工程材料

本书按照《普通高等学校工程材料及机械制造基础系列课程教学基本要求》(机械基础课程教学指导分委员会金工课指组2009年8月(讨论)的*新要求编写，并选用了*新的国家标准。编者精炼了传统的教学内容， 根据国家教育部制定的“工程材料及机械制造基础课程的基本要求”中工程材料的基本内容和要求，在总结了近年来《工程材料》理论教学经验的基础上编写而成。本书充分考虑了普通高等院校理工科专业的特点，对课程内容和体系进行了精心的选取和编排，力求语言简洁、通俗易懂、重点突出、实用性强，充分体现了应用型本科人才培养的特点。

本书根据教育部《普通高等学校工程材料及机械制造基础系列课程教学基本要求》，在总结近年来工程材料理论教学经验的基础上编写而成。
本书共分九章，主要内容为绪论、材料的力学性能、材料的结构、材料相变基础、金属的塑性变形及再结晶、材料的热处理及改性技术、工程用金属材料、非金属材料及其他新型材料、工程材料的选用，且每章后附有适量的习题与思考题。
本书可作为高等学校机械类、近机类工科专业的技术基础课教材，适量删减后可用于非机类专业技术基础课教学，也可供相关工程技术人员参考。

第0章 绪论（1）
0.1 材料的发展历史（1）
0.2 工程材料的分类（2）
0.2.1 金属材料（2）
0.2.2 陶瓷材料（3）
0.2.3 高分子材料（3）
0.2.4 复合材料（3）
0.3 工程材料与机械工程（3）
0.4 工程材料的课程任务与内容（4）
习题与思考题（5）
第1章 材料的力学性能（6）
1.1 材料的静载力学性能（6）
1.1.1 拉伸试验（6）
1.1.2 弹性与刚度（7）
1.1.3 强度与塑性（8）
1.1.4 硬度（9）
1.2 材料的非静载力学性能（12）
1.3 材料的断裂韧度（14）
1.4 材料的高、低温力学性能（15）
习题与思考题（16）
第2章 材料的结构（17）
2.1 金属晶体结构（17）
2.1.1 晶体结构的基本概念（17）
2.1.2 典型的金属晶体结构（18）
2.1.3 晶面指数和晶向指数（20）
2.1.4 晶体的各向异性（20）
2.1.5 实际金属中的晶体结构（21）
2.2 合金的晶体结构（23）
2.2.1 基本概念（24）
2.2.2 合金的相结构（25）
2.3 非金属材料的结构特点（26）
2.3.1 陶瓷材料的结构特点（26）
2.3.2 高分子材料的结构特点（28）
习题与思考题（29）
第3章 材料相变基础（30）
3.1 纯金属的结晶（30）
3.1.1 纯金属结晶的条件（30）
3.1.2 纯金属的结晶过程（31）
3.1.3 结晶晶粒大小及控制（33）
3.1.4 金属铸锭（件）的组织与缺陷（33）
3.1.5 晶体的同素异构转变（35）
3.2 二元合金相图（36）
3.2.1 二元合金相图的建立（36）
3.2.2 二元合金相图的基本类型（36）
3.3 铁碳合金相图（45）
3.3.1 铁碳合金的组元及基本相 （45）
3.3.2 相图分析（46）
3.3.3 铁碳合金的平衡结晶过程及组织（48）
3.3.4 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响（54）
3.3.5 铁碳相图的应用（57）
习题与思考题（58）
第4章 金属的塑性变形及再结晶（59）
4.1 金属的塑性变形（59）
4.2 冷变形金属在加热时组织和性能的变化（67）
4.2.1 回复（68）
4.2.2 再结晶（68）
4.2.3 晶粒长大（69）
4.2.4 再结晶退火后的晶粒度（70）
4.2.5 金属的冷加工（71）
4.2.6 金属的热加工（72）
4.2.7 热加工与冷加工的区别（73）
4.2.8 强化材料的方法（74）
习题与思考题（75）
第5章 材料的热处理及改性技术（77）
5.1 钢的热处理（77）
5.1.1 热处理的实质、目的及应用范围（77）
5.1.2 热处理的分类及工艺曲线（77）
5.1.3 钢在加热时的组织转变（78）
5.1.4 钢在冷却时的组织转变（80）
5.2 钢的普通热处理（87）
5.2.1 退火和正火（87）
5.2.2 淬火（88）
5.2.3 回火（92）
5.3 钢的表面热处理（94）
5.3.1 感应加热表面淬火（94）
5.3.2 火焰加热表面热处理（95）
5.3.3 激光加热表面淬火（95）
5.4 钢的化学热处理（96）
5.4.1 渗碳（96）
5.4.2 渗氮（96）
5.4.3 碳氮共渗（97）
5.5 热处理新技术简介（97）
5.5.1 可控气氛热处理（97）
5.5.2 真空热处理（98）
5.5.3 形变热处理（98）
5.7 化学热处理新技术（98）
5.8 钢的表面强化处理（99）
5.8.1 钢的表面形变强化（99）
5.8.2 钢的表面覆层强化（99）
5.8.3 铸铁的改性处理（101）
5.8.4 铸铁的热处理（101）
5.8.5 铸铁的合金化（102）
5.8.6 高聚物的改性强化（103）
习题与思考题（104）
第6章 工程用金属材料（106）
6.1 工业用钢（106）
6.1.1 钢的分类（106）
6.1.2 非合金钢（106）
6.1.3 低合金高强度结构钢（111）
6.1.4 合金钢（112）
6.2 铸铁（126）
6.2.1 铸铁的石墨化（126）
6.2.2 铸铁的分类（127）
6.2.3 常用铸铁（128）
6.3 非铁金属材料（135）
6.3.1 铝及铝合金（135）
6.3.2 铜及铜合金（139）
6.3.3 轴承合金（140）
6.3.4 粉末冶金材料（142）
习题与思考题（143）
第7章 非金属材料及其他新型材料（145）
7.1 高分子材料（145）
7.2 常用高分子材料（148）
7.2.1 工程塑料（148）
7.2.2 橡胶（155）
7.2.3 合成纤维（159）
7.2.4 合成胶粘剂（160）
7.2.5 涂料（161）
7.2.6 功能高分子材料（162）
7.3 陶瓷材料（162）
7.3.1 陶瓷的分类（162）
7.3.2 陶瓷材料的性能特点（163）
7.3.3 常用工程陶瓷的种类、性能和用途（164）
7.4 复合材料（165）
7.4.1 复合强化原理（165）
7.4.2 复合材料的种类（166）
7.4.3 复合材料的性能特点（166）
7.4.4 复合材料的应用（166）
7.5 其他新型材料及其应用（168）
7.5.1 高温合金（168）
7.5.2 形状记忆合金（169）
7.5.3 非晶态材料（171）
7.5.4 超导材料（172）
7.5.5 纳米材料（174）
习题与思考题（177）
第8章 工程材料的选用（178）
8.1 材料选用时要考虑的因素（178）
8.1.1 使用性能因素（178）
8.1.2 工艺性能因素（178）
8.1.3 经济性因素（179）
8.1.4 环境因素（179）
8.2 材料的选用内容及方法（179）
8.2.1 材料的选用内容（179）
8.2.2 材料的选用方法（180）
8.3 典型零件的材料选用举例（182）
8.3.1 金属材料的选用举例（182）
8.3.2 高分子材料的选用举例（187）
习题与思考题（188）
附录（189）
参考文献（201）