本書著重介紹了各類工程材料的組織結(jié)構(gòu)、熱加工工藝及性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍,書中精簡了深?yuàn)W的理論和煩冗的工藝細(xì)節(jié),保留了必要的原理和工藝技術(shù)等內(nèi)容,目的是幫助讀者掌握必要的工程材料及熱加工基礎(chǔ)知識和有關(guān)的基本理論。全書共分8個(gè)項(xiàng)目、22個(gè)任務(wù),主要內(nèi)容包括:認(rèn)識和了解金屬材料,常用金屬材料的性能測試,鐵碳合金組織觀察,金屬材料的常規(guī)熱處理,金屬材料的選用,認(rèn)識常用的非金屬材料,認(rèn)識功能材料和高分子材料,認(rèn)識復(fù)合材料。本書介紹的工程材料知識比較全面、難度較低、深度合適,并力爭做到理論和工程實(shí)例相結(jié)合,圖文并茂、深入淺出。
本書可作為高等院校機(jī)械電子工程類、工業(yè)設(shè)計(jì)類、材料科學(xué)與工程類等專業(yè)的教材,也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
“工程材料”課程是高等院校機(jī)械制造類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課!肮こ滩牧稀闭n程的任務(wù)是從機(jī)械工程應(yīng)用的角度出發(fā),闡明機(jī)械工程材料的基本理論,介紹材料的成分、加工工藝、組織、結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系,以及常用機(jī)械工程材料及其應(yīng)用等基本知識;目的是使學(xué)生通過學(xué)習(xí),在掌握機(jī)械工程材料的基本理論及基本知識的基礎(chǔ)上,具備根據(jù)機(jī)械零件使用條件和性能要求,對結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行合理選材及制定零件工藝路線的初步能力。能源、材料和信息是現(xiàn)代社會(huì)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱,學(xué)習(xí)并掌握工程材料的基本知識,對于高等院校機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生是十分必要的。
本書根據(jù)高等院校機(jī)械工程材料教學(xué)大綱和教學(xué)要求編寫。編寫過程中,編者力求體系更科學(xué)合理,內(nèi)容更豐富新穎,盡量做到理論性強(qiáng)、條理性強(qiáng)、概念清晰、語言簡潔,注重理論聯(lián)系實(shí)際,選用素材多,實(shí)例豐富。本書由兩部分內(nèi)容組成。第一部分為金屬材料基本理論,由項(xiàng)目一至項(xiàng)目五組成,闡述了金屬材料學(xué)的基本概念和基本理論,其內(nèi)容為工程材料的結(jié)構(gòu)、組織和性能及其相互之間的關(guān)系和應(yīng)用,金屬材料組織與性能的影響因素和規(guī)律。第二部分為常用非金屬材料、功能材料、高分子材料和復(fù)合材料的基礎(chǔ)知識,包括項(xiàng)目六至項(xiàng)目八。
本書中介紹的材料牌號采用了最新的國家標(biāo)準(zhǔn)?紤]到部分讀者對材料新牌號可能還不熟悉,因此保留了部分材料的舊牌號,文中用括號標(biāo)明。例如不銹鋼牌號20Cr13(2Cr13)、鋁合金牌號5A05(LF5),其中20Cr13、5A05為新牌號,2Cr13、LF5為舊牌號。
本書由貴州裝備制造職業(yè)學(xué)院楊長友、王海軍、陸德光及貴州工商職業(yè)學(xué)院羅秀蓮編寫。其中:項(xiàng)目一、三、四、七由楊長友編寫,項(xiàng)目二由陸德光編寫,項(xiàng)目五、八由羅秀蓮編寫,項(xiàng)目六由王海軍編寫,全書由楊長友統(tǒng)稿。
本書編寫中引用了有關(guān)材料牌號方面的最新國家標(biāo)準(zhǔn),參考了部分國內(nèi)外有關(guān)教材、科技著作及論文,在此特向有關(guān)著作者致以深切的謝意。
由于編者水平有限,書中難免有不妥之處,敬請讀者批評指正。
編 者
2021年12月
緒論 1
項(xiàng)目一 認(rèn)識和了解金屬材料 4
任務(wù)1.1 認(rèn)識和了解鋼材料 4
任務(wù)1.2 了解鑄鐵的種類及應(yīng)用 14
任務(wù)1.3 了解常用合金的種類及應(yīng)用 20
項(xiàng)目二 常用金屬材料的性能測試 35
任務(wù)2.1 金屬拉伸試驗(yàn) 35
任務(wù)2.2 金屬硬度試驗(yàn) 45
任務(wù)2.3 金屬?zèng)_擊試驗(yàn) 53
項(xiàng)目三 鐵碳合金組織觀察 58
任務(wù)3.1 剖析金屬的晶體結(jié)構(gòu) 58
任務(wù)3.2 鐵碳合金相圖分析 68
項(xiàng)目四 金屬材料的常規(guī)熱處理 79
任務(wù)4.1 鋼熱處理試驗(yàn) 79
任務(wù)4.2 高頻感應(yīng)淬火試驗(yàn) 91
任務(wù)4.3 發(fā)藍(lán)試驗(yàn) 100
項(xiàng)目五 金屬材料的選用 110
任務(wù)5.1 材料的失效分析 110
任務(wù)5.2 材料選用的原則與方法 116
任務(wù)5.3 典型零件的選材 128
項(xiàng)目六 認(rèn)識常用的非金屬材料 149
任務(wù)6.1 認(rèn)識陶瓷 149
任務(wù)6.2 認(rèn)識塑料 157
任務(wù)6.3 了解橡膠 169
任務(wù)6.4 認(rèn)識玻璃 176
項(xiàng)目七 認(rèn)識功能材料和高分子材料 182
任務(wù)7.1 認(rèn)識功能材料 182
任務(wù)7.2 認(rèn)識高分子材料 186
項(xiàng)目八 認(rèn)識復(fù)合材料 196
任務(wù)8.1 了解復(fù)合材料 196
任務(wù)8.2 復(fù)合材料的設(shè)計(jì) 201
參考文獻(xiàn) 210