工程材料

本书根据教育部高等学校工科基础课程教学指导委员会于2019年颁布的《高等学校工科基础课程教学基本要求》，并吸取多年课程改革成果与实践经验编写而成，以工程材料的化学成分、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12章，包括绪论、工程材料的性能、材料的结构与组织、金属材料的塑性变形与强化、钢的热处理、工业用钢、铸铁材料、有色金属材料、非金属材料、复合材料、新型工程材料、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机械类和近机械类专业的教材，也可供有关工程技术人员学习、参考。

前言 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2 第1章工程材料的性能4 11材料的力学性能4 111材料的静载力学性能4 112材料的动态力学性能9 113材料的高、低温性能12 12材料的物理性能和化学性能13 121材料的物理性能13 122材料的化学性能14 13材料的工艺性能15 思考题16 第2章材料的结构与组织17 21材料的结构17 211晶体结构的基本概念17 212常见的晶体结构类型18 213实际晶体与缺陷21 22金属的凝固与结晶组织24 221金属的结晶24 222金属的结构与组织27 23铁碳合金36 231纯铁与铁碳合金中的相37 232铁碳合金相图39 233铁碳合金成分、组织与性能的 关系及应用46 思考题49 第3章金属材料的塑性变形与强化50 31单晶体的塑性变形50 311滑移51 312孪生53 32多晶体的塑性变形54 33塑性变形对材料组织与性能的影响55 331冷塑性变形对金属组织与 性能的影响55 332冷塑性变形金属加热时的组织与 性能变化57 333金属的热加工60 34金属材料的强化机制61 思考题62 第4章钢的热处理63 41钢的热处理概述63 42钢在加热和冷却时的组织转变64 421钢在加热时的组织转变64 422钢的冷却及组织转变68 43钢的普通热处理77 431钢的退火与正火77 432钢的淬火79 433钢的淬透性和淬硬性82 434钢的回火84 44钢的表面热处理87 441钢的表面淬火87 442钢的化学热处理90 443钢的激光热处理94 45钢的热处理新工艺95 451深冷处理95 452可控气氛热处理96 453真空热处理97 454形变热处理98 455计算机控制热处理99 456高能表面热处理100 46钢的热处理缺陷与防止100 思考题103 第5章工业用钢105 51钢的分类与牌号107 511钢的分类107 512钢材的分类108 513钢的牌号110 52钢的主要成分及其对组织和 性能的影响111 521碳钢的主要成分及其对组织和 性能的影响111 522合金钢的主要成分及其对组织和 性能的影响113 53常用结构钢120 531工程结构用钢121 532机械结构用钢125 54常用工模具钢138 541刃具模具用非合金钢139 542刃具用合金钢141 543模具用合金钢148 544量具用合金钢152 55特殊性能钢152 551不锈钢153 552耐热钢156 553耐磨钢159 554低温用钢159 思考题160 第6章铸铁材料161 61铸铁的石墨化161 62铸铁的分类163 63常用铸铁164 631灰铸铁165 632可锻铸铁168 633球墨铸铁170 634蠕墨铸铁173 64合金铸铁174 641耐磨铸铁174 642耐热铸铁175 643耐蚀铸铁175 思考题176 第7章有色金属材料177 71铝及其合金177 711纯铝177 712铝合金178 713铝合金热处理180 72铜及其合金182 721纯铜182 722铜合金183 723铜合金热处理185 73轴承合金187 74其他有色金属及其合金189 741钛及其合金189 742镁及其合金190 743锌及其合金191 思考题192 第8章非金属材料193 81高分子材料193 811概述193 812常用高分子材料195 82陶瓷材料209 821概述209 822陶瓷材料的结构和性能210 823陶瓷的生产工艺与粉末 冶金211 824常用陶瓷材料213 思考题218 第9章复合材料219 91复合材料的组成和分类220 92增强材料及复合增强原理221 921增强材料221 922复合增强原理223 93常用复合材料223 931树脂基复合材料223 932金属基复合材料226 933陶瓷基复合材料228 934其他类型复合材料228 思考题229 第10章新型工程材料230 101梯度功能材料230 1011梯度功能材料的制备231 1012梯度功能材料的应用232 102纳米材料232 1021纳米材料的制备233 1022常见纳米材料及其应用234 103形状记忆合金235 104非晶态合金236 105阻尼合金237 106未来新型工程材料的发展237 思考题238 第11章工程材料的选用239 111零件失效分析239 1111零件失效的基本形式239 1112零件失效的原因240 112选用材料的一般原则241 113材料选择的一般过程242 114典型零件的选材及工艺分析243 1141轴类零件243 1142齿轮类零件246 1143箱体类零件248 1144外壳类零件250 1145弹簧类零件250 1146材料选择趋势251 思考题252 附录常用力学性能符号及 铝合金牌号253 参考文献257