工程材料及其热处理-第2版

教学基本要求10
2.1 金属的晶体结构10
2.1.1 晶体的概念10
2.1.2 实际晶体结构12
2.2 金属的结晶与同素异构转变13
2.2.1 纯金属的结晶13
2.2.2 晶粒大小及控制15
2.2.3 金属的同素异构转变15
2.3 合金与合金的相结构16
2.3.1 合金16
2.3.2 合金的相结构16
2.4 二元合金相图18
2.4.1 匀晶相图19
2.4.2 共晶相图20
2.4.3 包晶相图21
2.4.4 共析相图21
2.5 铁碳合金与铁碳合金相图22
2.5.1 铁碳合金的基本组织与性能22
2.5.2 铁碳合金相图23
思考题29
第3章 金属的热处理31
教学基本要求31
3.1 金属热处理概述31
3.1.1 钢在加热时的组织转变32
3.1.2 钢在冷却时的组织转变33
3.2 金属的整体热处理工艺38
3.2.1 退火38
3.2.2 正火40
3.2.3 淬火40
3.2.4 回火43
3.3 钢的淬透性44
3.3.1 淬透性的概念及对热处理后力学
性能的影响44
3.3.2 影响淬透性及淬硬深度的因素45
3.3.3 淬透性的测定与表示方法45
3.4 金属的表面热处理与化学热处理46
3.4.1 钢的表面淬火47
3.4.2 化学热处理48
3.5 其他热处理工艺简介51
3.5.1 真空热处理51
3.5.2 可控气氛热处理51
3.5.3 形变热处理52
3.5.4 超细化热处理52
3.5.5 高能束热处理52
3.6 表面技术53
3.7 热处理工件的结构工艺性56
3.7.1 热处理工艺对零件结构的要求57
3.7.2 和结构工艺性有关的其他要求58
思考题58
第4章 工业用钢与铸铁60
教学基本要求60
4.1 概述60
4.1.1 工业用钢的分类与牌号60
4.1.2 杂质对钢质量的影响64
4.1.3 合金元素在钢中的作用65
4.2 工程结构钢68
4.2.1 概述68
4.2.2 碳素结构钢(非合金结构钢)68
4.2.3 低合金高强度结构钢和合金
结构钢69
4.2.4 微合金化低碳高强度钢简介72
4.3 机械结构钢74
4.3.1 优质的、特殊质量的非合金结构钢
(优质碳素结构钢)74
4.3.2 特殊质量的机械结构用合金钢76
4.3.3 易切削钢84
4.3.4 铸钢85
4.4 滚动轴承钢86
4.5 工具钢89
4.5.1 概述89
4.5.2 刃具钢89
4.5.3 高速工具钢91
4.5.4 模具钢94
4.6 不锈钢、耐热钢和低温钢98
4.6.1 不锈钢98
4.6.2 耐热钢101
4.6.3 低温钢102
4.7 特殊物理性能钢103
4.8 铸铁103
4.8.1 概述103
4.8.2 铸铁石墨化103
4.8.3 铸铁分类105
4.8.4 常用铸铁的牌号、性能与应用105
思考题114
第5章 非铁合金及粉末冶金材料115
教学基本要求115
5.1 铝及铝合金115
5.1.1 工业纯铝115
5.1.2 铝合金及其强化处理116
5.1.3 铝合金分类及其应用117
5.2 铜及铜合金121
5.2.1 工业纯铜121
5.2.2 铜合金122
5.3 其他非铁合金简介127
5.3.1 钛及其合金127
5.3.2 镁及其合金129
5.3.3 锌及其合金129
5.4 铸造轴承合金与粉末冶金130
5.4.1 铸造轴承合金130
5.4.2 粉末冶金132
思考题133
第6章 聚合物、无机与复合材料134
教学基本要求134
6.1 聚合物材料134
6.1.1 聚合物特征134
6.1.2 塑料134
6.1.3 橡胶138
6.1.4 纤维140
6.1.5 涂料140
6.1.6 粘合剂141
6.1.7 功能聚合物材料简介142
6.2 无机非金属材料142
6.3 复合材料146
6.3.1 复合材料的性能特点146
6.3.2 树脂基复合材料148
6.3.3 金属基复合材料150
6.3.4 其他类型的复合材料150
思考题151
第7章 新型材料152
教学基本要求152
7.1 形状记忆合金152
7.1.1 形状记忆效应原理152
7.1.2 形状记忆合金及应用153
7.2 非晶态金属156
7.2.1 非晶态金属的结构特点157
7.2.2 非晶态金属的性能特点及
应用158
7.3 超导材料160
7.3.1 超导材料的基本性质160
7.3.2 超导材料的分类及性能161
7.3.3 超导材料的应用162
7.4 储氢合金163
7.4.1 储氢技术原理164
7.4.2 储氢合金的条件164
7.4.3 储氢合金分类及研究现状165
7.4.4 储氢合金的应用165
7.5 纳米材料167
7.5.1 纳米材料的性质167
7.5.2 纳米材料的分类169
7.5.3 纳米材料的性能及应用170
思考题172
第8章 工程材料的合理选用173
教学基本要求173
8.1 机械零件合理选材的基本原则与
步骤173
8.1.1 使用性原则173
8.1.2 工艺性原则174
8.1.3 经济性原则176
8.1.4 可持续发展原则178
8.1.5 选材的基本步骤178
8.2 机械零件的失效分析179
8.2.1 零件失效及失效形式179
8.2.2 失效分析180
8.3 常用零件选材的原则方法180
8.3.1 以防止过量变形为主的选材180
8.3.2 以抗磨损性能为主的选材181
8.3.3 以抗疲劳性能为主的选材181
8.3.4 以综合力学性能为主的选材182
8.3.5 选材时应注意的事项182
8.4 轴类零件的选材及热处理183
8.4.1 工作条件与失效形式183
8.4.2 主要性能要求183
8.4.3 轴类零件的选材与工艺路线
实例184
8.5 齿轮零件的选材及热处理187
8.5.1 齿轮的工作条件与失效形式187
8.5.2 主要性能要求188
8.5.3 齿轮的选材与热处理188
8.5.4 齿轮选材与工艺路线实例188
8.6 弹簧零件的选材及热处理191
8.6.1 工作条件与失效形式191
8.6.2 性能要求191
8.6.3 选材及其热处理192
8.7 其他常见零件的选材及热处理193
8.8 切削刀具的选材及热处理194
8.8.1 工作条件与失效形式194
8.8.2 主要性能要求194
8.8.3 切削刀具的选材195
8.8.4 典型刀具195
8.9 模具零件的选材及热处理197
8.9.1 冷作模具197
8.9.2 热作模具204
8.9.3 塑料模具205
8.10 汽车零件的选材及热处理207
8.10.1 汽车零件的选材概况207
8.10.2 部分汽车零件的材料与热处理
实例208
8.11 锅炉、压力容器和汽轮机主要零件的选材210
8.12 航空航天材料简介211
8.12.1 航空航天材料的种类211
8.12.2 航空航天材料的要求213
8.12.3 航空航天材料的发展展望213
思考题214
第9章 课堂讨论指导216
课堂讨论一 铁碳合金相图216
课堂讨论二 金属热处理216
课堂讨论三 工业用钢217
参考文献218