《航天工程材料》系統(tǒng)介紹了航天機械工程中常用的金屬和非金屬材料的基礎(chǔ)理論,以及航天工程材料的應(yīng)用和新進展。全書共分16章,主要內(nèi)容有:緒論、機械工程材料的性能、純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)、純金屬與合金的結(jié)晶、金屬的塑性變形與再結(jié)晶、鐵碳合金相圖與非合金鋼、鋼的熱處理、低合金鋼與合金鋼、超高強度鋼、有色金屬、高溫金屬結(jié)構(gòu)材料、非金屬材料與復(fù)合材料、工程材料的選用、先進金屬基及無機非金屬基復(fù)合材料、先進聚合物基復(fù)合材料、先進功能材料等。
《航天工程材料》注重基本理論和基本概念的闡述,力求理論準(zhǔn)確、概念清晰,同時又注重可讀性和實用性。該書既可作為高職高專院校航天、飛行器類各專業(yè)教學(xué)用書,也可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的參考用書。
航天工程材料是航天高技術(shù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。許多先進材料及材料科學(xué)技術(shù)都是由航天高技術(shù)領(lǐng)域的需求而推動并發(fā)展起來的,例如先進復(fù)合材料、高溫結(jié)構(gòu)材料、先進功能材料等!昂教旃こ滩牧稀笔歉呗毟邔T盒:教臁w行器類各專業(yè)的基礎(chǔ)課程,它可為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后的工作打下必要的基礎(chǔ)。
本書根據(jù)航天、飛行器類專業(yè)人才培養(yǎng)的需求,按照高職高專教育改革的培養(yǎng)目標(biāo),系統(tǒng)地介紹了航天工程材料。本書以金屬材料的成分、結(jié)構(gòu)、組織與性能的關(guān)系及其變化規(guī)律為主線,進行了原理性的論述和分析;對于非金屬材料、復(fù)合材料和功能材料,由于其在航天工程領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,故進行了詳細(xì)的介紹。作者采用從“一般”機械工程材料到“特殊”航天工程材料的思路,既關(guān)注機械工程材料普適性知識及應(yīng)用的闡釋,又注重航天材料的特殊要求的介紹。全書信息量豐富,圖文并茂,將材料科學(xué)論述與航天工程應(yīng)用緊密結(jié)合,以期激發(fā)讀者的學(xué)習(xí)興趣。通過本書的學(xué)習(xí),讀者能夠正確、合理地選用工程材料,具有確定金屬材料熱處理工藝和妥善安排工藝路線的初步能力,并對航天工程材料的應(yīng)用和綜合發(fā)展趨勢有一定的了解。
為更好地服務(wù)于我國高等職業(yè)技術(shù)教育的培養(yǎng)目標(biāo),本教材內(nèi)容側(cè)重于應(yīng)用理論、應(yīng)用技術(shù)和材料的選用;強調(diào)理論聯(lián)系實際,強調(diào)對學(xué)生的實踐訓(xùn)練;以應(yīng)用為目的,以掌握概念、強化應(yīng)用為教學(xué)重點,以必需、夠用為原則。
本課程的教學(xué)課時數(shù)為50~60學(xué)時。使用本書時,各?筛鶕(jù)專業(yè)特點、教學(xué)時數(shù)等情況,對其內(nèi)容進行調(diào)整和增刪。書中標(biāo)題帶“※”的部分屬于自學(xué)或選學(xué)的內(nèi)容。全書由16章組成,分別是緒論、機械工程材料的性能、純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)、純金屬與合金的結(jié)晶、金屬的塑性變形與再結(jié)晶、鐵碳合金相圖與非合金鋼、鋼的熱處理、低合金鋼與合金鋼、超高強度鋼、有色金屬、高溫金屬結(jié)構(gòu)材料、非金屬材料與復(fù)合材料、工程材料的選用、先進金屬基及無機非金屬基復(fù)合材料、先進聚合物基復(fù)合材料、先進功能材料。
本書由四川航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊林老師編寫。在此,對在本書編寫過程中給予幫助的相關(guān)人士一并致謝!由于作者水平有限,不足之處敬請讀者批評指正。
第0章 緒論
0.1 航天高技術(shù)產(chǎn)業(yè)概況
0.2 航天高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特點
0.3 航天材料的重要作用與發(fā)展方向
0.4 航天材料概述
0.4.1 火箭與導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)材料
0.4.2 火箭發(fā)動機材料
0.4.3 宇宙飛船和航天飛機材料
0.4.4 人造衛(wèi)星和空間站材料
第1章 機械工程材料的性能
1.1 工程材料的類型及主要特征
1.1.1 機械工程材料的類型
1.1.2 各類材料的特征
1.2 機械工程對材料性能的要求
1.3 工程構(gòu)件與機械零件所受各種負(fù)荷概述
1.3.1 力學(xué)負(fù)荷
1.3.2 熱負(fù)荷
1.3.3 環(huán)境介質(zhì)的作用
1.4 工程設(shè)計與加工工藝所需要的材料性能
1.4.1 整機性能、零部件性能以及金屬材料性能
1.4.2 靜態(tài)力學(xué)性能
1.4.3 動態(tài)力學(xué)性能
1.4.4 高、低溫性能*
1.4.5 磨損性能
1.4.6 物理性能、化學(xué)性能
1.4.7 工藝性能
思考題與作業(yè)題
第2章 純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)
2.1 金屬鍵、金屬晶體和金屬特性
2.2 晶體結(jié)構(gòu)的基本知識
2.2.1 晶體結(jié)構(gòu)基本概念
2.2.2 常見的晶格類型
2.2.3 純金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)
2.3 合金的晶體結(jié)構(gòu)
2.3.1 合金的基本概念
2.3.2 合金的相結(jié)構(gòu)
思考題與作業(yè)題
第3章 純金屬與合金的結(jié)晶
3.1 純金屬的結(jié)晶
3.1.1 冷卻曲線與過冷度
3.1.2 純金屬的結(jié)晶過程
3.1.3 金屬晶粒的大小與控制
3.1.4 鑄錠的組織
3.2 合金的結(jié)晶
3.2.1 二元合金相圖
3.2.2 二元合金相圖的基本類型
3.3 合金性能與相圖的關(guān)系
3.3.1 合金力學(xué)性能與相圖的關(guān)系
3.3.2 合金鑄造性能與相圖的關(guān)系
思考題與作業(yè)題
第4章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶
4.1 金屬的塑性變形
4.1.1 單晶體的塑性變形
4.1.2 多晶體的塑性變形
4.2 冷塑性變形對金屬組織和性能的影響
4.2.1 形成纖維組織,性能趨于各向異性
4.2.2 產(chǎn)生冷變形強化(加工硬化)
4.2.3 形成形變織構(gòu)(或擇優(yōu)取向)
4.2.4 產(chǎn)生殘留應(yīng)力
4.3 冷塑性變形后的金屬在加熱時組織和性能的變化
4.3.1 回復(fù)(或稱恢復(fù))
4.3.2 再結(jié)晶
4.3.3 再結(jié)晶后的晶粒大小
4.3.4 晶粒長大
4.4 金屬的熱變形加工
4.4.1 熱變形加工的概念
4.4.2 熱變形加工對金屬組織和性能的影響
4.5 金屬的強化
……
第5章 鐵碳合金相圖與非合金鋼
第6章 鋼的熱處理
第7章 低合金鋼與合金鋼
第8章 超高強度鋼*
第9章 有色金屬
第10章 高溫金屬結(jié)構(gòu)材料*
第11章 非金屬材料與復(fù)合材料
第12章 材料的選用
第13章 先進金屬基及無機非金屬基復(fù)合材料*
第14章 先進聚合物基復(fù)合材料*
第15章 先進功能材料
附錄
參考文獻