機械工程材料

緒論
第1章  工程材料的力學性能
1.1 材料的強度及塑性3
1.1.1 拉伸試驗及拉伸曲線3
1.1.2 彈性極限與剛度4
1.1.3 強度4
1.1.4 塑性5
1.2 材料的硬度6
1.2.1 布氏硬度6
1.2.2 洛氏硬度7
1.2.3 維氏硬度8
1.3 材料的沖擊韌度8
1.3.1 沖擊試驗及其指標9
1.3.2 小能量多次沖擊試驗10
1.4 材料的斷裂韌度10
1.5 材料的疲勞強度11
習題12
第2章  常見金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶
2.1 金屬的晶體結(jié)構(gòu)13
2.1.1 晶體與非晶體13
2.1.2 金屬的晶體結(jié)構(gòu)13
2.1.3 金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)16
2.2 純金屬的結(jié)晶18
2.2.1 純金屬的冷卻曲線和過冷度19
2.2.2 純金屬的結(jié)晶過程20
2.2.3 晶粒大小對金屬力學性能的影響21
2.2.4 影響晶粒大小的因素及晶粒大小的控制21
2.3 合金的相結(jié)構(gòu)及二元合金相圖22
2.3.1 合金的相結(jié)構(gòu)22
2.3.2 二元合金相圖24
2.3.3 二元合金相圖的基本類型25
2.4 合金性能與相圖的關系31
2.4.1 合金的力學性能、物理性能與相圖的關系31
2.4.2 合金的工藝性能與相圖的關系32
習題32
第3章  金屬的塑性變形與再結(jié)晶
3.1 金屬的塑性變形34
3.1.1 金屬的彈性變形與塑性變形34
3.1.2 單晶體的塑性變形35
3.1.3 多晶體的塑性變形37
3.2 冷塑性變形對金屬組織和性能的影響38
3.2.1 冷塑性變形對金屬組織的影響38
3.2.2 冷塑性變形對性能的影響    40
3.3 回復與再結(jié)晶42
3.3.1 回復42
3.3.2 再結(jié)晶43
3.3.3 晶粒長大44
3.3.4 影響再結(jié)晶晶粒大小的因素44
3.4 金屬的熱加工45
3.4.1 熱加工與冷加工的區(qū)別 45
3.4.2 熱加工對金屬組織和性能的影響45
習題47
第4章  鐵碳合金相圖及碳鋼
4.1 鐵碳合金的基本組織48
4.1.1 純鐵48
4.1.2 鐵碳合金的基本組織49
4.2 鐵碳合金相圖50
4.2.1 鐵碳合金相圖中的特性點與特性線50
4.2.2 典型鐵碳合金的結(jié)晶過程52
4.3 碳的質(zhì)量分數(shù)對鐵碳合金組織和力學性能的影響57
4.3.1 碳的質(zhì)量分數(shù)對平衡組織的影響57
4.3.2 碳的質(zhì)量分數(shù)對力學性能的影響58
4.4 鐵碳合金相圖的應用59
4.5 碳鋼60
4.5.1 鋼中的常存元素60
4.5.2 碳鋼的分類61
4.5.3 碳鋼的牌號、性能及用途62
習題67
第5章  鋼的熱處理
5.1 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變68
5.1.1 奧氏體的形成69
5.1.2 奧氏體晶粒的大小及控制71
5.2 鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變73
5.2.1 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線73
5.2.2 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能74
5.2.3 影響C曲線的因素78
5.2.4 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變79
5.3 鋼的退火與正火79
5.3.1 鋼的退火80
5.3.2 鋼的正火81
5.4 鋼的淬火82
5.4.1 淬火溫度與保溫時間82
5.4.2 淬火冷卻介質(zhì)82
5.4.3 淬火方法83
5.4.4 鋼的淬硬性和淬透性84
5.4.5 淬火缺陷及防止措施86
5.5 鋼的回火87
5.5.1 回火的目的88
5.5.2 淬火鋼在回火時組織與性能的變化88
5.5.3 回火的分類及應用89
5.6 鋼的表面熱處理90
5.6.1 鋼的表面淬火90
5.6.2 鋼的化學熱處理91
5.7 其他熱處理工藝95
5.7.1 可控氣氛熱處理95
5.7.2 真空熱處理96
5.7.3 形變熱處理97
5.7.4 激光熱處理98
習題99
第6章  合金鋼
6.1 合金元素在鋼中的作用101
6.1.1 合金元素對鋼中基本相的影響101
6.1.2 合金元素對鐵碳合金相圖的影響102
6.1.3 合金元素對鋼熱處理的影響103
6.2 合金鋼的分類和牌號106
6.2.1 合金鋼的分類106
6.2.2 合金鋼的牌號表示方法106
6.3 合金結(jié)構(gòu)鋼109
6.3.1 低合金結(jié)構(gòu)鋼109
6.3.2 合金滲碳鋼113
6.3.3 合金調(diào)質(zhì)鋼116
6.3.4 合金彈簧鋼117
6.3.5 滾動軸承鋼120
6.3.6 超高強度鋼122
6.4 合金工具鋼與高速工具鋼122
6.4.1 合金工具鋼122
6.4.2 高速工具鋼126
6.5 特殊性能鋼130
6.5.1 不銹鋼130
6.5.2 耐熱鋼134
6.5.3 高錳耐磨鋼     136
習題137
第7章  鑄鐵
7.1 鑄鐵的石墨化138
7.1.1 鐵碳合金的雙重相圖138
7.1.2 鑄鐵的石墨化過程139
7.1.3 影響石墨化的因素140
7.2 鑄鐵的分類141
7.3 灰鑄鐵141
7.3.1 灰鑄鐵的化學成分、組織與性能141
7.3.2 灰鑄鐵的孕育處理142
7.3.3 灰鑄鐵的牌號及用途142
7.3.4 灰鑄鐵的熱處理143
7.4 球墨鑄鐵144
7.4.1 球墨鑄鐵的化學成分、組織與性能144
7.4.2 球化處理145
7.4.3 球墨鑄鐵的牌號及用途145
7.4.4 球墨鑄鐵的熱處理145
7.5 蠕墨鑄鐵147
7.5.1 蠕墨鑄鐵的化學成分、組織與性能147
7.5.2 蠕墨化處理147
7.5.3 蠕墨鑄鐵的牌號及用途147
7.6 可鍛鑄鐵148
7.6.1 可鍛鑄鐵的化學成分、組織與性能148
7.6.2 可鍛鑄鐵的生產(chǎn)工藝149
7.6.3 可鍛鑄鐵的牌號及用途150
7.7 特殊性能鑄鐵151
7.7.1 耐磨鑄鐵151
7.7.2 耐熱鑄鐵152
7.7.3 耐蝕鑄鐵153
習題153
第8章  非鐵金屬材料及硬質(zhì)合金
8.1 鋁及鋁合金154
8.1.1 工業(yè)純鋁154
8.1.2 鋁合金的分類154
8.1.3 鋁合金的強化156
8.1.4 變形鋁合金157
8.1.5 鑄造鋁合金159
8.2 銅及銅合金161
8.2.1 工業(yè)純銅161
8.2.2 銅合金161
8.3 鈦及鈦合金168
8.3.1 工業(yè)純鈦168
8.3.2 鈦合金168
8.3.3 鈦合金的熱處理170
8.4 滑動軸承合金170
8.4.1 滑動軸承對軸承合金的性能要求170
8.4.2 軸承合金的分類及牌號表示方法171
8.4.3 常用的軸承合金及用途171
8.5 硬質(zhì)合金173
8.5.1 粉末冶金簡介174
8.5.2 硬質(zhì)合金174
習題176
第9章  非金屬材料及新型材料
9.1 高分子材料178
9.1.1 高分子材料的概念178
9.1.2 高分子材料的性能 178
9.1.3 常用高分子材料179
9.2 陶瓷材料184
9.2.1 陶瓷材料的概念184
9.2.2 陶瓷的性能184
9.2.3 常用陶瓷材料185
9.3 復合材料185
9.3.1 復合材料的分類186
9.3.2 復合材料的性能186
9.3.3 常用復合材料及用途186
9.4 新型材料188
9.4.1 納米材料188
9.4.2 非晶態(tài)合金189
9.4.3 超導材料190
9.4.4 形狀記憶合金192
習題193
第10章  常用機械工程材料的選用
10.1 機械零件的失效與分析194
10.1.1 失效的概念194
10.1.2 機械零件失效的形式194
10.1.3 機械零件失效的原因與分析方法196
10.2 材料選擇的一般原則、方法與步驟198
10.2.1 材料選擇的一般原則198
10.2.2 材料選擇的方法與步驟201
10.3 典型零件的材料選擇202
10.3.1 軸類零件203
10.3.2 齒輪類零件206
10.3.3 箱體類零件209
習題210
附表
附表Ⅰ 黑色金屬硬度及強度換算值（摘自GB／T 1172―1999）211
附表Ⅱ 常用鋼種的臨界溫度214
參考文獻