机械工程材料与成形/肖爱武

第1章材料的分类与性能1

1.1材料的分类1

1.1.1材料与机械工程材料1

1.1.2机械工程材料的分类1

1.2材料的性能2

1.2.1材料的力学性能2

1.2.2材料的物理性能8

1.2.3材料的化学性能10

1.2.4材料的工艺性能10

习题11



第2章金属材料的结构与结晶12

2.1金属的晶体结构12

2.1.1金属的晶体结构12

2.1.2实际晶体结构与晶体缺陷15

2.1.3合金以及合金的晶体结构18

2.1.4金属材料的组织20

2.2金属的凝固结晶20

2.2.1纯金属的结晶20

2.2.2合金的结晶与相图23

2.3铁碳合金及其相图27

2.3.1纯铁及其同素异构转变27

2.3.2铁碳合金的基本相和基本组织28

2.3.3铁碳合金相图分析29

2.3.4铁碳合金相图的应用33

习题35



第3章钢的热处理37

3.1热处理的概述37

3.1.1钢在加热时的转变38

3.1.2钢在冷却时的转变40

3.2钢的退火与正火44

3.2.1退火44

3.2.2正火45

3.3钢的淬火46

3.3.1淬火工艺47

3.3.2淬火缺陷49

3.3.3钢的淬透性50

3.4钢的回火50

3.4.1回火的目的51

3.4.2淬火钢的回火转变51

3.4.3回火的种类及应用51

3.5钢的表面淬火52

3.5.1感应加热表面淬火53

3.5.2火焰加热表面淬火53

3.6钢的化学热处理54

3.6.1化学热处理的基本过程54

3.6.2渗碳54

3.6.3渗氮56

3.6.4碳氮共渗56

3.7热处理技术条件与工序位置56

3.7.1热处理技术条件56

3.7.2热处理工序位置安排57

3.7.3热处理工艺应用举例57

习题58



第4章钢铁材料59

4.1钢的常存元素及分类59

4.1.1钢中的常存元素对性能的影响59

4.1.2钢的分类60

4.2碳素钢61

4.2.1碳素结构钢61

4.2.2优质碳素结构钢62

4.2.3碳素工具钢63

4.2.4铸钢64

4.3合金钢65

4.3.1合金元素在钢中的作用65

4.3.2低合金高强度结构钢70

4.3.3合金结构钢71

4.3.4合金弹簧钢71

4.3.5合金工具钢72

4.3.6高速工具钢73

4.3.7轴承钢74

4.3.8不锈钢75

4.3.9耐热钢76

4.3.10电工用硅钢77

4.4铸铁78

4.4.1铸铁的成分及性能特点78

4.4.2铸铁的分类81

4.4.3灰铸铁82

4.4.4可锻铸铁84

4.4.5球墨铸铁86

4.4.6蠕墨铸铁88

课后习题89



第5章非铁金属材料90

5.1铝及铝合金90

5.1.1纯铝的性质及用途90

5.1.2铝合金91

5.2铜及铜合金95

5.2.1工业纯铜的性质及用途95

5.2.2铜合金95

5.3钛及钛合金99

5.3.1纯钛的性质与用途99

5.3.2钛合金100

5.4滑动轴承合金101

5.4.1滑动轴承工作条件及对材料性能、组织的要求101

5.4.2各类轴承合金简介102

习题103



第6章非金属材料104

6.1高分子材料104

6.1.1塑料104

6.1.2橡胶107

6.1.3纤维109

6.1.4胶黏剂110

6.1.5涂料111

6.2陶瓷材料112

6.2.1陶瓷材料的分类112

6.2.2普通陶瓷112

6.2.3特种陶瓷113

6.3复合材料114

6.3.1复合材料的基本类型与组成114

6.3.2复合材料的特点115

6.3.3纤维增强材料116

6.3.4玻璃纤维增强塑料117

习题117



第7章铸造119

7.1铸造工艺基础119

7.1.1概述119

7.1.2合金的铸造性能120

7.1.3合金的收缩性121

7.2砂型铸造122

7.2.1造型123

7.2.2型芯制造124

7.2.3合型125

7.2.4熔炼与浇注125

7.2.5落砂与清理126

7.3铸造工艺设计126

7.3.1绘制铸造工艺图126

7.3.2铸件结构工艺性127

7.4特种铸造130

7.4.1金属型铸造130

7.4.2压力铸造131

7.4.3离心铸造132

7.4.4熔模铸造132

7.4.5低压铸造133

7.4.6消失模铸造134

习题134



第8章锻压成形135

8.1锻压工艺基础135

8.1.1锻压概述135

8.1.2锻压的基本生产方式136

8.1.3金属的锻造性能137

8.2自由锻138

8.2.1自由锻设备与基本工序139

8.2.2自由锻工艺规程的制订142

8.2.3自由锻件的结构工艺性144

8.3模锻145

8.3.1锤上模锻145

8.3.2胎模锻148

8.4板料冲压149

8.4.1冲压设备150

8.4.2冲压模具150

8.4.3板料冲压的基本工序151

习题153



第9章焊接成形154

9.1焊接基本原理154

9.1.1焊接的物理本质154

9.1.2焊接热过程与焊接接头155

9.1.3焊接缺陷159

9.1.4焊接应力与变形161

9.2焊接方法与设备164

9.2.1焊接方法的分类164

9.2.2常用熔化焊方法165

9.2.3高能束焊169

9.2.4焊接机器人技术171

9.3常用金属材料的焊接173

9.3.1金属材料的焊接性173

9.3.2钢铁材料的焊接175

9.3.3其他金属材料的焊接177

习题179



第10章机械工程材料的选用180

10.1机械零件的失效分析180

10.1.1失效的概念180

10.1.2失效的形式180

10.1.3零件失效原因181

10.1.4失效分析182

10.2选用机械工程材料的原则与方法183

10.2.1使用性原则183

10.2.2工艺性原则186

10.2.3经济性原则186

10.2.4选用机械工程材料的方法188

10.3典型零件选材实例191

10.3.1轴类零件的选材191

10.3.2齿轮类零件的选材193

习题195



习题参考答案196



参考文献211