本書以培養(yǎng)車輛工程專業(yè)人才為目的，是車用工程材料類通用基礎(chǔ)教材。本書緊密結(jié)合當前汽車行業(yè)的前沿技術(shù)、先進工程材料發(fā)展現(xiàn)狀和生產(chǎn)實際，并以兄弟院校課程改革成果為基礎(chǔ)，參考眾多同類教材、學術(shù)成果編寫而成。本書內(nèi)容系統(tǒng)、豐富，貼合實際且深入淺出，堅持適用、夠用、實用的原則，注重理論與實踐相結(jié)合。全書共8章，主要內(nèi)容包括金屬材料的基礎(chǔ)知識、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、鐵碳合金、鋼的熱處理、車用鋁合金、車用鎂合金、車用高分子材料和高性能纖維增強樹脂基復合材料等。
本書各章內(nèi)容獨立，既適用于多學時課程教學，也適用于根據(jù)不同的需求選擇不同授課學時教學。本書可作為高等院校車輛工程等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供相關(guān)專業(yè)的教師、企業(yè)技術(shù)人員和管理人員參考使用。
汽車輕量化和高安全性的實現(xiàn)是當前汽車制造業(yè)的研究熱點，而選取理想的工程材料并進行合理的制造，是實現(xiàn)輕量化和高安全性目標的主要方法。本書基于當前對汽車工程材料課程的教學需求，以培養(yǎng)汽車制造相關(guān)創(chuàng)新性專業(yè)人才為目標，緊密結(jié)合汽車行業(yè)的前沿研究、應用需求和生產(chǎn)實際，突出在掌握應用背景的條件下對學生的創(chuàng)新思維能力和科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。本書以多所院校課程改革成果為基礎(chǔ)，吸取同類教材的優(yōu)點并參考前沿技術(shù)，突出車輛工程專業(yè)的培養(yǎng)特色，以遵循應用需求為原則，循序漸進地介紹現(xiàn)代汽車領(lǐng)域工程材料的基礎(chǔ)理論和前沿技術(shù)，重點突出、深度適當、符合實際。
全書共分8章，前6章介紹了金屬材料相關(guān)內(nèi)容，后2章介紹了非金屬材料相關(guān)內(nèi)容，內(nèi)容以與汽車輕量化方向相關(guān)的工程材料知識為主，力求全面體現(xiàn)車輛工程專業(yè)課程、教學內(nèi)容和教學體系的改革方向。金屬材料部分介紹了綜合性能、晶體結(jié)構(gòu)、鐵碳合金（分類、性能、用途和牌號）、鋁和鎂及其合金的分類和用途等，并介紹了相關(guān)前沿進展、加工方法、應用需求和生產(chǎn)實際。非金屬材料部分介紹了車用高分子材料及高性能纖維增強樹脂基復合材料。本書內(nèi)容較豐富，以基礎(chǔ)知識適用和夠用為編寫原則，強調(diào)以實用為目的，與車輛工程專業(yè)緊密聯(lián)系，內(nèi)容貼近汽車技術(shù)發(fā)展實際。
本書由常穎、桑琳擔任主編，李曉東、王存宇參加編寫。第1、2、3、5、6章由常穎編寫，第7、8章由桑琳編寫，第4章由李曉東和王存宇編寫，全書由常穎和桑琳負責統(tǒng)稿。感謝刁有凱、梁家興、王治文和池學敏等在編寫、文字校對和美化圖片工作中所做的貢獻。本書的編寫參考了相關(guān)文獻、資料，在此對原作者表示衷心感謝。
由于編者水平有限，書中難免有疏漏和不足之處，希望使用本書的讀者批評指正。
編者
前言
緒論1
第1章金屬材料的基礎(chǔ)知識2
1.1金屬材料的力學性能2
1.1.1載荷3
1.1.2應力3
1.1.3應變3
1.1.4應力-應變曲線3
1.1.5常用強度指標4
1.1.6彈性變形5
1.1.7靜載荷下的力學性能5
1.1.8動載荷下的動態(tài)力學性能9
1.1.9影響力學性能的主要因素10
1.1.10常用金屬材料力學性能的基本指標及其含義11
1.1.11材料的包辛格（Bauschinger）效應11
1.2金屬材料的物理性能13
1.3金屬材料的化學性能14
1.4金屬材料的工藝性能14
思考題15
第2章金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶16
2.1晶體的有關(guān)概念16
2.2晶體的分類17
2.3金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系18
2.4金屬的三種典型晶格結(jié)構(gòu)19
2.5金屬的結(jié)晶20
思考題23
第3章鐵碳合金24
3.1鐵碳合金的基礎(chǔ)知識24
3.2鐵碳相圖25
3.2.1基本概念25
3.2.2合金的相結(jié)構(gòu)26
3.2.3鐵碳相圖的基本相及其性能27
3.3典型鐵碳合金的結(jié)晶過程、室溫組織及性能30
3.4成分對鐵碳合金的影響31
3.4.1碳的影響31
3.4.2錳的影響32
3.4.3硅的影響32
3.4.4硫的影響32
3.4.5磷的影響33
3.4.6氮的影響33
3.4.7氫的影響33
3.4.8氧的影響33
3.5鐵碳相圖的應用33
3.5.1在選材方面的應用33
3.5.2在鑄造方面的應用34
3.5.3在鍛造方面的應用34
3.5.4在焊接方面的應用34
思考題34
第4章鋼的熱處理36
4.1鋼的熱處理工藝36
4.1.1鋼的臨界溫度37
4.1.2退火、正火、淬火、回火37
4.2鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變，奧氏體的形成(PA)46
4.2.1奧氏體晶粒的形成和長大46
4.2.2殘留滲碳體的溶解47
4.2.3奧氏體的均勻化（Fe、C原子的擴散）47
4.3鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變47
4.4鋼的化學熱處理50
4.5先進汽車用鋼及其發(fā)展歷程53
4.5.1先進汽車用鋼53
4.5.2汽車用高強度鋼的發(fā)展歷程55
4.5.3典型汽車用鋼56
思考題66
第5章車用鋁合金67
5.1鋁的特性68
5.2鋁合金70
5.2.1鋁合金的基礎(chǔ)知識70
5.2.2鋁合金的分類71
5.3鋁合金加工技術(shù)73
5.3.1概述73
5.3.2鋁及鋁合金塑性成形方法的分類與特點74
5.3.3鋁材在進行塑性成形加工時的組織與性能變化77
5.3.4鋁加工技術(shù)的發(fā)展趨勢80
5.4變形鋁合金80
5.4.1非熱處理強化變形鋁合金80
5.4.2熱處理強化變形鋁合金81
5.4.3快速凝固鋁合金85
5.4.4超塑性鋁合金86
5.4.5燒結(jié)鋁粉87
5.5鑄造鋁合金88
5.5.1鑄造鋁合金的一般特性88
5.5.2鋁硅及鋁硅鎂合金89
5.5.3鋁銅鑄造合金89
5.5.4鋁鎂鑄造合金89
5.6鋁合金的發(fā)展及應用90
5.6.1鋁合金的發(fā)展背景90
5.6.2鋁合金的應用91
5.6.3鋁合金的發(fā)展91
思考題92
第6章車用鎂合金93
6.1鎂的特性93
6.1.1鎂的物理性質(zhì)94
6.1.2鎂的力學性能96
6.1.3鎂的化學性質(zhì)96
6.1.4鎂合金的性能97
6.2鎂合金中的合金元素98
6.2.1鎂基固溶體98
6.2.2鎂合金中的強化相103
6.3鎂合金的分類105
6.3.1變形鎂合金105
6.3.2鑄造鎂合金110
6.4鎂合金的先進加工技術(shù)114
6.4.1壓鑄114
6.4.2擠壓鑄造115
6.4.3鎂合金的軋制技術(shù)116
6.4.4鎂合金的焊接116
6.5鎂合金存在的問題和發(fā)展方向117
6.5.1鎂合金存在的問題117
6.5.2鎂合金的發(fā)展方向118
思考題120
第7章車用高分子材料121
7.1車用高分子材料概述121
7.1.1高分子材料及其特性121
7.1.2車用高分子材料的應用與回收124
7.2車用塑料及其制品127
7.2.1塑料的組成和分類127
7.2.2車用通用塑料128
7.2.3車用工程塑料135
7.2.4車用聚氨酯泡沫塑料140
7.3車用橡膠及其制品142
7.3.1橡膠的組成及性能特點142
7.3.2車用橡膠制品145
7.4車用膠黏劑146
7.4.1膠黏劑的成分及分類146
7.4.2車用膠黏劑的性能和應用148
7.4.3汽車生產(chǎn)中膠黏劑的應用實例150
思考題151
第8章高性能纖維增強樹脂基復合材料153
8.1高性能纖維153
8.1.1纖維的性能指標和分類153
8.1.2玻璃纖維154
8.1.3碳纖維（CF）156
8.2復合材料界面160
8.2.1復合材料界面理論160
8.2.2纖維表面處理162
8.3車用熱塑性復合材料163
8.3.1一般特性163
8.3.2短纖維熱塑性塑料（SFT）164
8.3.3長纖維熱塑性塑料（LFT）165
8.3.4玻璃纖維氈熱塑性塑料（GMT）165
8.3.5層壓熱塑性塑料復合材料166
8.4車用熱固性復合材料168
8.4.1車用熱固性聚合物168
8.4.2車用熱固性復合材料成型工藝169
8.5車用CFRP復合材料成型工藝及在汽車上的應用現(xiàn)狀172
思考題174
附錄壓痕平均直徑與布氏硬度對照表175
參考文獻178
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