本書是根據(jù)高等院校機(jī)械類冷加工各專業(yè)工程材料課程的基本要求編寫的試用教材。
本書從機(jī)械類各專業(yè)學(xué)生實(shí)際需要出發(fā),介紹了常用機(jī)械工程材料及其應(yīng)用,主要內(nèi)容包括:材料的結(jié)構(gòu)和金屬的結(jié)晶;金屬的塑性變形與再結(jié)晶;材料的力學(xué)性能;二元合金相圖;鐵碳合金;鋼的熱處理;合金鋼;鑄鐵;非鐵(有色)金屬及其合金;機(jī)械零件選材及工藝路線分析;非金屬機(jī)械工程材料(包括高分子材料、工程塑料、橡膠材料、工程陶瓷材料、復(fù)合材料)等。書末附錄介紹了常用力學(xué)性能指標(biāo)及硬度試驗(yàn)方法,金屬硬度及其與強(qiáng)度的換算以及國內(nèi)外常用鋼材牌號(hào)。本書在選材方面注重聯(lián)系實(shí)際,反映材料科學(xué)的新近成果。書中的相關(guān)內(nèi)容也采用了新的國家標(biāo)準(zhǔn)。
本書可作為高等院校機(jī)械類或近機(jī)類冷加工各專業(yè)使用的教材,也可供專業(yè)技術(shù)人員閱讀參考。
第2版前言
第1版前言
緒論
第一章 材料的結(jié)構(gòu)和金屬的結(jié)晶
第一節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)和非晶體
一、原子的結(jié)合鍵及其特性
二、晶體和非晶體概念
三、非晶體結(jié)構(gòu)
四、晶體結(jié)構(gòu)的基本概念
五、金屬中常見的三種晶體結(jié)構(gòu)
六、三種典型晶格的致密度及晶面晶向分析
七、單晶體的各向異性與多晶體的偽各向同性
第二節(jié) 晶體缺陷
一、點(diǎn)缺陷
二、線缺陷 第2版前言
第1版前言
緒論
第一章 材料的結(jié)構(gòu)和金屬的結(jié)晶
第一節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)和非晶體
一、原子的結(jié)合鍵及其特性
二、晶體和非晶體概念
三、非晶體結(jié)構(gòu)
四、晶體結(jié)構(gòu)的基本概念
五、金屬中常見的三種晶體結(jié)構(gòu)
六、三種典型晶格的致密度及晶面晶向分析
七、單晶體的各向異性與多晶體的偽各向同性
第二節(jié) 晶體缺陷
一、點(diǎn)缺陷
二、線缺陷
三、面缺陷
第三節(jié) 合金的相結(jié)構(gòu)
一、基本概念
二、固溶體
三、化合物
第四節(jié) 合金的組織
一、組織的概念
二、單相組織
三、雙相組織
四、多相組織
第五節(jié) 金屬的結(jié)晶與鑄錠
一、概述
二、晶核的形成與長大
三、結(jié)晶后晶粒大小及控制
四、金屬鑄錠的組織
第二章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶
第一節(jié) 金屬的塑性變形
一、金屬變形的三個(gè)階段
二、單晶體的塑性變形
三、多晶體的塑性變形
第二節(jié) 塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響
一、塑性變形對(duì)顯微組織的影響
二、塑性變形對(duì)金屬性能的影響
三、殘余應(yīng)力
第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶
一、回復(fù)
二、再結(jié)晶
三、晶粒長大
四、影響再結(jié)晶退火后晶粒度的因素
第四節(jié) 金屬的熱加工
一、金屬的熱加工與冷加工影響
三、超塑性
第三章 材料的力學(xué)性能
第一節(jié) 材料承受靜載荷時(shí)的力學(xué)性能
一、材料的拉伸曲線
二、材料的變形及其性能指標(biāo)
三、材料的斷裂及其性能指標(biāo)
四、材料的彎曲及其性能指標(biāo)
五、材料的硬度
第二節(jié) 材料承受沖擊載荷時(shí)的力學(xué)
……
第四章 二元合金相圖
第五章 鐵碳合金
第六章 鋼的熱處理
第七章 合金鋼
第八章 鑄鐵
第九章 非鐵(有色)金屬及其合金
第十章 機(jī)械零件選材及工藝路線分析
第十一章 高分子材料
第十二章 工程陶瓷材料
第十三章 復(fù)合材料
附錄
參考文獻(xiàn)
第一章 材料的結(jié)構(gòu)和金屬的結(jié)晶
材料的性能主要取決于其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。所謂結(jié)構(gòu)是指材料中原子的排列位置和空間分布,包括了三個(gè)層次:原子結(jié)構(gòu)和原子結(jié)合鍵、原子的空間排列即晶體結(jié)構(gòu)、相和組織。晶體缺陷賦予了材料組織和性能的多樣性,是分析材料性能的金鑰匙。通過本章學(xué)習(xí)掌握材料的成分-組織-性能之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而為零件的選材和熱處理工藝設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
第一節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)和非晶體
一、原子的結(jié)合鍵及其特性
當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)原子形成分子或固體時(shí),它們是依靠什么樣的結(jié)合力聚集在一起的,這就是原子間的鍵合問題。原子通過結(jié)合鍵可構(gòu)成分子,原子之間或分子之間也靠結(jié)合鍵聚結(jié)成固體狀態(tài)。
結(jié)合鍵可分為化學(xué)鍵和物理鍵兩大類。化學(xué)鍵即主價(jià)鍵,它包括金屬鍵、離子鍵和共價(jià)鍵;物理鍵即次價(jià)鍵,也稱范德華力。此外,還有一種結(jié)合鍵稱為氫鍵,其性質(zhì)介于化學(xué)鍵和范德華力之間。
(一)金屬鍵
金屬原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是外層電子少,容易失去。當(dāng)金屬原子相互靠近時(shí),其外層的價(jià)電子脫離原子成為自由電子,為整個(gè)金屬所共有,它們?cè)谡麄(gè)金屬內(nèi)部運(yùn)動(dòng),形成電子氣。這種由金屬正離子和自由電子之間互相作用而結(jié)合稱為金屬鍵。
……