工程材料（第二版）

　　本书涉及的材料牌号为新标准，同时配置了数字化资源。

　　徐自立，男，1964年生，工学博士，教授，中共党员。机械工程与控制学院金工系教师。湖北省铸造学会理事、湖北省金工学会会员、华中科技大学出版社工程材料及机械制造基础编委会成员。美国威斯康辛州立大学访问归国学者。硕士导师，华中科技大学合作博导。湖北省高新科技项目评委，武汉市科技局评委，河南省科技奖评委，江西省专利奖评委。 近年来发表论文30余篇，其中被SCI、EI收录15篇。主持完成省部级课题5项，参加国*级项目3项。主编全国范围内使用的“21世纪高等学校工程材料及机械制造工艺基础系列教材”1本、“十二五规划教材”2本。参编教材5本。获湖北省教学成果二等奖1项。授权专利2项。指导硕士研究生8名，在华中科技大学联合指导博士研究生4名。 本科授课课程有《工程材料》（双语）、《机械制造工程基础I》（原金属工艺学，双语）、《机械制造基础》、《工程材料及加工》、《C语言程序设计》、《工业设计造型材料及加工工艺》、《计算机应用基础》等。研究生授课课程有《现代工程材料性能及其制造技术》、《材料成形计算机模拟》、《热弹性力学》等。

绪论(1)
第1章材料的性能(4)
1.1静态力学性能(4)
1.1.1强度、刚度和塑性(4)
1.1.2硬度(6)
1.2动态力学性能(9)
1.3其他性能(11)
思考与练习(13)
第2章金属的结构与塑性变形(15)
2.1纯金属的晶体结构(15)
2.1.1晶体结构的基本概念(15)
2.1.2常见金属的晶格类型(16)
2.1.3晶体的同素异构现象(18)
2.1.4单晶体的各向异性与多晶体的各向同性(19)
2.1.5实际金属的结构(19)
2.2合金的晶体结构(23)
2.2.1合金概述(23)
2.2.2固溶体(24)
2.2.3金属间化合物(26)
2.3金属的冷变形行为(26)
2.3.1单晶体金属的塑性变形(26)
2.3.2实际金属的塑性变形(30)
2.4冷变形金属对金属组织和性能的影响(31)
2.4.1塑性变形对金属组织结构的影响(31)
2.4.2塑性变形对金属性能的影响(33)
2.5冷变形金属在加热时组织和性能的变化(34)
2.5.1回复(34)
2.5.2再结晶(35)
2.5.3晶粒长大(38)
2.6金属的热变形加工(39)
思考与练习(41)
第3章金属的结晶与二元合金相图(42)
3.1金属的结晶及其控制(42)
3.1.1结晶概述(42)
3.1.2金属的结晶过程(43)
3.1.3晶粒的大小及控制(46)
3.1.4铸锭的凝固组织(47)
3.2二元合金相图的建立及其意义(48)
3.3二元合金相图的基本类型及杠杆定律(50)
3.3.1匀晶相图(50)
3.3.2共晶相图(52)
3.3.3包晶相图(57)
3.3.4其他相图(58)
3.3.5合金的性能与相图的关系(60)
思考与练习(62)
第4章铁碳合金(63)
4.1铁碳合金相图及其分析和应用(63)
4.1.1铁碳合金中的基本相与组织(64)
4.1.2FeFe3C相图分析(64)
4.1.3典型合金结晶过程分析(66)
4.1.4碳对铁碳合金组织和性能的影响(70)
4.1.5FeFe3C相图的应用和局限性(72)
4.2非合金钢(73)
4.2.1钢中的元素(74)
4.2.2非合金钢的牌号、性能和用途(75)
思考与练习(83)
第5章金属热处理(85)
5.1钢受热时的转变(85)
5.2钢在冷却时的转变(88)
5.2.1过冷奥氏体等温转变曲线(89)
5.2.2过冷奥氏体连续转变曲线(98)
5.3钢的退火与正火(99)
5.3.1退火和正火的目的(99)
5.3.2退火工艺及其应用(100)
5.3.3正火工艺及其应用(102)
5.4钢的淬火(102)
5.4.1淬火的目的(102)
5.4.2淬火的一般工艺(103)
5.4.3常用的淬火方法(105)
5.5钢的回火(107)
5.5.1回火的目的(107)
5.5.2淬火钢回火时的组织转变和产物(107)
5.5.3淬火钢回火时的性能变化(109)
5.5.4回火的种类及应用(110)
5.5.5自身回火淬火法(111)
5.6钢的淬透性(112)
5.7钢的表面淬火(116)
5.7.1感应加热表面淬火(116)
5.7.2火焰加热表面淬火(118)
5.7.3激光加热表面淬火(118)
5.8钢的化学热处理(119)
5.8.1渗碳(119)
5.8.2渗氮(122)
5.8.3气体碳氮共渗(123)
5.9热处理注意事项(124)
思考与练习(128)
第6章合金钢(129)
6.1合金钢中的元素(129)
6.1.1合金元素在钢中的存在形式和对基本相的影响(130)
6.1.2合金元素对铁碳合金相图的影响(132)
6.1.3合金元素对钢热处理组织转变的影响(133)
6.1.4合金元素对钢力学性能的影响(136)
6.1.5合金元素对钢工艺性能的影响(139)
6.2合金结构钢及其应用(140)
6.2.1合金渗碳钢(140)
6.2.2合金调质钢(143)
6.2.3合金弹簧钢(148)
6.2.4高碳铬轴承钢(151)
6.2.5其他常用合金结构钢(153)
6.3合金工模具钢及其应用(160)
6.3.1低合金量具刃具钢(160)
6.3.2高速工具钢(161)
6.3.3冷作模具钢(167)
6.3.4热作模具钢(170)
6.3.5量具用合金钢(173)
6.3.6其他合金工模具钢(175)
6.4特殊性能钢及其应用(175)
6.4.1不锈钢(175)
6.4.2耐热钢及耐热合金(182)
6.4.3耐磨钢(187)
思考与练习(191)
第7章铸铁(193)
7.1铸铁的石墨化和分类(193)
7.1.1铸铁的石墨化(193)
7.1.2铸铁的分类(194)
7.2灰铸铁(196)
7.2.1影响灰铸铁组织和性能的因素(198)
7.2.2灰铸铁的热处理(200)
7.3球墨铸铁(200)
7.3.1球墨铸铁的化学成分和球化处理(200)
7.3.2球墨铸铁的牌号、组织和性能(201)
7.3.3球墨铸铁的热处理(202)
7.4其他铸铁(204)
7.4.1可锻铸铁(204)
7.4.2蠕墨铸铁(206)
7.4.3特殊性能铸铁(207)
思考与练习(209)
第8章非铁金属及合金(210)
8.1铝及铝合金(210)
8.1.1纯铝及其应用(210)
8.1.2铝合金及其应用(211)
8.2铜及铜合金(218)
8.2.1工业纯铜及其应用(218)
8.2.2铜合金及其应用(219)
8.3滑动轴承合金(223)
8.3.1滑动轴承的工作条件及对性能、组织的要求(223)
8.3.2各类滑动轴承合金应用简介(224)
8.4钛及钛合金(226)
8.4.1纯钛及其应用(226)
8.4.2钛合金及其应用(227)
8.5粉末冶金材料及其应用(228)
8.5.1粉末冶金工艺(228)
8.5.2粉末冶金技术的应用(229)
8.5.3粉末冶金材料——硬质合金及其应用(230)
思考与练习(230)
第9章非金属材料及其应用(232)
9.1高分子材料(232)
9.1.1高分子化合物的组成和分类(232)
9.1.2高分子材料的命名及分类(233)
9.1.3塑料(235)
9.1.4合成橡胶与合成纤维(241)
9.1.5合成胶黏剂和涂料(243)
9.2工业陶瓷(245)
9.2.1陶瓷材料的分类(246)
9.2.2常用工程陶瓷及其应用(246)
思考与练习(248)
第10章现代新型材料及其应用(249)
10.1复合材料(249)
10.2其他新型材料(254)
10.2.1形状记忆合金(254)
10.2.2非晶态合金(257)
10.2.3纳米材料(260)
10.2.4阻尼合金(264)
10.2.5超导材料(265)
思考与练习(266)
第11章机械零件的选材与失效分析(267)
11.1机械零件的失效分析(267)
11.2机械零件选材的基本原则及分析(270)
11.2.1选材的基本原则(270)
11.2.2机械零件强度与材料力学性能的关系(273)
11.3常用机械零件的选材及加工路线(275)
11.3.1轴类零件(275)
11.3.2齿轮类零件(278)
11.3.3弹簧类零件(282)
11.3.4箱体支承类零件(283)
11.3.5仪表壳体类零件(284)
11.3.6常用机械的主要零件的选材(284)
思考与练习(289)
附录A钢铁金属硬度与强度的换算表(290)
附录B淬火钢回火温度与硬度的关系(294)
附录C常用塑料、复合材料缩写代号(295)
附录D机械工程材料实验(296)
参考文献(309)