工程材料及其成形技术（第3版）

　　《工程材料及其成形技术（第3版）》在上一版的基础上对原有内容进行了更新和修订。在编写顺序上，仍按照由浅入深、循序渐进、便于教学的思路，从工程材料的基础知识开始介绍，然后对材料的组织结构和材料热处理中的组织结构转变进行了介绍。全书共分九章，分别介绍了工程材料的力学性能，金属材料的基础知识，钢的热处理，金属材料，铸造成形技术，锻压成形技术，焊接成形技术，非金属材料及其成形技术，金属零件的失效、选材及加工工艺的选择等内容，同时，书中还补充了新型材料的相关内容。本书配套了微课、习题答案、相关视频等诸多课程资源，读者扫码即可获得，非常方便。本书可作为机电及相关专业高等院校教学用书，也可供相关专业技术人员、工艺人员参考阅读。

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绪论 001

第1章　工程材料的力学性能 004
1.1　材料的强度与塑性 004
1.1.1 强度 005
1.1.2 塑性 006
1.2　材料的硬度 007
1.2.1 布氏硬度(Brinell hardness) 008
1.2.2 洛氏硬度(Rockwell hardness) 008
1.2.3 维氏硬度(Vickers hardness)  009
1.3　材料的冲击韧性 009
1.4　材料的疲劳强度 010
1.5　材料的断裂韧性(fracture toughness)  011
思考题 013

第2章　金属材料的基础知识 014
2.1　金属的晶体结构 014
2.1.1 晶体与非晶体 014
2.1.2 金属的晶体结构 015
2.1.3 金属的同素异构转变 017
2.1.4 实际金属的晶体结构 017
2.2　纯金属的结晶 020
2.2.1 金属结晶的基本概念 020
2.2.2 金属的冷却曲线和过冷现象 021
2.2.3 纯金属的结晶过程 022
2.2.4 金属晶粒的大小与控制 023
2.2.5 金属的铸锭组织 024
2.3　合金的相结构 025
2.3.1 合金的基本概念 025
2.3.2 合金的相结构 026
2.4　合金的结晶 027
2.4.1 二元合金相图的基本知识 027
2.4.2 二元相图的基本类型 029
2.4.3 相图与合金性能的关系 031
2.5　铁碳合金相图 032
2.5.1 铁碳合金的基本相和组织 033
2.5.2 铁碳合金相图分析 034
2.5.3 铁碳合金的成分、组织和性能的变化规律 041
2.5.4 铁碳合金相图的应用 041
思考题 043

第3章　钢的热处理 044
3.1　钢在加热时的组织转变 045
3.1.1 奥氏体形成的基本过程 045
3.1.2 影响奥氏体形成的因素 046
3.1.3 影响奥氏体晶粒大小的因素 047
3.2　钢在冷却时的组织转变 047
3.2.1 过冷奥氏体的等温转变曲线 048
3.2.2 过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能 051
3.2.3 过冷奥氏体的连续冷却转变 059
3.3　钢的退火与正火 061
3.3.1 退火和正火的定义、目的及分类 062
3.3.2 退火和正火操作及其应用 063
3.4　钢的淬火 066
3.4.1 钢的淬火工艺 066
3.4.2 钢的淬透性 070
3.4.3 钢的淬硬性 074
3.5　钢的回火 074
3.5.1 淬火钢在回火时的转变 074
3.5.2 回火种类及应用 076
3.5.3 回火脆性 077
3.6　钢的表面淬火和化学热处理 078
3.6.1 钢的表面淬火 078
3.6.2 钢的化学热处理 080
3.7　钢的热处理新技术 086
3.7.1 可控气氛热处理和真空热处理 086
3.7.2 形变热处理 088
3.8　表面热处理新技术 089
3.8.1 热喷涂技术 089
3.8.2 气相沉积技术 090
3.8.3 三束表面改性技术 091
思考题 092

第4章　金属材料 094
4.1　工业用钢 094
4.1.1 碳钢中的常存杂质及对性能的影响 094
4.1.2 合金元素在钢中的作用 095
4.1.3 钢的牌号 099
4.1.4 结构钢 100
4.1.5 工具钢 106
4.1.6 特殊性能钢 111
4.2　铸铁 117
4.2.1 铸铁的石墨化过程 118
4.2.2 铸铁的分类及牌号 120
4.2.3 常用铸铁 122
4.2.4 合金铸铁 130
4.3　有色金属及其合金 132
4.3.1 铝及铝合金 132
4.3.2 铜及铜合金 137
4.3.3 钛及钛合金 142
思考题 143

第5章　铸造成形技术 146
5.1　铸造成形基本原理 146
5.1.1 充型能力 146
5.1.2 铸件的凝固方式 148
5.1.3 铸造合金的收缩 149
5.1.4 铸造应力及铸件的变形和裂纹 151
5.1.5 铸件常见缺陷 153
5.2　铸造成形方法 155
5.2.1 砂型铸造工艺 155
5.2.2 金属型铸造 157
5.2.3 压力铸造 158
5.2.4 熔模铸造 159
5.2.5 其他铸造方法 160
5.2.6 铸造方法的选择 161
5.3　铸件的结构设计 161
思考题 165

第6章　锻压成形技术 167
6.1　锻压成形的基本原理 168
6.1.1 金属塑性变形的实质 168
6.1.2 塑性变形对金属组织结构和性能的影响 170
6.2　金属的锻造性能 173
6.3　锻造成形技术 175
6.3.1 自由锻 175
6.3.2 模锻 177
6.4　板料冲压成形技术 178
6.4.1 板料冲压基本工序 179
6.4.2 冲压模具 182
6.5　塑性加工零件的结构工艺性 184
6.5.1 自由锻件的结构工艺性 184
6.5.2 冲压件结构工艺性 185
6.6　其他塑性成形技术 187
6.6.1 挤压成形 187
6.6.2 轧制成形 188
6.6.3 拉拔成形 190
6.7　塑性加工技术新进展 191
思考题 193

第7章　焊接成形技术 194
7.1　熔化焊成形基本原理 195
7.1.1 焊接电弧 195
7.1.2 焊接接头的组织和性能 196
7.1.3 焊接应力和变形 198
7.2　手工电弧焊 201
7.3　其他焊接方法 205
7.3.1 埋弧自动焊 205
7.3.2 气体保护焊 206
7.3.3 电阻焊 208
7.3.4 钎焊 210
7.4　常用金属材料的焊接 210
7.4.1 金属材料的焊接性 210
7.4.2 常用金属材料的焊接 211
7.5　焊接工艺及结构设计 214
7.6　焊接缺陷与焊接质量检验 215
思考题 217

第8章　非金属材料及其成形技术 218
8.1　高分子材料及其成形技术 218
8.1.1 高分子材料的基本概念 218
8.1.2 工程塑料及其成形技术 221
8.1.3 橡胶材料及其成形技术 224
8.2　陶瓷材料及其成形技术 225
8.2.1 陶瓷的分类与性能 226
8.2.2 常用工业陶瓷 227
8.2.3 陶瓷材料的成形技术 227
8.3　复合材料及其成形技术 228
8.4　新型材料 230
8.4.1 新型材料的特点与分类 230
8.4.2 主要新型材料介绍 231
8.4.3 新型材料成分、结构与性能间的关系 234
8.4.4 几种重要新型材料的发展趋势 234
思考题 237

第9章　金属零件的失效、选材及加工工艺的选择 238
9.1　零件的失效分析 238
9.1.1 零件失效的概念和形式 238
9.1.2 机械零件失效的原因 239
9.1.3 失效分析的一般过程 240
9.2　选材的一般原则 240
9.2.1 选用材料的一般原则 240
9.2.2 选材的方法与步骤 242
9.3　典型零件的选材与工艺 243
9.3.1 齿轮类与轴类零件的选材分析 244
9.3.2 典型零件的选材实例 245
思考题 246

参考文献 248