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内容提要 本书根据“教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会”于2012年颁布的《高等学校机械基础系列课程现状调查分析报告暨机械基础系列课程教学基本要求》，并吸取了多年课程改革成果与实践经验编写而成,以工程材料的成分、组织结构、工艺、性能与应用的基本理论及其相互关系为主线，简化了工程材料的基本理论，突出了工程材料的性能及其在工程实践中的应用。 本书共分为9章，包括工程材料的性能、工程材料的结构与组织、工程材料的塑性变形与强化、钢的热处理、钢铁材料、有色金属材料、非金属材料、复合材料及特殊性能材料、工程材料的选用。每章都附有适量的思考题。附录部分节选了工程实践中常用的相关资料，可供读者学习和应用时参考。 本书可作为普通高等学校或独立学院机械类和近机类专业学生学习工程材料课程的教材，也可供有关工程技术人员学习、参考。 前言 工程材料课程是高等院校机械类和近机械类本科专业一门十分重要的技术基础课。该课程讲授的工程材料基础理论、基本知识和工程应用等内容是机械类和近机械类工程技术人员必须掌握的基础知识。该课程的教学目的是从机械工程的应用角度出发，阐明工程材料的基本理论，介绍常用的工程材料及其应用的基本知识，使学生了解材料的化学成分、加工工艺、微观组织结构及性能之间的关系。 本书根据“教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会”于2012年颁布的《高等学校机械基础系列课程现状调查分析报告暨机械基础系列课程教学基本要求》编写。在结构设计上，按照工程材料基本理论—工程材料基本知识—材料工程应用的课程体系，以工程材料的成分、组织结构、工艺、性能与应用的基本理论及其相互关系为主线，致力于科学性、系统性和实用性相结合，既体现教材的理论特点，又尽可能使其具有工程参考价值；在教材内容上，密切结合工程设计的实际需要，简化了工程材料的基本理论，突出了工程材料的性能及其在工程实践中的应用，列举了许多在实际生产过程中具有较大参考价值和借鉴意义的应用实例，介绍了工程材料领域的新材料和新进展，以培养学生对新材料技术的兴趣，开拓学生的创新潜力。 本书在编写过程中收集的数据和资料尽可能采用当前最新的信息，名词、概念和计量单位都采用最新的国家标准与计量单位，以便于教师和学生掌握最新技术信息。附录部分节选了工程实践中常用的相关资料，供读者在学习和应用时参考。 本书可作为普通高等学校或独立学院机械类和近机类专业学生学习工程材料课程的教材，也可供有关工程技术人员学习、参考。 本书内容共9章。第1章为工程材料的性能，第2章为材料的结构与组织，第3章为工程材料的塑性变形与强化，第4章为钢的热处理，第5章为钢铁材料，第6章为有色金属材料，第7章为非金属材料，第8章为复合材料及特殊性能材料，第9章为工程材料的选用。 参加本书编写的有南通大学倪红军（第4章），南通大学黄明宇（第7章、第8章复合材料部分），南通大学张福豹（第3章、第6章、附录），东南大学何红媛（第5章），南通大学万晓峰（第2章），南通大学张华丽（第1章、第8章特殊性能材料部分），南通大学钱爱平（绪论、第9章）。 本书在编写过程中参阅了许多文献资料，在此向相关文献的作者表示感谢。 由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。 编者 目录 第0章绪论1 01材料概述1 02材料与机械工程2 03本课程的内容、学习目的和要求3 第1章工程材料的性能5 11材料的力学性能5 111材料的静态力学性能5 112材料的动态力学性能10 113材料的高、低温性能13 12材料的物理化学性能14 121材料的物理性能14 122材料的化学性能15 13材料的工艺性能16 第2章材料的结构与组织18 21材料的结构18 211晶体结构的基本概念18 212常见的晶体结构类型19 213实际晶体与缺陷21 22金属的凝固与结晶组织25 221金属的结晶25 222金属的结构与组织28 23铁碳合金38 231纯铁与铁碳合金中的相39 232铁碳合金相图41 233铁碳合金成分、组织与性能的关系及应用48 第3章工程材料的塑性变形与强化52 31单晶体的塑性变形52 311滑移52 312孪生55 32多晶体的塑性变形56 33塑性变形对材料组织与性能的影响57 331冷塑性变形对金属组织与性能的影响57 332冷塑性变形金属加热时的组织与性能变化59 333金属的热加工62 34金属材料的强化机制63 341固溶强化63 342细晶强化63 343沉淀强化(弥散强化)64 344位错强化64 第4章钢的热处理65 41钢的热处理概述65 42钢在加热和冷却时的组织转变66 421钢在加热时的组织转变66 422钢的冷却及组织转变70 43钢的普通热处理80 431钢的退火与正火80 432淬火83 433钢的淬透性86 434回火89 44钢的表面热处理91 441钢的表面淬火91 442钢的化学热处理94 443钢的激光热处理98 45钢的热处理新工艺100 451深冷处理100 452可控气氛热处理102 453真空热处理103 454形变热处理104 455钢铁材料组织超细化处理106 456计算机控制热处理107 457高能表面热处理107 46钢的热处理缺陷与防止108 461氧化和脱碳108 462过热和过烧109 463回火缺陷109 464减少变形及防止裂纹的措施109 465零件的结构工艺性111 第5章钢铁材料113 51钢113 511钢的分类与牌号114 512钢的主要成分及其对组织和性能的影响118 52铸铁164 521概述164 522常用铸铁166 523合金铸铁176 第6章有色金属材料180 61铝及其合金180 611纯铝180 612铝合金181 613铝合金热处理184 62铜及其合金186 621纯铜186 622铜合金186 623铜合金热处理193 63轴承合金197 64其他有色金属及其合金199 641钛及其合金199 642镁及其合金201 643锌及其合金201 第7章非金属材料203 71高分子材料203 711概述203 712高分子材料的性能204 713常用高分子材料206 72陶瓷材料218 721概述218 722陶瓷材料的结构和性能218 723陶瓷的生产工艺与粉末冶金简介219 724常用陶瓷材料222 第8章复合材料及特殊性能材料228 81复合材料228 811概述228 812增强材料及复合增强原理230 813常用复合材料232 82特殊性能材料238 821梯度功能材料238 822纳米材料240 823形状记忆合金243 824非晶态合金244 825阻尼合金245 826未来材料的发展247 第9章工程材料的选用249 91零件失效分析249 911零件失效的基本形式249 912零件失效的原因250 92选用材料的一般原则250 921使用性能原则250 922工艺性原则251 923经济性原则252 93材料选择的一般过程252 94典型零件的选材及工艺分析253 941轴类零件253 942齿轮类零件255 943箱体类零件258 944其他常用机械零件选材259 945材料选择趋势261 附录262 参考文献266 |
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