機(jī)械工程材料

前言

　　材料、能源和信息是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱。制造就是利用制造技術(shù)將物質(zhì)資源“材料”轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫奈锲贰爱a(chǎn)品”的過程。只要有制造業(yè)、有產(chǎn)品就離不開材料，材料在現(xiàn)代制造業(yè)中具有非常重要的地位和作用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，一切從事工業(yè)生產(chǎn)的工程技術(shù)人員都必須具備有關(guān)“工程材料”方面的基本知識。材料的設(shè)計和使用實(shí)質(zhì)上是保證產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵，設(shè)計和制造某種產(chǎn)品時如何正確地選用材料，選擇最佳的加工工藝，充分發(fā)揮材料的性能潛力，做到經(jīng)濟(jì)合理，是機(jī)械設(shè)計與制造工程師的一項(xiàng)重要任務(wù)，也正是《機(jī)械工程材料》學(xué)習(xí)和研究的重要內(nèi)容。因此，《機(jī)械工程材料》課程是機(jī)械類和近機(jī)類各專業(yè)的一門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，其課程的任務(wù)和目的就是從材料在機(jī)械工程的應(yīng)用角度出發(fā)，使學(xué)生獲得工程材料的基本理論知識，了解關(guān)于材料的組分、組織結(jié)構(gòu)、加工工藝與性能之間的相互關(guān)系及其變化規(guī)律的理論和知識，掌握常用材料的性能特點(diǎn)以及應(yīng)用范圍和加工工藝，初步具備根據(jù)零件工作條件和性能要求合理選擇與使用材料，正確制訂零件的冷、熱加工工藝路線的能力?！　”緯鴱臋C(jī)械工程應(yīng)用對工程材料性能要求的角度出發(fā)，以材料科學(xué)與工程的重點(diǎn)概念、知識、原理為主線，在精簡傳統(tǒng)理論知識的同時，將重點(diǎn)放在材料的性能特征、選擇及工程應(yīng)用上，致力于科學(xué)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性相結(jié)合，突出工程應(yīng)用與材料相結(jié)合，體現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)械工程材料及工藝技術(shù)的新應(yīng)用相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)材料設(shè)計應(yīng)用與資源回收、環(huán)境協(xié)調(diào)相結(jié)合，具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用背景。全書分15章，主要內(nèi)容包括三大部分。第一部分闡述工程材料的基礎(chǔ)理論，內(nèi)容涉及材料的性能、材料的結(jié)構(gòu)、材料的塑性變形與再結(jié)晶、材料的凝固與相圖、鐵碳合金、鋼的熱處理，重點(diǎn)在闡述工程材料的基本概念、基本理論以及組織、結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系及其影響因素和規(guī)律。第二部分著重介紹各類工程材料的成分、組織、性能與應(yīng)用，包含了常用的工業(yè)用鋼、鑄鐵、有色金屬及合金、高分子材料、無機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料、功能材料和若干新型及特殊用途金屬材料等，在系統(tǒng)講述傳統(tǒng)鋼鐵材料的同時，突出了有色金屬材料的工程應(yīng)用。

內(nèi)容概要

本書為2006—2010年教育部高等學(xué)校材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會規(guī)劃教材，根據(jù)教育部高等學(xué)校材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會制訂的教學(xué)基本要求編寫。全書分15章，主要闡述了材料的組織、結(jié)構(gòu)、性能及其影響因素等材料的基本理論知識和規(guī)律；介紹了主要的金屬材料、非金屬材料與復(fù)合材料、若干新型及特殊用途材料等常用工程材料的組織、性能與應(yīng)用，以及工藝和表面改性技術(shù)等基本知識；介紹了綠色材料概念與可持續(xù)發(fā)展；討論了機(jī)械零件的失效形式以及選材及其工藝路線制訂和分析等內(nèi)容。　　本書主要作為高等院校的機(jī)械類或近機(jī)類、電類等專業(yè)學(xué)生的教材，亦可供相關(guān)學(xué)科以及從事機(jī)械零件設(shè)計、材料加工等行業(yè)的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1 制造業(yè)和機(jī)械工程學(xué)科的發(fā)展態(tài)勢　1.2 材料的重要作用和地位　1.3 材料分類及新型材料發(fā)展趨勢　1.4 課程設(shè)置的目的意義、性質(zhì)、內(nèi)容與要求第2章 材料的性能　2.1 材料的力學(xué)性能　2.2 材料的物理和化學(xué)性能　2.3 材料的工藝性能　本章主要名詞　習(xí)題第3章 材料的結(jié)構(gòu)　3.1 材料的結(jié)合鍵　3.2 晶體學(xué)基礎(chǔ)　3.3 純金屬的結(jié)構(gòu)　3.4 晶體結(jié)構(gòu)缺陷　3.5 合金的晶體結(jié)構(gòu)　本章主要名詞　習(xí)題第4章 金屬材料的塑性變形與再結(jié)晶　4.1 金屬材料的塑性變形特征　4.2 塑性變形對材料組織和性能的影響　4.3 回復(fù)與再結(jié)晶　4.4 金屬的熱加工　本章主要名詞　習(xí)題第5章 材料的凝固與相圖　5.1 凝固　5.2 純金屬的結(jié)晶　5.3 二元合金相圖的建立　5.4 一元合金相圖分析　5.5 元相圖與合金性能間的關(guān)系　本章主要名詞　習(xí)題第6章 鐵碳合金　6.1 鐵碳合金的組成相　6.2 鐵碳合金相圖　6.3 碳鋼　本章主要名詞　習(xí)題第7章 鋼的熱處理　7.1 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變　7.2 奧氏體在冷卻時的轉(zhuǎn)變　7.3 鋼的退火與正火　7.4 鋼的淬火與回火　7.5 鋼的淬透性　7.6 鋼的表面淬火　7.7 鋼的化學(xué)熱處理　本章主要名詞　習(xí)題第8章 合金鋼　8.1 鋼的分類與編號　8.2 合金元素在鋼中的主要作用　8.3 合金結(jié)構(gòu)鋼　8.4 合金工具鋼　8.5 特殊性能鋼及合金　本章主要名詞　習(xí)題第9章 鑄鐵　9.1 鑄鐵的石墨化　9.2 鑄鐵的分類　9.3 灰鑄鐵　9.4 可鍛鑄鐵　9.5 球墨鑄鐵　9.6 蠕墨鑄鐵　9.7 特殊性能鑄鐵　本章主要名詞　習(xí)題第10章 有色金屬材料　10.1 鋁及鋁合金　10.2 銅及銅合金　10.3 鎂及鎂合金　10.4 鋅及鋅合金　10.5 鈦及鈦合金　10.6 軸承合金　本章主要名詞　習(xí)題第11章 新型及特殊用途金屬材料　11.1 非晶態(tài)合金　11.2 納米材料　11.3 梯度功能材料　11.4 形狀記憶合金　11.5 粉末冶金材料　11.6 金屬薄膜材料　本章主要名詞　習(xí)題第12章 非金屬材料與復(fù)合材料第13章 表面工程技術(shù)第14章 綠色材料與可持續(xù)發(fā)展第15章 機(jī)械零件的失效分析及選材原則參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　本課程以物理、化學(xué)、材料力學(xué)、材料加工工藝等內(nèi)容為基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)時應(yīng)聯(lián)系上述課程的有關(guān)內(nèi)容，以加深對本課程的理解。同時，本課程從生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)展起來，而又直接為生產(chǎn)服務(wù)的科學(xué)，既具有較強(qiáng)的理論性，又與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際密切相連。因此，在學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，注重分析、理解前后知識的整體聯(lián)系和綜合應(yīng)用?！　”菊n程主要內(nèi)容包括：　　（1）機(jī)械工程材料的基礎(chǔ)理論。如：材料的性能、材料的結(jié)構(gòu)、材料的凝固、二元合金及鐵碳相圖、金屬的塑性變形與再結(jié)晶、鋼的熱處理等?！　。?）各類工程材料的組織、性能與應(yīng)用。如：工業(yè)用鋼、鑄鐵、有色金屬及合金、高分子材料、無機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料、功能材料。在系統(tǒng)講述傳統(tǒng)鋼鐵材料的同時，突出有色金屬材料的工程應(yīng)用?！　。?）工程材料零件的失效、強(qiáng)化與選材，以及引入綠色材料和綠色設(shè)計制造的概念，強(qiáng)調(diào)在機(jī)械零件的生命周期中要始終貫徹環(huán)境意識和可持續(xù)發(fā)展理念，促進(jìn)機(jī)械工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展?！　”菊n程突出工程應(yīng)用與材料相結(jié)合，科學(xué)性與實(shí)用性相結(jié)合，材料原理與工藝技術(shù)相結(jié)合，材料設(shè)計應(yīng)用與資源回收、環(huán)境協(xié)調(diào)相結(jié)合，給出一個系統(tǒng)、全面、結(jié)構(gòu)合理的機(jī)械工程材料體系。

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