机械工程材料(朱荣)

《机械工程材料》从工程应用角度出发，阐述了金属材料的结构、组织、性能及其影响因素等基本理论和基本规律，介绍了常用黑色金属和有色合金的特点及应用，讨论了机械零件的失效及选材等内容。 本书共分8 章。第1 章介绍金属材料的力学性能，第2 章介绍合金的结构与相图，第3 章介绍金属材料的热处理，第4～7 章分别介绍碳钢、合金钢、铸铁和有色金属的特点及应用，第8 章介绍了工程领域的选材原则及方法。 《机械工程材料》可作为高等院校材料类专业、机械类专业的本科生教材，也可供相关科学研究和工程技术人员参考。

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第1章 金属材料的力学性能 1 1.1 强度 1 1.2 刚度 4 1.3 塑性 5 1.4 硬度 8 1.5 韧性 11 1.5.1 静力韧性 11 1.5.2 冲击韧性 12 1.5.3 断裂韧性 14 1.6 疲劳强度 15 1.7 蠕变 20 1.8 摩擦磨损 22 1.8.1 常见磨损类型 23 1.8.2 提高耐磨性的措施 25 思考题 27 第2章 合金的结构与相图 29 2.1 固态合金中的相结构 29 2.1.1 固溶体 30 2.1.2 化合物 31 2.2 相图的建立 33 2.3 匀晶相图 35 2.4 共晶相图 36 2.4.1 简单共晶相图 36 2.4.2 一般共晶相图 38 2.5 包晶相图 40 2.6 共析相图 41 2.7 形成稳定化合物的相图 41 2.8 合金性能与相图的关系 41 思考题 42 第3章 金属材料的热处理 43 3.1 热处理发展史 44 3.1.1 热处理发展阶段 44 3.1.2 中国古代热处理案例 44 3.2 钢的热处理 45 3.2.1 钢在加热时的转变 45 3.2.2 钢在冷却时的转变 47 3.2.3 钢的普通热处理工艺 54 3.2.4 钢的表面热处理 61 3.3 有色金属的热处理 63 3.3.1 铝合金的热处理 63 3.3.2 铜合金的热处理 65 3.3.3 镁合金的热处理 66 3.3.4 钛合金的热处理 67 3.4 典型零件热处理工艺 69 3.4.1 齿轮类零件 69 3.4.2 轴类零件 70 3.4.3 弹簧 72 3.4.4 飞机用零件 73 思考题 73 第4章 碳钢 75 4.1 纯铁的同素异构转变 75 4.2 铁碳合金平衡态的相变 76 4.3 钢的冶炼 80 4.3.1 炼钢的基本原理 80 4.3.2 炼钢方法 80 4.4 碳钢中的元素 81 4.5 碳钢的分类 83 4.6 碳钢的牌号和用途 84 4.6.1 碳素结构钢 84 4.6.2 优质碳素结构钢 84 4.6.3 碳素工具钢 85 思考题 86 第5章 合金钢 87 5.1 合金元素对钢性能和热处理的影响 87 5.1.1 合金元素对钢机械性能的影响 87 5.1.2 合金元素对钢热处理性能的影响 88 5.1.3 合金元素对钢的物理、化学性能的影响 89 5.2 合金钢的分类及编号 90 5.2.1 合金钢的分类 90 5.2.2 合金钢的编号 90 5.3 合金结构钢 91 5.3.1 低合金结构钢 91 5.3.2 易切削结构钢 95 5.3.3 渗碳钢 96 5.3.4 调质钢 98 5.3.5 弹簧钢 101 5.3.6 滚动轴承钢 101 5.4 合金工具钢 104 5.4.1 刃具钢 104 5.4.2 模具钢 107 5.4.3 量具钢 108 5.5 特殊性能钢 108 5.5.1 耐腐蚀钢 109 5.5.2 低合金耐蚀钢 115 5.5.3 耐热钢 118 5.5.4 耐磨钢 122 5.6 超高强韧钢 124 5.6.1 传统超高强韧合金钢 124 5.6.2 新型超高强度合金钢 126 思考题 128 第6章 铸铁 129 6.1 铸铁中的石墨化过程 129 6.2 铸铁的熔炼 132 6.3 灰铸铁 132 6.3.1 组织 132 6.3.2 热处理 133 6.4 可锻铸铁 133 6.4.1 黑心可锻铸铁 134 6.4.2 珠光体可锻铸铁 134 6.4.3 白心可锻铸铁 134 6.5 球墨铸铁 135 6.5.1 组织 136 6.5.2 热处理 136 6.5.3 力学性能 140 6.5.4 物理性质 141 6.5.5 加工性能 143 6.5.6 应用 144 6.6 蠕墨铸铁 146 6.6.1 组织 146 6.6.2 性能 148 6.7 特殊性能铸铁 148 6.7.1 耐磨铸铁 149 6.7.2 耐热铸铁 153 6.7.3 耐蚀铸铁 155 思考题 157 第7章 有色金属 158 7.1 铝及铝合金 158 7.1.1 铝合金的分类及热处理 159 7.1.2 常用铝合金 159 7.1.3 强化机理 161 7.1.4 铝合金热处理 164 7.1.5 变形铝合金的疲劳和断裂性能 172 7.2 铜及铜合金 173 7.2.1 黄铜 173 7.2.2 白铜 175 7.2.3 青铜 175 7.3 钛及钛合金 179 7.3.1 钛中的常见杂质 179 7.3.2 钛的合金化 180 7.3.3 钛合金的机械性能 183 7.3.4 钛合金的氧化防护 185 7.3.5 切削性能 187 7.4 镁及镁合金 187 7.4.1 镁合金分类 188 7.4.2 镁合金的织构 192 7.4.3 镁合金拉压屈服不对称性 193 7.4.4 镁合金的热处理 193 7.4.5 耐蚀性能 195 7.4.6 镁生物材料 196 7.5 轴承合金 199 7.5.1 锡基轴承合金 200 7.5.2 铅基轴承合金 200 7.5.3 铜基轴承合金 200 7.6 镍及镍合金 200 7.6.1 镍基高温合金 201 7.6.2 镍基耐蚀合金 201 思考题 202 第8章 工程材料的选用 204 8.1 零件失效分析 204 8.1.1 失效类型 204 8.1.2 失效原因 206 8.1.3 失效分析方法 206 8.2 选材原则及一般过程 207 8.2.1 选材原则 207 8.2.2 选材制约因素 211 8.2.3 选材的一般过程 212 8.3 材料性能与设计指标 213 8.4 材料选择的经济性考虑 214 8.5 零件制造工艺和设计选材 214 8.6 工程设计中常用的选材方法 218 8.6.1 经验选材 218 8.6.2 半经验选材 219 8.6.3 产品与制造信息反馈选材 223 8.6.4 现代选材方法 224 思考题 227 参考文献 228