工程材料及成型基础(李镇江)

　　本书是根据高等教育“十二五”规划材料类、冶金类和机械类等相关专业人才培养目标制定的基本教学要求，结合作者多年来从事中外合作办学相关专业的教学经验编写而成。本书系统介绍了材料科学的基本知识、常用工程材料及材料成型工艺。全书共分十一章，主要内容有：金属材料结构、纯金属的结晶、二元合金与铁碳合金相图、金属的塑性变形与再结晶、材料中的扩散、钢的热处理、金属工程材料、非金属工程材料、铸造、锻压、焊接。根据教学需要，在附录中安排了相应实验内容，以利于学生掌握相关基本概念和理论。
　　本书可作为材料成型、金属材料、冶金类、机械类等相关专业本科生的教学用书，也可供相关领域的工程技术人员参考。

绪论
0.1材料与人类文明史
0.2材料学、工程材料学与工程材料
0.2.1按材料的化学组成分类
0.2.2按材料的使用性能分类
第1章金属材料结构
1.1金属的晶体结构
1.1.1晶体的基本概念
1.1.2金属中三种典型的晶体结构
1.2实际金属的晶体结构
1.2.1单晶体与多晶体
1.2.2实际金属的晶体缺陷
思考与练习
第2章纯金属的结晶
2.1纯金属的结晶现象
2.1.1纯金属结晶的宏观现象
2.1.2纯金属结晶的微观现象
2.2金属结晶的条件
2.2.1金属结晶的热力学条件
2.2.2金属结晶的结构条件
2.3晶核的形成和长大
2.3.1晶核的形成
2.3.2晶核的长大
2.3.3晶粒大小的控制
思考与练习
第3章二元合金与铁碳合金相图
3.1合金的相结构
3.1.1固溶体
3.1.2中间相
3.2二元合金相图与结晶
3.2.1相图的基本知识
3.2.2二元相图的基本类型
3.2.3合金的性能与相图的关系
3.3铁碳合金相图
3.3.1铁碳合金中的基本相
3.3.2铁碳合金相图分析
3.3.3碳含量与铁碳合金组织和性能之间的关系
思考与练习
第4章金属的塑性变形与再结晶
4.1金属的塑性变形
4.1.1弹性变形与塑性变形的微观机理
4.1.2单晶体的塑性变形方式
4.1.3多晶体的塑性变形
4.2冷塑性变形对金属组织和性能的影响
4.2.1冷塑性变形对金属组织的影响
4.2.2冷塑性变形对金属性能的影响
4.2.3内应力与冷塑性变形
4.3形变金属的回复与再结晶
4.3.1回复
4.3.2再结晶
4.3.3晶粒长大
4.3.4影响再结晶晶粒大小的因素
4.4金属的热加工
4.4.1金属热加工与冷加工的比较
4.4.2热加工对金属组织和性能的影响
思考与练习
第5章材料中的扩散
5.1扩散定律及其应用
5.1.1扩散定律
5.1.2扩散方程在生产中的应用举例
5.2扩散机制
5.2.1扩散机制类型
5.2.2扩散系数
5.3影响扩散的因素
5.3.1温度
5.3.2固溶体类型
5.3.3晶体结构
5.3.4浓度
5.3.5合金元素
5.3.6短路扩散
5.4反应扩散
思考与练习
第6章钢的热处理
6.1热处理概述
6.1.1热处理的作用
6.1.2热处理的基本类型
6.1.3钢的固态转变及转变临界温度
6.2钢的热处理原理
6.2.1钢在加热时的转变
6.2.2钢在冷却时的转变
6.3钢的热处理工艺
6.3.1钢的退火和正火
6.3.2钢的淬火
6.3.3钢的回火
6.4钢的表面热处理
6.4.1钢的表面淬火
6.4.2化学热处理
6.5钢的其他热处理工艺
6.5.1钢的形变热处理
6.5.2钢的时效处理
思考与练习
第7章金属工程材料1157.1工业用钢
7.1.1碳素钢
7.1.2合金钢
7.2铸铁
7.2.1铸铁的石墨化与分类
7.2.2常用铸铁
7.2.3合金铸铁
7.3有色金属及合金
7.3.1铝及铝合金
7.3.2铜及铜合金
7.3.3钛及钛合金
7.3.4镁及镁合金
思考与练习
第8章非金属工程材料1478.1聚合物材料
8.1.1塑料
8.1.2橡胶
8.2无机非金属工程材料
8.2.1陶瓷
8.2.2玻璃
8.2.3硅酸盐水泥
8.3复合材料
8.3.1复合材料的概念
8.3.2复合材料的分类
8.3.3复合材料的性能
8.3.4复合材料的成型方法
8.3.5复合材料的应用
8.3.6复合材料的发展
思考与练习
第9章铸造
9.1铸造工艺基本原理
9.1.1液态合金的充型能力
9.1.2合金的收缩
9.2铸造成型方法
9.2.1砂型铸造
9.2.2特种铸造
9.2.3铸造方法的选择
9.3铸件的结构设计
9.3.1铸造工艺对铸件结构的要求
9.3.2合金铸造性能对铸件结构的要求
思考与练习
第10章锻压
10.1锻压工艺基础
10.1.1锻压的基本成型方法
10.1.2坯料的加热和锻件的冷却
10.2常用锻造方法
10.2.1自由锻
10.2.2模锻
10.3板料冲压
10.3.1板料冲压的基本工序
10.3.2冲床
10.3.3冲模
思考与练习
第11章焊接
11.1焊接理论基础
11.1.1焊接电弧
11.1.2焊接的化学冶金过程
11.1.3焊接接头的组织和性能
11.2焊接成型方法
11.2.1熔化焊
11.2.2压力焊
11.2.3钎焊
11.3金属材料的焊接
11.3.1金属材料的焊接性
11.3.2常用金属材料的焊接
11.4焊接结构工艺性
11.4.1焊接应力和变形
11.4.2焊接接头的设计
11.4.3焊接缺陷
11.4.4焊接检验
11.5现代焊接技术新进展
思考与练习
附录实验
实验一金相试样制备及金相显微镜的使用
实验二铁碳合金平衡组织观察
实验三碳钢的热处理工艺、组织观察及硬度测定
实验四常用金属材料组织观察
参考文献

　　本书是根据高等教育“十二五”规划材料类、冶金类和机械类等相关专业人才培养目标制定的基本教学要求，结合作者多年来中外合作办学的教学经验编写而成。本书可作为材料成型、金属材料、冶金类、机械类等相关专业的本科生教学用书，也可供相关领域的工程技术人员参考。
　　本书结合目前教学改革的基本指导思想和原则，以培养新世纪创新型人才为目标，系统介绍了材料科学的基本知识、常用工程材料及材料成型工艺。全书共分十一章，主要内容有：金属材料结构、纯金属的结晶、二元合金与铁碳合金相图、金属的塑性变形与再结晶、材料中的扩散、钢的热处理、金属工程材料、非金属工程材料、铸造、锻压、焊接，建议理论教学72学时，实验教学8学时。
　　本书在编写过程中，从教学实际出发，注重做到“清晰基本概念、突出基本理论、强化实际应用”，根据教学需要，在附录中安排了相应实验内容，以利于学生掌握相关基本概念和理论。每章通过“动脑筋”的提问形式引出该章的教学内容，并明确提出学习目标，以利于在授课过程中对学生进行启发式教学，让学生“在思考中学习，在学习中思考”；同时，每章都配以一定的思考与练习，以便于学生课后复习思考，让学生通过习题练习能够对所学知识点得以良好的巩固。通过《工程材料及成型基础》课程的学习，让学生既有一定的理论知识，又有较强的实践能力，培养其系统分析问题、解决问题的能力。
　　本书由青岛科技大学机电工程学院李镇江任主编，负责全书的统稿及编撰并完成第2章的编写；绪论、第1章、第4章、第6章、第10章及附录实验部分由张淼编写；第3章、第9章由孙士斌编写；第5章、第11章由王为波编写；第7章、第8章由侯俊英编写。
　　本书在编写过程中参考了相关文献，在此向其作者表示深切的感谢。
　　由于编者水平有限，在编写中难免存在错误和不足之处，敬请广大读者批评指正，以求改进。如读者在使用本书过程中有其他意见或建议，恳请向编者（）提出并交流，不胜感激。　
　　编者
　　2013年3月