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第一篇 基础篇3

绪论3

第1章 金属材料的性能4

1.1 材料的力学性能4

1.1.1 强度4

1.1.2 塑性5

1.1.3 硬度6

1.1.4 冲击韧性7

1.1.5 疲劳强度8

1.2 材料的理化性能9

1.2.1 物理性能9

1.2.2 化学性能10

1.3 材料的工艺性能10

本章小结11

思考与习题11

第2章 金属材料的晶体结构与结晶12

2.1 金属的晶体结构12

2.1.1 晶体结构的基本概念12

2.1.2 常见的金属晶格类型13

2.1.3 金属的实际晶体结构14

2.1.4 合金的晶体结构16

2.2 纯金属及合金的结晶17

2.2.1 纯金属的结晶17

2.2.2 合金的结晶20

2.3 铁碳合金相图22

2.3.1 铁碳合金的基本组织23

2.3.2 Fe-Fe3C合金相图分析24

2.3.3 Fe-Fe3C合金的分类26

2.3.4 典型铁碳合金的结晶过程及组织26

2.3.5 碳含量对铁碳合金组织和性能的影响30

本章小结31

思考与习题31

第3章 钢的热处理33

3.1 热处理的基本概念33

3.2 钢在热处理时的组织转变34

3.2.1 钢在加热时的组织转变34

3.2.2 钢在冷却时的组织转变36

3.3 钢的普通热处理42

3.3.1 钢的退火42

3.3.2 钢的正火43

3.3.3 钢的淬火44

3.3.4 钢的回火47

3.4 钢的表面热处理49

3.4.1 钢的表面淬火49

3.4.2 钢的化学热处理50

本章小结51

思考与习题52

第4章 工业用钢53

4.1 钢的分类和牌号53

4.1.1 钢的分类53

4.1.2 钢的牌号、性能和用途53

4.2 钢中杂质与合金元素57

4.2.1 杂质元素对钢性能的影响57

4.2.2 合金元素在钢中的作用58

4.3 结构钢61

4.3.1 低合金结构钢61

4.3.2 渗碳钢62

4.3.3 渗氮钢65

4.3.4 调质钢65

4.3.5 弹簧钢69

4.3.6 滚动轴承钢70

4.4 工具钢71

4.4.1 刃具钢71

4.4.2 模具钢76

4.4.3 量具钢77

4.5 特殊性能钢77

4.5.1 不锈钢77

4.5.2 耐热钢79

4.5.3 耐磨钢80

本章小结82

思考与习题82

第5章 铸铁83

5.1 概述83

5.1.1 铸铁的成分和性能特点83

5.1.2 铸铁的石墨化及影响因素83

5.1.3 铸铁的组织与石墨化的关系85

5.1.4 铸铁的分类86

5.2 灰铸铁87

5.2.1 灰铸铁的成分、组织与性能特点87

5.2.2 灰铸铁的孕育处理88

5.2.3 灰铸铁的牌号和应用88

5.2.4 灰铸铁的热处理89

5.3 球墨铸铁89

5.3.1 球墨铸铁的生产方法89

5.3.2 球墨铸铁的成分、组织与性能特点89

5.3.3 球墨铸铁的牌号与应用90

5.3.4 球墨铸铁的热处理91

5.4 可锻铸铁92

5.4.1 可锻铸铁的生产方法92

5.4.2 可锻铸铁的成分、组织与性能特点92

5.4.3 可锻铸铁的牌号与应用93

本章小结94

思考与习题94

第6章 其他金属材料95

6.1 铝及铝合金95

6.1.1 工业纯铝95

6.1.2 铝合金95

6.2 铜及铜合金98

6.2.1 工业纯铜98

6.2.2 铜合金99

6.3 钛及钛合金103

6.3.1 钛及钛合金的性能特点103

6.3.2 钛合金的分类103

6.3.3 常用的钛及钛合金材料103

6.4 滑动轴承合金104

6.4.1 滑动轴承合金的性能要求105

6.4.2 常用的滑动轴承合金105

6.5 粉末冶金材料106

6.5.1 粉末冶金材料的生产106

6.5.2 常用的粉末冶金材料107

本章小结109

思考与习题109

第7章 非金属材料110

7.1 高分子材料110

7.1.1 高分子材料的基本概念110

7.1.2 高分子材料的分类和命名110

7.1.3 高分子材料的性能111

7.1.4 常用的高分子材料112

7.2 陶瓷材料117

7.2.1 陶瓷材料的结构特点117

7.2.2 陶瓷材料的性能118

7.2.3 常用的工程陶瓷材料119

7.3 复合材料120

7.3.1 复合材料概述120

7.3.2 复合材料的分类120

7.3.3 复合材料的性能121

7.3.4 常用的复合材料121

本章小结123

思考与习题123

第二篇 应用篇127

第8章 零件的选材127

8.1 零件的失效127

8.1.1 失效的概念与形式127

8.1.2 零件失效的原因及分析127

8.2 零件设计中的材料选择128

8.2.1 选材的基本原则129

8.2.2 零件选材中的注意事项130

8.3 典型零件、工具的选材及热处理131

8.3.1 轴类零件的选材及热处理132

8.3.2 齿轮类零件的选材及热处理133

8.3.3 常用刀具的选材及热处理136

本章小结138

思考与习题139

第9章 热处理实习140

9.1 钢的热处理140

9.1.1 热处理操作140

9.1.2 钢材的火花鉴别142

9.2 汽车半轴淬火开裂与疲劳断裂的分析防止措施147

9.2.1 概况147

9.2.2 淬火开裂147

9.2.3 疲劳断裂149

9.2.4 结论150

9.3 车床主轴的热处理工艺151

本章小结152

思考与习题152

第10章 典型模具材料与热处理153

10.1 模具材料概述153

10.1.1 模具材料的分类153

10.1.2 模具材料的性能要求154

10.1.3 模具选材的一般原则155

10.2 冷作模具钢155

10.2.1 各类冷作模具的特点156

10.2.2 冷作模具钢的分类、性能和选用157

10.2.3 冷作模具钢的选材167

10.3 热作模具钢168

10.3.1 各类热作模具的工作条件及要求169

10.3.2 热作模具钢按合金元素含量及热处理后性能分类172

10.3.3 热作模具的选材178

10.4 塑料模具钢180

10.4.1 塑料模具的性能要求180

10.4.2 塑料模具钢的分类及特点181

10.4.3 塑料模具钢的选用184

10.5 其他模具材料184

10.5.1 铸铁模具材料概况184

10.5.2 硬质合金186

10.5.3 有色金属及合金模具材料187

本章小结189

参考文献190