藝所制毛坯的比較二、毛坯成型工藝選擇的原則三、影響毛坯成型工藝選擇的主要因素四、典型零件的毛坯選擇五、毛坯選擇舉例習(xí)題第十六章鉗工與機(jī)械加工成型工藝第一節(jié)鉗工一、劃線二、鏨削三、銼削四、鋸割五、鉆孔六、攻螺紋與套螺紋七、裝配工藝第二節(jié)機(jī)械加工成型工藝基礎(chǔ)一、金屬切削基本知識(shí)二、車床及車削加工三、銑削、刨削及磨削加工四、數(shù)控機(jī)床加工與特種加工簡(jiǎn)介小結(jié)習(xí)題實(shí)驗(yàn)一緩冷狀態(tài)鐵碳合金成分、組織、性能間的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)概述三、實(shí)驗(yàn)用儀器和材料四、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)二鋼的熱處理工藝與組織、性能的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)概述三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)用儀器和材料六、實(shí)驗(yàn)方法七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求附錄附錄Ⅰ鋼的洛氏硬度、布氏硬度、維氏硬度及抗拉強(qiáng)度換算表附錄Ⅱ常用模具材料參考價(jià)格/（元/kg）（1998年8月）附錄Ⅲ塑料及樹脂縮寫代號(hào)（GB/T1844-1995）參考書目

圖書封面

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