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绪论1

第1章 金属结构及性能3

1.1 金属的晶体结构3

1.1.1 单晶体的晶格结构3

1.1.2 多晶体的晶体缺陷7

1.1.3 合金组成及相结构8

1.2 金属的力学性能13

1.2.1 强度与刚度13

1.2.2 塑性与韧性17

1.2.3 硬度与耐磨性19

1.3 金属的其他性能22

1.3.1 金属的物理性能22

1.3.2 金属的化学性能25

1.3.3 金属的加工性能25

思考练习题27

第2章 金属结晶及相图28

2.1 金属结晶及相变28

2.1.1 纯金属的结晶组织28

2.1.2 晶粒细化的途径31

2.1.3 金属同素异构转变33

2.2 合金结晶及相图34

2.2.1 相图概念及建立方法34

2.2.2 二元合金相图的类型35

2.2.3 相图与合金性能的关系42

2.3 铁碳合金及其相图43

2.3.1 铁碳合金组成44

2.3.2 铁碳合金相图46

2.3.3 相图在机制中的应用53

思考练习题56

第3章 金属热处理及工艺58

3.1 热处理基本原理58

3.1.1 钢在加热时的组织转变58

3.1.2 钢在冷却时的过冷组织61

3.1.3 过冷奥氏体的等温转变62

3.1.4 过冷奥氏体的连续转变68

3.2 热处理工艺方法69

3.2.1 钢的普通热处理69

3.2.2 钢的表面淬火处理81

3.2.3 钢的表面扩渗处理85

3.3 热处理新技术及应用93

3.3.1 热处理新技术方法93

3.3.2 计算机辅助热处理97

3.3.3 热处理图样标注方法97

思考练习题100

第4章 钢铁材料及性能103

4.1 碳素钢及其性能103

4.1.1 碳素钢成分及影响103

4.1.2 碳素钢分类及牌号104

4.1.3 碳素钢牌号及用途106

4.2 合金钢及其性能108

4.2.1 合金元素在钢中的作用108

4.2.2 合金钢分类及牌号112

4.2.3 合金结构钢及性能114

4.3 铸铁合金及性能125

4.3.1 铸铁石墨化及组织125

4.3.2 常用铸铁及性能129

4.3.3 合金铸铁及性能135

思考练习题137

第5章 非铁金属与非金属材料138

5.1 非铁金属及性能138

5.1.1 铝及铝合金138

5.1.2 铜及铜合金143

5.1.3 轴承合金及类型148

5.2 非金属材料及性能150

5.2.1 工程塑料150

5.2.2 工业橡胶155

5.2.3 工业陶瓷157

5.3 复合材料及新材料159

5.3.1 复合材料159

5.3.2 新型材料162

思考练习题167

第6章 金属铸造成形168

6.1 铸造工艺方法168

6.1.1 砂型铸造168

6.1.2 特种铸造172

6.1.3 新型铸造176

6.2 铸造工艺原理179

6.2.1 液态金属流动性179

6.2.2 凝固金属收缩性182

6.2.3 铸造应力及其危害184

6.2.4 常用金属件的铸造187

6.3 砂型铸造工艺192

6.3.1 铸造工艺方案拟定192

6.3.2 铸造工艺参数确定197

6.3.3 铸造工艺文件编制199

6.4 铸件结构设计201

6.4.1 铸造工艺对铸件结构的要求201

6.4.2 铸造性能对铸件结构的要求205

6.4.3 组合铸件的结构设计209

思考练习题210

第7章 金属锻压成形212

7.1 锻压成形原理212

7.1.1 金属形变基本理论212

7.1.2 金属形变组织和性能213

7.1.3 金属的可变形性能217

7.2 自由锻成形219

7.2.1 自由锻方法及应用219

7.2.2 自由锻件工艺拟定220

7.2.3 自由锻件结构设计227

7.3 模锻成形229

7.3.1 模锻方法及锻模229

7.3.2 模锻件工艺拟定234

7.3.3 模锻件结构设计240

7.4 锻压新技术242

7.4.1 模锻新工艺242

7.4.2 高速锤锻造243

7.4.3 超塑性锻压244

思考练习题245

第8章 金属焊接成形247

8.1 焊接成形方法247

8.1.1 常用熔焊方法247

8.1.2 高能束熔焊方法254

8.1.3 压焊与钎焊方法257

8.2 熔焊工艺基础262

8.2.1 熔焊冶金与质量262

8.2.2 熔焊组织与性能263

8.2.3 熔焊应力与变形265

8.2.4 焊接材料与性能268

8.3 焊接工艺拟定273

8.3.1 接头形式确定273

8.3.2 焊接方法选择274

8.3.3 焊接材料选择276

8.3.4 焊接参数确定277

8.4 焊接结构设计280

8.4.1 焊件材料选择280

8.4.2 焊缝位置设计281

8.4.3 焊接接头设计284

8.4.4 机械焊接结构289

思考练习题292

第9章 机械零件材料及工艺选择293

9.1 零件种类及材料选择293

9.1.1 零件毛坯种类及分析293

9.1.2 零件选材原则及依据296

9.1.3 各类零件的坯料选择300

9.2 典型零件材料及工艺选择303

9.2.1 带轮材料及工艺303

9.2.2 圆柱齿轮材料及工艺305

9.3 零件热处理工艺拟定307

9.3.1 热处理工序确定307

9.3.2 改性工艺路线确定309

9.4 常用机器零件材料及工艺选择311

9.4.1 螺旋起重器零件材料及工艺311

9.4.2 汽油发动机零件材料及工艺312

9.4.3 承压液压缸缸体材料及工艺313

思考练习题314

参考文献316