金属工艺学

本书根据原书进行修订再版。本书以“成形、改性与金属工艺全过程”为课程主线，以“抓主线、抓本质、抓联系、抓特点和抓应用”为教学知名品牌思想。全书共分三篇，系统而简明地阐述了工程材料及其改性（机械工程材料）、毛坯成形及其选择（金属热加工基础）、零件成形及其装配（机械加工基础）的基本理论和基本工艺方法。

第3版前言
第2版前言
第1版前言
绪论
第一篇工程材料及其改性（机械工程材料）
第一章钢铁材料生产简介6
第一节炼铁6
第二节炼钢7
第三节钢材生产8
作业一9
第二章金属的力学性能11
第一节塑性与强度11
第二节硬度13
第三节韧性与疲劳15
作业二17
第三章金属的晶体结构与结晶19
第一节纯金属的晶体结构19
第二节纯金属的结晶20
第三节合金的晶体结构24
第四节二元合金相图25
作业三29
第四章铁碳合金31
第一节铁碳合金的基本组织31
第二节Fe-Fe3C相图32
第三节碳钢36
作业四41
第五章钢的热处理43
第一节概述43
第二节钢在加热时的组织转变43
第三节钢在冷却时的组织转变45
第四节退火与正火49
第五节淬火与回火51
第六节表面淬火、化学热处理及其他热
处理方法53
第七节零件结构的热处理工艺性55
作业五56
第六章合金钢58
第一节合金元素对钢的影响58
第二节合金结构钢61
第三节合金工具钢与高速工具钢65
第四节特殊性能钢67
作业六68
第七章铸铁70
第一节铸铁的石墨化70
第二节常用铸铁71
作业七76
第八章非铁金属材料77
第一节铝及其合金77
第二节铜及其合金81
第三节铸造轴承合金与粉末冶金材料84
作业八86
第九章非金属材料88
第一节高分子材料88
第二节其他非金属材料92
作业九94
第二篇毛坯成形及其选择（金属热加工基础）
第十章铸造成形96
第一节铸造概述96
第二节金属的铸造性能96
第三节砂型铸造工艺过程102
第四节砂型铸造工艺设计简介105
第五节特种铸造110
第六节零件结构的铸造工艺性113
作业十117
第十一章锻压成形119
第一节锻造概述119
第二节金属的可锻性119
第三节锻造工艺过程123
第四节自由锻造工艺设计简介129
第五节零件结构的锻造工艺性133
第六节板料冲压成形135
作业十一140
第十二章焊接与胶接成形141
第一节焊接概述141
第二节金属的焊接性142
第三节焊条电弧焊144
第四节焊条电弧焊工艺设计简介148
第五节其他焊接方法157
第六节焊接结构工艺性160
第七节胶接成形161
作业十二163
第十三章毛坯分析与选择165
第一节毛坯分析165
第二节毛坯选择169
作业十三172第三篇零件成形及其装配（机械加工基础）
第十四章公差与配合基本知识176
第一节互换性与公差的概念176
第二节圆柱形表面的公差与配合178
第三节公差与配合的选择192
第四节形状与位置公差197
第五节表面粗糙度203
第六节机械零件的检测206
作业十四209
第十五章切削成形原理211
第一节切削运动与切削要素211
第二节金属切削刀具213
第三节金属切削过程中的物理现象215
第四节提高切削加工质量及经济性的
途径218
作业十五220
第十六章刀具切削成形方法222
第一节机床的分类与编号222
第二节车削成形224
第三节镗削与钻削成形228
第四节刨削与铣削成形231
作业十六237
第十七章磨具切削成形方法238
作业十七244
第十八章数控加工与特种加工245
第一节数控加工245
第二节特种加工249
作业十八253
第十九章切削加工工艺过程254
第一节基本概念254
第二节工件的装夹256
第三节切削加工工艺的拟定260
第四节基本表面的加工方案262
第五节基本类型零件的加工工艺要点266
第六节零件结构的切削加工工艺性268
作业十九272
第二十章机械装配274
作业二十279
参考文献280

第3版前言本书第1版于1993年出版，第2版于1999年出版，至今已印刷数十次，深受广大师生好评，被评为机械工业出版社精品教材。为了适应技术进步和当前职业教育发展的需要，根据《教育部关于“十二五”职业教育教材建设的若干意见》的精神，我们在对《金属工艺学》第2版教材的使用情况进行调研、分析的基础上，组织了本次修订教材。
    一、修订的基本思路1基本保持第2版教材的框架结构，如章节顺序和图表；保持第2版教材在文字说明方面的精练、通俗易懂和形象直观的特色，进一步对文字说明和图表进行推敲、修改和完善。
    2适应目前职业教育教学改革中出现的新情况、新问题、新要求，简化部分教学内容及其难度，使理论知识科普化，形成容易理解的职业常识和实践经验；突出实践环节，加强工艺流程和应用范围的介绍，使学生对零件加工工艺过程具有初步认识；贴近生产过程，并为后续相关课程进行必要的知识铺垫。
    3修改第2版教材中存在的问题和错误，补充部分新内容、新材料、新技术和新知识，更新旧标准，使新版教材的内容更合理。
    4注重引导学生进行相互探究、相互交流和相互协作，培养团队协作精神，掌握正确的学习方法。
    5针对目前职业教育过程中存在的淡化基础知识培养的问题，为了提升学生的就业能力、转岗能力和可持续发展能力，加强对学生进行“宽基础，复合职业技能和职业素质”的培养。
    二、主要修改和补充的内容1对部分表格和内容进行了修改，使内容更精练，突出了重点。
    2采用相关的最新国家标准。
    3对个别图进行了更新和重新修改，使图的形式更统一和准确，而且形象直观。
    4对个别定义和概念进行了修订，如规定残余延伸强度、不锈钢、质量分数等概念。
    5更新了作业题的形式和相关内容，大大降低了作业题的难度，增强了学生回答问题的针对性和趣味性。
    6将与原书配套的《金属工艺学综合训练与实验指导书》做成了电子资源包，大大提升了本书的附加值，选择本书作为教材的教师可登录www.cmpedu.com注册，免费下载。
    三、本书的教学目标1系统地介绍了金属材料的生产、性能、牌号及应用方面的知识。
    2系统地介绍了金属零件的各种成形加工方法的基本原理、工艺特点和应用范围，使学生初步具有选择毛坯、编制零件成形加工工艺规程的基本能力以及相关职业技能。
    3了解各种主要成形加工方法所用设备（工具）的工作原理和使用范围，掌握一些主要设备（工具）的基本操作方法。
    4立足职业教育的培养目标以及学生自身的发展需要，教材内容覆盖面宽、系统、严谨、层次分明，突出实践性，注重理论与实际相结合；对学生的职业素质和职业能力进行均衡培养，引导学生学会应用所学的理论知识解决一些实际问题，初步使学生建立一定的解决实际问题的感性经验，做到触类旁通，融会贯通。
    5造就开放式和探究式学习环境，培养学生团结合作，鼓励学生之间、师生之间相互交流，勇于探讨问题的学风，适应终身学习型社会的需要；引导学生深入社会，了解企业状况，探索解决实际问题的途径。
    6注重培养学生的自学能力，以适应终身学习型社会的发展需要。引导学生善于利用信息社会提供的现代化信息技术手段，拓宽知识面，培养学生的信息素养。
    7配备了相关课件。
    四、本书的特色本书以“成形、改性与金属工艺全过程”为课程主线，以“抓主线、抓本质、抓联系、抓特点和抓应用”为教学主导思想。全书共分三篇，系统和简明地阐述了工程材料及其改性（机械工程材料）、毛坯成形及其选择（金属热加工基础）、零件成形及其装配（机械加工基础）的基本理论和基本工艺方法。
    本书每章设有类型全面的作业题，供学生自我检查是否掌握和理解了所学的基础知识。
    本书由王英杰、王雅然任主编，张瑞平和杨伟任副主编，参与修订的人员还有段荣寿、杜力、王秀缺和王雪婷。全书由王英杰拟定修改提纲并统稿。
    本书由郭晓平审稿，同时，在本书编写过程中参考了大量的文献资料，在此向文献资料的作者致以诚挚的谢意。
    由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。
    编者第2版前言本书是根据原机械工业部1995年制订的中等专业学校《金属工艺学教学大纲》对原版进行修订再版的。
    这次修订主要有四项内容：一是按课程主线调整了特种加工的位置，并增加了数控加工；二是更新了部分标准；三是各章作业中增加了综合题；四是对教材中某些概念及插图做了进一步说明。修订后仍然保留了原版教材的基本特色。
    《金属工艺学综合性训练与实验指导书》(王雅然主编)和《金工实习》(沈剑标主编)作为辅助教材与本书配套。
    这次修订仍由王雅然主编，参加修订的编者还有王建民、凌爱林、姜敏凤、肖群彦、任新梅、胡雅育、张兆隆、肖智清、宫成立、李东君、张绿叶、李顺、靳红星。这次修订由孟培祥、李伟杰、龚庆寿主审。参加审稿的还有陈文军、宋秀孚、姜永顺、王厚生、马中全、罗建军等。
    在使用和修订本书的过程中，苏群荣、卢若薇、李国绩、司乃钧、贾明旭、谢慧玲、吴绯、李玉琴、李庆新、王明耀、曹凤占等给予过热情的帮助；原机械工业部中专基础课教学指导委员会、教材编辑室、中专金工学科组、江苏省金工研究会金工信息交流站等给予过大力的支持，在此一并表示谢意。
    由于编者水平有限，书中一定还有不少缺点、错误，恳请广大读者指正。
    编者第1版前言本书是根据机械工业部中等专业学校基础课教学指导委员会制订的《金属工艺学教学基本要求》编写的。本书以“成形、改性与金属工艺全过程”为课程主线，以“抓主线、抓本质、抓联系、抓特点和抓应用”为教学主导思想，简明而系统地阐述了金属工艺学的基本理论和基本工艺方法。
    全书分为三篇：第一篇工程材料及其改性(机械工程材料)；第二篇毛坯成形及其选择(金属热加工基础)；第三篇零件成形及其装配(机械加工基础)。机械制造类专业可以细讲第一、二篇，第三篇可以粗讲，也可以在实习中授课。热加工类专业可以粗讲第一篇，细讲第二、三篇。管理类、近机类(农机、交通、铁路等)专业则应通讲全书。中等专业学校、职业中学、职业中专学校和高等专科学校等都可以选用本教材。
    《金属工艺学实验与练习》是与本书配套使用的辅助教材。
    本书由王雅然主编，参加编写的还有王建民、马中全、苏华、张文琴、宫成立、张兆隆、肖群彦、丁建生、陈长生、凌如晶、凌爱林等。
    本书由王旭东、孟培祥、周家骁主审。全国高等专科学校和全国中等专业学校的金属工艺学课程组组长康云武、司乃钧曾对本书提出过指导性意见。本书经机械工业部中专金工学科组审查通过。参加审稿的还有郭奕棣、董振峰、崔捧爱等。
    在本书编写过程中得到了机械工业部中专处和教材编辑室、基础课教学指导委员会及金工学科组的指导和帮助，许多金工界同行也对本书提出过宝贵意见，在此一并表示感谢。
    由于编者水平有限，书中难免有缺点和错误，恳请读者斧正。
    编者