本書是根據(jù)教育部最新頒布的“工程材料與機械制造基礎課程教學基本要求”并結(jié)合高等學校多年的教學改革經(jīng)驗,為適應與滿足人才市場的多樣化需求,面向、符合、激活學生個性與能力的多樣化特點而編寫的,是機械、材料類專業(yè)系列課程教材之一。
本書內(nèi)容包括:工程材料的性能、金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)和二元合金相圖、鋼的熱處理、工業(yè)用鋼與鑄鐵、非鐵合金及粉末冶金、非金屬材料,以及工程材料的合理選用,以鑄造成形、塑性成形、連接成形等常規(guī)成形方法為主,增加了其他工程材料的成形、快速成形技術和零件結(jié)構(gòu)成形工藝分析。
本書可作為本科、?啤⒏呗毢统扇私逃葘哟卧盒5耐ㄓ媒滩,也可供其他相關專業(yè)的師生和工程技術人員參考。
前言
緒論
第1篇材料篇
第1章工程材料的性能
1?1靜載時材料的力學性能
1?1?1強度與塑性
1?1?2彈性與剛度
1?1?3硬度
1?2動載時材料的力學性能
1?2?1沖擊韌性
1?2?2疲勞強度
1?3工程材料的物理、化學及工藝性能
1?3?1物理性能
1?3?2化學性能
1?3?3工藝性能
思考題
第2章金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)和二元合金
相圖
2?1金屬的晶體結(jié)構(gòu)
2?1?1晶體的概念
2?1?2實際晶體結(jié)構(gòu)
2?2金屬的結(jié)晶與同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變
2?2?1純金屬的結(jié)晶
2?2?2晶粒大小及控制
2?2?3金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變
2?3合金及合金的相結(jié)構(gòu)
2?3?1合金
2?3?2合金的相結(jié)構(gòu)
2?4二元合金相圖
2?4?1勻晶相圖
2?4?2共晶相圖
2?4?3包晶相圖
2?4?4共析相圖
2?5鐵碳合金的基本組織與性能和鐵碳合金
相圖
2?5?1鐵碳合金的基本組織與性能
2?5?2鐵碳合金相圖
思考題
第3章鋼的熱處理
3?1鋼的熱處理概述
3?1?1鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變
3?1?2鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變
3?2整體熱處理方法
3?2?1退火
3?2?2正火
3?2?3淬火
3?2?4回火
3?3鋼的淬透性
3?3?1淬透性的概念
3?3?2淬透性對熱處理后力學性能的
影響
3?3?3影響淬透性及淬硬深度的因素
3?3?4淬透性的測定與表示方法
3?4鋼的表面淬火和化學熱處理
3?4?1鋼的表面淬火
3?4?2化學熱處理
3?5其他熱處理工藝簡介
3?5?1真空熱處理
3?5?2可控氣氛熱處理
3?5?3形變熱處理
3?5?4超細化熱處理
3?5?5高能束表面改性熱處理
3?6熱處理工件的結(jié)構(gòu)工藝性
3?6?1熱處理工藝對零件結(jié)構(gòu)的要求
3?6?2和結(jié)構(gòu)工藝性有關的其他要求
思考題
第4章工業(yè)用鋼與鑄鐵
〖〗工程材料及其成形基礎目錄4?1概述
4?1?1鋼的分類與牌號
4?1?2雜質(zhì)對鋼質(zhì)量的影響
4?1?3合金元素在鋼中的作用
4?2工程結(jié)構(gòu)用鋼
4?2?1工程結(jié)構(gòu)用鋼概述
4?2?2碳素結(jié)構(gòu)鋼(非合金結(jié)構(gòu)鋼)
4?2?3低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼
4?3機械結(jié)構(gòu)用鋼
4?3?1優(yōu)質(zhì)的、特殊質(zhì)量的非合金結(jié)構(gòu)
鋼(優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼)
4?3?2特殊質(zhì)量的機械結(jié)構(gòu)用合金鋼
4?3?3易切削鋼
4?3?4鑄鋼
4?4滾動軸承鋼
4?5工具鋼
4?5?1工具鋼概述
4?5?2刃具鋼
4?5?3高速工具鋼
4?5?4模具鋼
4?6不銹鋼、耐熱鋼和低溫鋼
4?6?1不銹鋼
4?6?2耐熱鋼
4?6?3低溫鋼
4?7特殊物理性能鋼
4?8鑄鐵
4?8?1概述
4?8?2鑄鐵石墨化
4?8?3鑄鐵分類
4?8?4常用鑄鐵的牌號、性能與應用
思考題
第5章非鐵合金及粉末冶金
5?1鋁及鋁合金
5?1?1純鋁
5?1?2鋁合金及其強化處理
5?1?3鋁合金分類及其應用
5?2銅及銅合金
5?2?1純銅
5?2?2銅合金
5?3其他非鐵合金簡介
5?3?1鈦及鈦合金
5?3?2鎂及鎂合金
5?3?3鋅及鋅合金
5?4鑄造軸承合金與粉末冶金
5?4?1鑄造軸承合金
5?4?2粉末冶金
思考題
第6章非金屬材料
6?1聚合物材料
6?1?1聚合物的分類
6?1?2塑料
6?1?3橡膠
6?1?4纖維
6?1?5涂料
6?1?6粘合劑
6?1?7功能聚合物材料簡介
6?2陶瓷
6?2?1淘瓷材料的性能特點
6?2?2常用工程結(jié)構(gòu)陶瓷
6?3復合材料
6?3?1復合材料的性能特點
6?3?2樹脂基復合材料
6?3?3金屬基復合材料
6?3?4其他類型的復合材料
思考題
第7章工程材料的合理選用
7?1機械零件合理選材的基本原則和
步驟
7?1?1使用性原則
7?1?2工藝性原則
7?1?3經(jīng)濟性原則
7?1?4可持續(xù)發(fā)展原則
7?1?5選材的基本步驟
7?2機械零件的失效分析
7?2?1零件失效及失效形式
7?2?2失效分析
7?3常用零件選材的方法和注意事項
7?3?1以防止過量變形為主的選材
7?3?2以抗磨損性能為主的選材
7?3?3以抗疲勞性能為主的選材
7?3?4以綜合力學性能為主的選材
7?3?5選材時的注意事項
7?4典型零件(軸)的選材及熱處理
7?4?1軸概述
7?4?2軸的主要性能要求和分類
7?4?3軸類零件(機床主軸)的選材與
工藝路線實例
思考題
第2篇成形篇
第8章鑄造成形
8?1概述
8?2鑄造方法及其應用
8?2?1造型材料和模樣
8?2?2鑄造工藝圖、模樣和芯盒
8?2?3澆注系統(tǒng)和冒口
8?2?4手工造型和制芯
8?2?5綜合工藝分析舉例
8?2?6機器造型與制芯
8?3合金的熔煉與澆注
8?3?1合金的熔煉
8?3?2鑄型澆注
8?4鑄件清理和常見缺陷分析
8?4?1鑄件的落砂和清理
8?4?2鑄件常見缺陷分析與挽救措施
8?5特種鑄造
8?5?1熔模鑄造
8?5?2壓力鑄造
8?5?3金屬型鑄造
8?5?4離心鑄造
8?5?5陶瓷型鑄造
8?5?6擠壓鑄造
8?5?7磁性鑄造
8?5?8石墨型鑄造
8?5?9其他特種鑄造方法
8?6鑄件的工藝設計
8?6?1合金鑄造性能
8?6?2鑄造工藝設計
8?7鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性
8?7?1合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)設計的
要求
8?7?2鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)設計的
要求
8?7?3鑄造方法對鑄件結(jié)構(gòu)設計的
要求
8?8鑄造成形技術的新發(fā)展
思考題
第9章塑性成形
9?1概述
9?2金屬塑性成形理論基礎
9?2?1金屬的塑性變形基礎
9?2?2金屬的可鍛性
9?3鍛造
9?3?1自由鍛
9?3?2模鍛
9?4鍛造工藝規(guī)程的制訂
9?4?1自由鍛工藝規(guī)程的制訂
9?4?2模鍛工藝規(guī)程的制訂
9?5鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性
9?5?1自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性
9?5?2模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性
9?6沖壓
9?6?1沖壓設備
9?6?2沖模
9?6?3沖壓基本工序
9?6?4沖壓件工藝規(guī)程的制訂
9?7沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性
9?7?1沖壓件的形狀
9?7?2沖壓件的尺寸
9?7?3沖壓件的精度和表面質(zhì)量
9?8其他塑性成形方法
9?8?1擠壓
9?8?2軋制
9?8?3拉拔
9?8?4精密模鍛
9?8?5粉末鍛造
9?8?6液態(tài)模鍛
9?8?7超塑性成形
9?8?8高速高能成形
9?8?9計算機在塑性成形中的應用
思考題
第10章連接成形
10?1概述
10?1?1焊接方法及其分類
10?1?2粘接(膠接)
10?1?3鉚接
10?2電弧焊接基礎知識
10?2?1電弧焊的基本知識
10?2?2焊接接頭的組織與性能
10?2?3焊接結(jié)構(gòu)力學
10?2?4焊接缺陷及分析
10?2?5焊接材料
10?3常用焊接方法
10?3?1埋弧焊
10?3?2氬弧焊
10?3?3二氧化碳氣體保護焊
10?3?4電阻焊
10?3?5摩擦焊
10?3?6擴散焊
10?3?7釬焊
10?3?8等離子弧焊與切割
10?3?9電子束焊
10?3?10焊接新技術及其發(fā)展
10?4常用材料焊接
10?4?1金屬材料的焊接性
10?4?2常用金屬材料的焊接
10?4?3異種材料的連接
10?5焊接件結(jié)構(gòu)設計
10?5?1焊接結(jié)構(gòu)件的材料選用
10?5?2焊接工藝方法的選用
10?5?3焊縫結(jié)構(gòu)的合理設計
10?5?4焊接接頭及坡口形式
10?6粘接
10?6?1概述
10?6?2粘結(jié)劑
10?6?3粘接接頭的設計
10?6?4粘接工藝
10?6?5粘接的應用舉例
10?7鉚接
10?7?1概述
10?7?2鉚釘
10?7?3鉚接工具
10?7?4鉚接工藝
思考題
第11章其他工程材料的成形
11?1塑料制品的成形
11?1?1概述
11?1?2塑料的一次成形
11?1?3塑料的二次成形
11?1?4塑料的二次加工
11?2橡膠制品的成形
11?2?1橡膠制品的生產(chǎn)過程
11?2?2橡膠的成形方法
11?3無機非金屬材料成形基礎
11?3?1粉體的制備技術
11?3?2特種陶瓷成形工藝
11?3?3特種陶瓷燒結(jié)
11?4復合材料的成形
11?4?1樹脂基復合材料的成形
11?4?2金屬基復合材料的成形
11?4?3陶瓷基復合材料的成形
思考題
第12章快速成形技術
12?1概述
12?1?1快速成形技術原理
12?1?2快速成形技術的實現(xiàn)
12?1?3快速成形方法分類
12?1?4快速成形的特點
12?1?5快速成形的應用
12?1?6快速成形的發(fā)展趨勢
12?2熔融沉積快速成形
12?2?1工藝原理
12?2?2工藝特點
12?2?3成形設備
12?2?4成形材料
12?2?5影響因素分析
12?2?6應用實例——葉輪原型制作
12?3其他快速成形工藝簡介
12?3?1光敏樹脂液相固化成形
(SLA)
12?3?2分層實體制造(LOM)
12?3?3選擇性激光燒結(jié)(SLS)
12?3?4三維打。3DP)
12?4逆向工程技術概述
12?4?1逆向工程的定義
12?4?2逆向工程的工作流程
12?4?3逆向工程系統(tǒng)的組成
12?4?4逆向工程與產(chǎn)品創(chuàng)新
12?4?5逆向工程的應用
思考題
第13章零件結(jié)構(gòu)成形工藝分析
13?1零件毛坯成形方法的選擇
13?1?1零件毛坯成形方法的選擇
原則
13?1?2常用材料成形方法的比較
13?2典型零件毛坯成形方法的選擇
13?2?1軸桿類零件
13?2?2盤套類零件
13?2?3支架箱體類零件
13?3零件成形方法選擇的技術經(jīng)濟
分析
13?3?1零件成形的技術經(jīng)濟分析
概述
13?3?2鑄件的生產(chǎn)成本分析
13?3?3鍛件的生產(chǎn)成本分析
13?3?4焊接件的生產(chǎn)成本分析
思考題
參考文獻