机械工程材料

　　“机械工程材料”是机械、机电类专业重要的专业基础课。本书内容主要包括工程材料的力学性能，常见金属的晶体结构和结晶，金属的塑性变形与再结晶，铁碳合金相图及碳钢以及钢的热处理，合金钢、铸铁、非铁金属材料、非金属材料及新型材料及常用机械工程材料的选用等内容。本书可用作高等职业教育应用型专门人才和培养的相关课程教材，也可供相关工程技术人员参考使用。本书配有教学课件，请发送邮件至bhkeiian@126.com或致电010－ 82317027申请索取。

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绪论
第1章  工程材料的力学性能
1.1 材料的强度及塑性3
1.1.1 拉伸试验及拉伸曲线3
1.1.2 弹性极限与刚度4
1.1.3 强度4
1.1.4 塑性5
1.2 材料的硬度6
1.2.1 布氏硬度6
1.2.2 洛氏硬度7
1.2.3 维氏硬度8
1.3 材料的冲击韧度8
1.3.1 冲击试验及其指标9
1.3.2 小能量多次冲击试验10
1.4 材料的断裂韧度10
1.5 材料的疲劳强度11
习题12
第2章  常见金属的晶体结构与结晶
2.1 金属的晶体结构13
2.1.1 晶体与非晶体13
2.1.2 金属的晶体结构13
2.1.3 金属的实际晶体结构16
2.2 纯金属的结晶18
2.2.1 纯金属的冷却曲线和过冷度19
2.2.2 纯金属的结晶过程20
2.2.3 晶粒大小对金属力学性能的影响21
2.2.4 影响晶粒大小的因素及晶粒大小的控制21
2.3 合金的相结构及二元合金相图22
2.3.1 合金的相结构22
2.3.2 二元合金相图24
2.3.3 二元合金相图的基本类型25
2.4 合金性能与相图的关系31
2.4.1 合金的力学性能、物理性能与相图的关系31
2.4.2 合金的工艺性能与相图的关系32
习题32
第3章  金属的塑性变形与再结晶
3.1 金属的塑性变形34
3.1.1 金属的弹性变形与塑性变形34
3.1.2 单晶体的塑性变形35
3.1.3 多晶体的塑性变形37
3.2 冷塑性变形对金属组织和性能的影响38
3.2.1 冷塑性变形对金属组织的影响38
3.2.2 冷塑性变形对性能的影响    40
3.3 回复与再结晶42
3.3.1 回复42
3.3.2 再结晶43
3.3.3 晶粒长大44
3.3.4 影响再结晶晶粒大小的因素44
3.4 金属的热加工45
3.4.1 热加工与冷加工的区别 45
3.4.2 热加工对金属组织和性能的影响45
习题47
第4章  铁碳合金相图及碳钢
4.1 铁碳合金的基本组织48
4.1.1 纯铁48
4.1.2 铁碳合金的基本组织49
4.2 铁碳合金相图50
4.2.1 铁碳合金相图中的特性点与特性线50
4.2.2 典型铁碳合金的结晶过程52
4.3 碳的质量分数对铁碳合金组织和力学性能的影响57
4.3.1 碳的质量分数对平衡组织的影响57
4.3.2 碳的质量分数对力学性能的影响58
4.4 铁碳合金相图的应用59
4.5 碳钢60
4.5.1 钢中的常存元素60
4.5.2 碳钢的分类61
4.5.3 碳钢的牌号、性能及用途62
习题67
第5章  钢的热处理
5.1 钢在加热时的组织转变68
5.1.1 奥氏体的形成69
5.1.2 奥氏体晶粒的大小及控制71
5.2 钢在冷却时的组织转变73
5.2.1 过冷奥氏体的等温转变曲线73
5.2.2 过冷奥氏体的等温转变产物的组织和性能74
5.2.3 影响C曲线的因素78
5.2.4 过冷奥氏体的连续冷却转变79
5.3 钢的退火与正火79
5.3.1 钢的退火80
5.3.2 钢的正火81
5.4 钢的淬火82
5.4.1 淬火温度与保温时间82
5.4.2 淬火冷却介质82
5.4.3 淬火方法83
5.4.4 钢的淬硬性和淬透性84
5.4.5 淬火缺陷及防止措施86
5.5 钢的回火87
5.5.1 回火的目的88
5.5.2 淬火钢在回火时组织与性能的变化88
5.5.3 回火的分类及应用89
5.6 钢的表面热处理90
5.6.1 钢的表面淬火90
5.6.2 钢的化学热处理91
5.7 其他热处理工艺95
5.7.1 可控气氛热处理95
5.7.2 真空热处理96
5.7.3 形变热处理97
5.7.4 激光热处理98
习题99
第6章  合金钢
6.1 合金元素在钢中的作用101
6.1.1 合金元素对钢中基本相的影响101
6.1.2 合金元素对铁碳合金相图的影响102
6.1.3 合金元素对钢热处理的影响103
6.2 合金钢的分类和牌号106
6.2.1 合金钢的分类106
6.2.2 合金钢的牌号表示方法106
6.3 合金结构钢109
6.3.1 低合金结构钢109
6.3.2 合金渗碳钢113
6.3.3 合金调质钢116
6.3.4 合金弹簧钢117
6.3.5 滚动轴承钢120
6.3.6 超高强度钢122
6.4 合金工具钢与高速工具钢122
6.4.1 合金工具钢122
6.4.2 高速工具钢126
6.5 特殊性能钢130
6.5.1 不锈钢130
6.5.2 耐热钢134
6.5.3 高锰耐磨钢     136
习题137
第7章  铸铁
7.1 铸铁的石墨化138
7.1.1 铁碳合金的双重相图138
7.1.2 铸铁的石墨化过程139
7.1.3 影响石墨化的因素140
7.2 铸铁的分类141
7.3 灰铸铁141
7.3.1 灰铸铁的化学成分、组织与性能141
7.3.2 灰铸铁的孕育处理142
7.3.3 灰铸铁的牌号及用途142
7.3.4 灰铸铁的热处理143
7.4 球墨铸铁144
7.4.1 球墨铸铁的化学成分、组织与性能144
7.4.2 球化处理145
7.4.3 球墨铸铁的牌号及用途145
7.4.4 球墨铸铁的热处理145
7.5 蠕墨铸铁147
7.5.1 蠕墨铸铁的化学成分、组织与性能147
7.5.2 蠕墨化处理147
7.5.3 蠕墨铸铁的牌号及用途147
7.6 可锻铸铁148
7.6.1 可锻铸铁的化学成分、组织与性能148
7.6.2 可锻铸铁的生产工艺149
7.6.3 可锻铸铁的牌号及用途150
7.7 特殊性能铸铁151
7.7.1 耐磨铸铁151
7.7.2 耐热铸铁152
7.7.3 耐蚀铸铁153
习题153
第8章  非铁金属材料及硬质合金
8.1 铝及铝合金154
8.1.1 工业纯铝154
8.1.2 铝合金的分类154
8.1.3 铝合金的强化156
8.1.4 变形铝合金157
8.1.5 铸造铝合金159
8.2 铜及铜合金161
8.2.1 工业纯铜161
8.2.2 铜合金161
8.3 钛及钛合金168
8.3.1 工业纯钛168
8.3.2 钛合金168
8.3.3 钛合金的热处理170
8.4 滑动轴承合金170
8.4.1 滑动轴承对轴承合金的性能要求170
8.4.2 轴承合金的分类及牌号表示方法171
8.4.3 常用的轴承合金及用途171
8.5 硬质合金173
8.5.1 粉末冶金简介174
8.5.2 硬质合金174
习题176
第9章  非金属材料及新型材料
9.1 高分子材料178
9.1.1 高分子材料的概念178
9.1.2 高分子材料的性能 178
9.1.3 常用高分子材料179
9.2 陶瓷材料184
9.2.1 陶瓷材料的概念184
9.2.2 陶瓷的性能184
9.2.3 常用陶瓷材料185
9.3 复合材料185
9.3.1 复合材料的分类186
9.3.2 复合材料的性能186
9.3.3 常用复合材料及用途186
9.4 新型材料188
9.4.1 纳米材料188
9.4.2 非晶态合金189
9.4.3 超导材料190
9.4.4 形状记忆合金192
习题193
第10章  常用机械工程材料的选用
10.1 机械零件的失效与分析194
10.1.1 失效的概念194
10.1.2 机械零件失效的形式194
10.1.3 机械零件失效的原因与分析方法196
10.2 材料选择的一般原则、方法与步骤198
10.2.1 材料选择的一般原则198
10.2.2 材料选择的方法与步骤201
10.3 典型零件的材料选择202
10.3.1 轴类零件203
10.3.2 齿轮类零件206
10.3.3 箱体类零件209
习题210
附表
附表Ⅰ 黑色金属硬度及强度换算值（摘自GB／T 1172―1999）211
附表Ⅱ 常用钢种的临界温度214
参考文献