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开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111751700
编辑推荐
普高、职业本科、高职层次工科专业机械制图零件测绘实训教材，双色印刷，扫码看操作视频。
内容简介
机械工业出版社本书为普通高等教育机械类及近机械类专业的技术基础课教材。以材料的成分、组织、工艺、性能、应用为主线,从材料基本理论、金属材料改性技术、材料性能及应用、材料选用等方面介绍机械工程材料的基本知识。本书共13章,主要内容包括材料的性能、金属材料的结构与组织、金属的塑性变形改性、钢的热处理改性、金属的表面改性、碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属、新型金属材料、非金属材料、机械零件的选材及热处理、特定行业机械零件的选材及热处理等,每章章末有适量的思考题。
本书可作为高等院校机械制造、机械设计、机电工程等机械类专业以及近机械类专业教材,也可作为职业学校、成人教育及有关工程技术人员的参考书。
本书可作为高等院校机械制造、机械设计、机电工程等机械类专业以及近机械类专业教材,也可作为职业学校、成人教育及有关工程技术人员的参考书。
目 录
目录
前言
二维码清单
绪论1
0.1工程材料的地位1
0.1.1工程材料的社会地位1
0.1.2工程材料在机械工业中的地位2
0.2工程材料的分类2
0.2.1按材料的化学成分分类2
0.2.2按材料使用性能分类3
0.3我国材料的主要成就及发展现状3
0.4本书的主要内容3
0.4.1材料的基本理论3
0.4.2金属材料的改性技术3
0.4.3各种机械工程材料的性能及
应用3
0.4.4机械工程材料的选用4
0.5本书的学习任务4
0.6本书的学习目标4
重点内容4
思考题5
第1章材料的性能6
1.1材料的力学性能6
1.1.1强度6
1.1.2塑性 8
1.1.3硬度8
1.1.4韧性11
1.1.5疲劳强度11
1.2材料常用物理化学性能12
1.2.1材料的物理性能12
1.2.2材料的化学性能13
1.3材料的工艺性能13
1.3.1铸造性能13
1.3.2锻造性能14
1.3.3焊接性14
1.3.4热处理性能14
1.3.5切削加工性能14
重点内容14
思考题15
第2章金属材料的结构与组织16
2.1纯金属的结构与组织16
2.1.1理想金属晶体结构 17
2.1.2实际金属晶体结构17
2.1.3纯金属的组织19
2.2合金的结构与组织22
2.2.1合金的结构22
2.2.2合金的组织23
2.3铁碳合金的结构与组织28
2.3.1铁碳合金的结构28
2.3.2铁碳合金的组织29
2.3.3铁碳相图的应用35
重点内容37
扩展阅读38
思考题38
第3章金属的塑性变形改性39
3.1塑性变形的形式及过程39
3.1.1塑性变形的形式39
3.1.2塑性变形的过程40
3.2冷塑性变形后金属的组织性能41
3.2.1冷塑性变形后金属的组织结构41
3.2.2冷塑性变形后金属的性能42
3.3冷塑性变形金属加热时的组织性能43
3.3.1回复的组织性能43
3.3.2再结晶的组织性能43
3.3.3晶粒长大的组织性能44
3.4热塑性变形后金属的组织性能44
3.4.1热塑性变形后金属的组织44
3.4.2热塑性变形后金属的性能44
重点内容45
思考题45
第4章钢的热处理改性46
4.1热处理的作用及分类46
4.1.1热处理的作用46
4.1.2热处理的分类46
4.2钢在加热时的组织转变47
4.2.1加热温度47
4.2.2转变过程47
4.2.3加热转变组织及其控制措施48
4.3钢在冷却时的组织转变49
4.3.1转变产物及性能50
4.3.2等温冷却转变 52
4.3.3连续冷却转变52
4.4钢的退火与正火53
4.4.1退火与正火的作用53
4.4.2退火工艺53
4.4.3正火工艺54
4.5钢的淬火与回火54
4.5.1淬火的作用55
4.5.2淬火工艺55
4.5.3回火的作用57
4.5.4回火工艺57
4.6钢的表面热处理58
4.6.1表面淬火59
4.6.2渗碳60
4.6.3渗氮61
4.7钢的热处理新工艺62
4.7.1真空热处理62
4.7.2形变热处理62
4.7.3高能束表面淬火63
4.7.4智能化热处理64
4.8热处理工序的位置及零件的加工工艺
路线65
4.8.1热处理工序的位置65
4.8.2各种碳素钢零件的加工工艺路线65
4.9钢热处理缺陷的防止及热处理零件的
结构工艺性66
4.9.1热处理缺陷的防止66
4.9.2热处理零件的结构工艺性66
重点内容67
思考题68
第5章金属的表面改性70
5.1电镀及化学镀70
5.1.1电镀70
5.1.2化学镀73
5.2热喷涂75
5.2.1火焰喷涂76
5.2.2电弧线材喷涂77
5.2.3等离子喷涂77
5.3气相沉积78
5.3.1物理气相沉积78
5.3.2化学气相沉积79
5.4激光表面改性80
5.4.1激光表面熔覆80
5.4.2激光表面合金化81
重点内容82
思考题82
第6章碳素钢83
6.1碳素钢的基本知识83
6.1.1碳素钢的成分特点83
6.1.2碳素钢的组织及性能84
6.1.3碳素钢的分类84
6.1.4碳素钢的热处理85
6.1.5碳素钢的牌号85
6.2常用碳素钢的牌号、成分、组织、性能
及应用85
6.2.1普通碳素结构钢85
6.2.2优质碳素结构钢86
6.2.3碳素工具钢88
6.2.4铸造碳素钢88
重点内容89
扩展阅读90
思考题90
第7章合金钢91
7.1合金钢的基本知识91
7.1.1合金钢的成分91
7.1.2合金钢的组织、性能及应用93
7.1.3合金钢的热处理94
7.1.4合金钢的分类94
7.1.5合金钢的牌号95
7.2常用合金结构钢的牌号、成分、组织、
性能及应用96
7.2.1低合金高强度结构钢96
7.2.2合金渗碳钢97
7.2.3合金调质钢99
7.2.4合金弹簧钢99
7.2.5滚动轴承钢101
7.2.6易切钢102
7.3常用合金工具钢的牌号、成分、组织、
性能及应用102
7.3.1合金刃具钢102
7.3.2合金模具钢105
7.3.3合金量具钢107
7.4特殊性能钢的牌号、成分、组织、性能
及应用108
7.4.1不锈钢108
7.4.2耐热钢109
7.4.3耐磨钢112
重点内容112
扩展阅读113
思考题114
第8章铸铁115
8.1铸铁的成分115
8.2铸铁的组织116
8.2.1铁碳双重相图116
8.2.2铸铁的组织116
8.3铸铁的分类及牌号117
8.3.1铸铁的分类117
8.3.2铸铁的牌号117
8.4铸铁的性能及应用118
8.4.1铸铁的性能118
8.4.2铸铁的应用118
8.5常用铸铁的成分、组织、热处理、性能
及应用118
8.5.1灰铸铁118
8.5.2蠕墨铸铁120
8.5.3可锻铸铁121
8.5.4球墨铸铁123
8.5.5合金铸铁125
重点内容127
扩展阅读127
思考题128
第9章有色金属129
9.1铝及铝合金129
9.1.1纯铝129
9.1.2铝合金的成分、组织特点、分类及
牌号129
9.1.3铝合金的热处理130
9.1.4常用铝合金的牌号、成分、性能及
应用131
9.2铜及铜合金135
9.2.1纯铜135
前言
二维码清单
绪论1
0.1工程材料的地位1
0.1.1工程材料的社会地位1
0.1.2工程材料在机械工业中的地位2
0.2工程材料的分类2
0.2.1按材料的化学成分分类2
0.2.2按材料使用性能分类3
0.3我国材料的主要成就及发展现状3
0.4本书的主要内容3
0.4.1材料的基本理论3
0.4.2金属材料的改性技术3
0.4.3各种机械工程材料的性能及
应用3
0.4.4机械工程材料的选用4
0.5本书的学习任务4
0.6本书的学习目标4
重点内容4
思考题5
第1章材料的性能6
1.1材料的力学性能6
1.1.1强度6
1.1.2塑性 8
1.1.3硬度8
1.1.4韧性11
1.1.5疲劳强度11
1.2材料常用物理化学性能12
1.2.1材料的物理性能12
1.2.2材料的化学性能13
1.3材料的工艺性能13
1.3.1铸造性能13
1.3.2锻造性能14
1.3.3焊接性14
1.3.4热处理性能14
1.3.5切削加工性能14
重点内容14
思考题15
第2章金属材料的结构与组织16
2.1纯金属的结构与组织16
2.1.1理想金属晶体结构 17
2.1.2实际金属晶体结构17
2.1.3纯金属的组织19
2.2合金的结构与组织22
2.2.1合金的结构22
2.2.2合金的组织23
2.3铁碳合金的结构与组织28
2.3.1铁碳合金的结构28
2.3.2铁碳合金的组织29
2.3.3铁碳相图的应用35
重点内容37
扩展阅读38
思考题38
第3章金属的塑性变形改性39
3.1塑性变形的形式及过程39
3.1.1塑性变形的形式39
3.1.2塑性变形的过程40
3.2冷塑性变形后金属的组织性能41
3.2.1冷塑性变形后金属的组织结构41
3.2.2冷塑性变形后金属的性能42
3.3冷塑性变形金属加热时的组织性能43
3.3.1回复的组织性能43
3.3.2再结晶的组织性能43
3.3.3晶粒长大的组织性能44
3.4热塑性变形后金属的组织性能44
3.4.1热塑性变形后金属的组织44
3.4.2热塑性变形后金属的性能44
重点内容45
思考题45
第4章钢的热处理改性46
4.1热处理的作用及分类46
4.1.1热处理的作用46
4.1.2热处理的分类46
4.2钢在加热时的组织转变47
4.2.1加热温度47
4.2.2转变过程47
4.2.3加热转变组织及其控制措施48
4.3钢在冷却时的组织转变49
4.3.1转变产物及性能50
4.3.2等温冷却转变 52
4.3.3连续冷却转变52
4.4钢的退火与正火53
4.4.1退火与正火的作用53
4.4.2退火工艺53
4.4.3正火工艺54
4.5钢的淬火与回火54
4.5.1淬火的作用55
4.5.2淬火工艺55
4.5.3回火的作用57
4.5.4回火工艺57
4.6钢的表面热处理58
4.6.1表面淬火59
4.6.2渗碳60
4.6.3渗氮61
4.7钢的热处理新工艺62
4.7.1真空热处理62
4.7.2形变热处理62
4.7.3高能束表面淬火63
4.7.4智能化热处理64
4.8热处理工序的位置及零件的加工工艺
路线65
4.8.1热处理工序的位置65
4.8.2各种碳素钢零件的加工工艺路线65
4.9钢热处理缺陷的防止及热处理零件的
结构工艺性66
4.9.1热处理缺陷的防止66
4.9.2热处理零件的结构工艺性66
重点内容67
思考题68
第5章金属的表面改性70
5.1电镀及化学镀70
5.1.1电镀70
5.1.2化学镀73
5.2热喷涂75
5.2.1火焰喷涂76
5.2.2电弧线材喷涂77
5.2.3等离子喷涂77
5.3气相沉积78
5.3.1物理气相沉积78
5.3.2化学气相沉积79
5.4激光表面改性80
5.4.1激光表面熔覆80
5.4.2激光表面合金化81
重点内容82
思考题82
第6章碳素钢83
6.1碳素钢的基本知识83
6.1.1碳素钢的成分特点83
6.1.2碳素钢的组织及性能84
6.1.3碳素钢的分类84
6.1.4碳素钢的热处理85
6.1.5碳素钢的牌号85
6.2常用碳素钢的牌号、成分、组织、性能
及应用85
6.2.1普通碳素结构钢85
6.2.2优质碳素结构钢86
6.2.3碳素工具钢88
6.2.4铸造碳素钢88
重点内容89
扩展阅读90
思考题90
第7章合金钢91
7.1合金钢的基本知识91
7.1.1合金钢的成分91
7.1.2合金钢的组织、性能及应用93
7.1.3合金钢的热处理94
7.1.4合金钢的分类94
7.1.5合金钢的牌号95
7.2常用合金结构钢的牌号、成分、组织、
性能及应用96
7.2.1低合金高强度结构钢96
7.2.2合金渗碳钢97
7.2.3合金调质钢99
7.2.4合金弹簧钢99
7.2.5滚动轴承钢101
7.2.6易切钢102
7.3常用合金工具钢的牌号、成分、组织、
性能及应用102
7.3.1合金刃具钢102
7.3.2合金模具钢105
7.3.3合金量具钢107
7.4特殊性能钢的牌号、成分、组织、性能
及应用108
7.4.1不锈钢108
7.4.2耐热钢109
7.4.3耐磨钢112
重点内容112
扩展阅读113
思考题114
第8章铸铁115
8.1铸铁的成分115
8.2铸铁的组织116
8.2.1铁碳双重相图116
8.2.2铸铁的组织116
8.3铸铁的分类及牌号117
8.3.1铸铁的分类117
8.3.2铸铁的牌号117
8.4铸铁的性能及应用118
8.4.1铸铁的性能118
8.4.2铸铁的应用118
8.5常用铸铁的成分、组织、热处理、性能
及应用118
8.5.1灰铸铁118
8.5.2蠕墨铸铁120
8.5.3可锻铸铁121
8.5.4球墨铸铁123
8.5.5合金铸铁125
重点内容127
扩展阅读127
思考题128
第9章有色金属129
9.1铝及铝合金129
9.1.1纯铝129
9.1.2铝合金的成分、组织特点、分类及
牌号129
9.1.3铝合金的热处理130
9.1.4常用铝合金的牌号、成分、性能及
应用131
9.2铜及铜合金135
9.2.1纯铜135
前 言
前言
随着智能制造、工业互联网技术的飞速发展,我国正在由材料大国、制造大国向材料强国、制造强国转变,以建设高水平科技自立自强的现代化强国。为加快实现这一宏伟目标,我国进一步突出了创新在现代化建设全局中的核心地位。新形势下的高等教育要加强制造业拔尖创新人才的自主培养,要加强新工科建设及工程认证,要以德树人,加强社会主义核心价值观教育,培养高素质创新型应用型工程技术人才。
根据高等教育机械类专业的课程教学基本要求,结合编者长期的教学经验和课程改革成果,本书在第1版基础上进行修订。修订过程中参考了其他同类教材及新材料新技术有关资料,在内容修订的同时,增加了各章重点内容的总结、扩展阅读和视频动画链接,扩充了新材料的应用成果,融入了思政元素。修订后本书的内容及形式得到了进一步提升,严谨科学、生动有趣,是一本数字化新形态教材。
本书针对机械行业的工程材料,主要阐述了材料的成分、组成、性能、应用之间关系;介绍了塑性变形加工、热处理、表面处理等材料改性技术;说明了钢铁材料、有色金属、非金属材料、复合材料等各种工程材料的性能及应用;在此基础上还总结了各种类型机械零件及各种特定行业机械零件的材料选用、热处理方法选用、热处理工艺及零件工艺路线的制订。
本书主要具有以下特点:
1)条理清晰、知识系统——对各章内容均按照成分、组成、性能、应用的主线编排教学内容,条理清晰,便于掌握材料研究和分析的基本方法,提高创新思维能力。
2)重点突出、内容精炼——精简了材料基本原理及热处理原理方面的深层次机理,突出选择材料、热处理的主要方法,并在每章最后对关键知识进行梳理总结,突出重点。
3)信息丰富、开阔视野——扩充了高温合金、非晶态合金、形状记忆合金等新材料及其应用实例,增加了信息量,扩大了知识新视野。
4)强化实践、注重应用——增加了较多材料选用的内容,以及材料应用方面的实例分析、加工工艺路线制订、加工技术等实际应用知识,注重应用能力的培养。
5)形式多样、生动形象——增加了较多对比性的表格便于记忆,增加了大量材料应用的照片及工艺技术的图片、链接了材料原理和应用的动画及视频等,生动形象。
本书所引用的材料成分、性能、牌号及工艺标注方法等均来自现行国家标准,引用的新材料多为近年来我国取得的突出成就,具有前瞻性。本书可作为高等院校机械制造、机械设计、机电工程等机械类专业以及模具制造、能源与动力、农业机械、过程装备、交通运输等近机类专业和高分子、电化学等材料加工相关专业的工程材料课程教学用书,也可作为成人教育及有关工程技术人员的学习和参考用书。
本书由郑州轻工业大学高红霞教授任主编,负责全书的统稿与审校,由吴深、樊江磊、王通任副主编。高红霞编写绪论、第1章、第13章13.4~13.6节;吴深编写第2章、第12章;樊江磊编写第3章、第4章、附录;王通编写第5章、第11章;周向葵编写第6章、第7章;李莹编写第8章、第9章9.1~9.4节;王艳编写第9章9.5节、第10章、第13章13.1~13.3节。
本书在修订过程中,采用了郑州轻工业大学其他教师及学生整理的资料及图片,参阅了相关教材、手册、材料的最新标准等,得到了其他院校教师的帮助,在此一并深表感谢!
由于编者水平有限,书中难免存在疏漏和不妥之处,恳请各位读者批评指正,以便不断完善。
编者
随着智能制造、工业互联网技术的飞速发展,我国正在由材料大国、制造大国向材料强国、制造强国转变,以建设高水平科技自立自强的现代化强国。为加快实现这一宏伟目标,我国进一步突出了创新在现代化建设全局中的核心地位。新形势下的高等教育要加强制造业拔尖创新人才的自主培养,要加强新工科建设及工程认证,要以德树人,加强社会主义核心价值观教育,培养高素质创新型应用型工程技术人才。
根据高等教育机械类专业的课程教学基本要求,结合编者长期的教学经验和课程改革成果,本书在第1版基础上进行修订。修订过程中参考了其他同类教材及新材料新技术有关资料,在内容修订的同时,增加了各章重点内容的总结、扩展阅读和视频动画链接,扩充了新材料的应用成果,融入了思政元素。修订后本书的内容及形式得到了进一步提升,严谨科学、生动有趣,是一本数字化新形态教材。
本书针对机械行业的工程材料,主要阐述了材料的成分、组成、性能、应用之间关系;介绍了塑性变形加工、热处理、表面处理等材料改性技术;说明了钢铁材料、有色金属、非金属材料、复合材料等各种工程材料的性能及应用;在此基础上还总结了各种类型机械零件及各种特定行业机械零件的材料选用、热处理方法选用、热处理工艺及零件工艺路线的制订。
本书主要具有以下特点:
1)条理清晰、知识系统——对各章内容均按照成分、组成、性能、应用的主线编排教学内容,条理清晰,便于掌握材料研究和分析的基本方法,提高创新思维能力。
2)重点突出、内容精炼——精简了材料基本原理及热处理原理方面的深层次机理,突出选择材料、热处理的主要方法,并在每章最后对关键知识进行梳理总结,突出重点。
3)信息丰富、开阔视野——扩充了高温合金、非晶态合金、形状记忆合金等新材料及其应用实例,增加了信息量,扩大了知识新视野。
4)强化实践、注重应用——增加了较多材料选用的内容,以及材料应用方面的实例分析、加工工艺路线制订、加工技术等实际应用知识,注重应用能力的培养。
5)形式多样、生动形象——增加了较多对比性的表格便于记忆,增加了大量材料应用的照片及工艺技术的图片、链接了材料原理和应用的动画及视频等,生动形象。
本书所引用的材料成分、性能、牌号及工艺标注方法等均来自现行国家标准,引用的新材料多为近年来我国取得的突出成就,具有前瞻性。本书可作为高等院校机械制造、机械设计、机电工程等机械类专业以及模具制造、能源与动力、农业机械、过程装备、交通运输等近机类专业和高分子、电化学等材料加工相关专业的工程材料课程教学用书,也可作为成人教育及有关工程技术人员的学习和参考用书。
本书由郑州轻工业大学高红霞教授任主编,负责全书的统稿与审校,由吴深、樊江磊、王通任副主编。高红霞编写绪论、第1章、第13章13.4~13.6节;吴深编写第2章、第12章;樊江磊编写第3章、第4章、附录;王通编写第5章、第11章;周向葵编写第6章、第7章;李莹编写第8章、第9章9.1~9.4节;王艳编写第9章9.5节、第10章、第13章13.1~13.3节。
本书在修订过程中,采用了郑州轻工业大学其他教师及学生整理的资料及图片,参阅了相关教材、手册、材料的最新标准等,得到了其他院校教师的帮助,在此一并深表感谢!
由于编者水平有限,书中难免存在疏漏和不妥之处,恳请各位读者批评指正,以便不断完善。
编者
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