工程材料及成形工艺基础(第4版教育部高职高专规划教材)

本书以“大工程材料”为视角，突出材料及成形工艺的应用，增加新材料、新工艺及其应用内容。本书内容与劳动部门颁发的职业资格证书所对应的职业技能鉴定标准紧密衔接，以适应培养高素质技术技能型人才。本书配套高质量多媒体教材。本书可作为高职高专机械类各专业或专业方向的教材，也可供有关工程技术人员参考。

第4版前言 绪论 第1章材料的力学行为和性能 11材料在载荷作用下的力学行为 111弹性变形、塑性变形和断裂的 普遍性 112材料的服役条件及应力与应变的 概念 12材料的静态力学性能 121静拉伸试验及材料的强度与塑性 122硬度 13材料的动态力学性能 131冲击韧性 132疲劳强度 14断裂韧性 141低应力脆断的概念 142断裂韧性的概念 143断裂韧度的应用 15材料的高、低温力学性能 151材料的高温力学性能 152材料的低温力学性能 本章小结 思考题 第2章材料的结构 21结合键 211离子键 212共价键 213金属键 214分子键（范德瓦尔斯键） 22材料的晶体结构与非晶体结构 221晶体与非晶体 222晶体结构 223金属材料的结构特点 224陶瓷材料的结构特点 225高分子材料的结构特点 23材料的同素异构与同分异构 231晶体的同素异构现象与同素异构 转变 232有机化合物及高聚物的同分 异构 本章小结 思考题 第3章凝固与二元合金相图 31金属的结晶 311结晶的热力学条件 312结晶过程 313晶粒大小及控制 32合金的结晶 321二元合金相图的建立及匀晶相图 分析 322共晶相图及共析相图 33铁碳合金相图 331铁碳合金的基本相 332FeFe3C相图分析 333典型合金的结晶过程 34合金相图的应用 341相组成及其性能分析 342加工工艺设计 本章小结 思考题 第4章材料的强化、改性及表面处理 技术 41钢的热处理 411热处理的基本概念及分类 412钢在加热和冷却时的转变 413钢的整体热处理 414钢的表面热处理 415钢的化学热处理 416热处理工序的位置 417热处理技术要求在零件图样上的表示 方法 42非铁合金的强化 421非铁合金的固溶处理 422非铁合金的时效强化 43高聚物的改性强化 431高聚物的物理改性 432高聚物的化学改性 44材料的复合强化 45材料的表面处理技术 本章小结 思考题 第5章金属材料 51 概述 511金属材料分类 512钢中常存元素与合金元素 513钢的分类与编号 52结构钢 521一般工程结构用钢 522机械零件用钢 53工具钢 531刃具钢 532模具钢 533量具钢 54特殊性能钢 541不锈钢 542耐热钢 543耐磨钢 55铸铁 551铸铁的石墨化及影响因素 552铸铁的成分及特性 553铸铁的牌号表示方法 554常用铸铁 555合金铸铁 56有色金属及合金 561铝及铝合金 562铜及铜合金 563镁及镁合金 564钛及钛合金 565轴承合金 566粉末冶金材料 本章小结 思考题 第6章非金属材料 61高分子材料 611高分子化合物的分类及命名 612塑料 613橡胶 614合成纤维 615粘结剂 62陶瓷材料 621陶瓷的概念 622陶瓷的特性及分类 623工业陶瓷材料 本章小结 思考题 第7章复合材料 71复合材料的性能特点 711概述 712复合材料的组成及分类 713复合材料的性能 72常用复合材料及应用 本章小结 思考题 第8章新型材料 81功能材料 82纳米材料 本章小结 思考题 第9章铸造成形 91铸造成形基础 911液态合金的充型 912铸造合金的收缩 92常用的铸造成形方法 921砂型铸造 922特种铸造 923常用铸造方法比较 93铸造成形的工艺与结构设计 931铸造成形的工艺设计 932铸造成形的结构设计 94铸造技术的发展趋势 941计算机技术的应用 942先进制造技术的应用 943铸造清洁生产 本章小结 思考题 第10章金属塑性成形 101金属塑性成形基础 1011金属塑性变形的实质 1012塑性变形对金属组织和性能的 影响 1013金属的锻造性能 102常用的金属塑性成形方法 1021轧制 1022挤压 1023拉拔 1024自由锻 1025模锻 1026板料冲压 1027其他塑性成形方法 103金属塑性成形的工艺与结构设计 1031自由锻的工艺与结构设计 1032模锻的工艺与结构设计 1033板料冲压的工艺与结构设计 104金属塑性成形技术的发展 1041计算机技术的应用 1042先进成形技术的应用 1043塑性成形设备及生产自动化 本章小结 思考题 第11章焊接与粘接 111焊接成形基础 1111熔焊冶金过程及其特点 1112焊接接头的组织和性能 1113焊接应力与变形 1114焊接裂纹 112焊接成形方法 1121熔焊 1122压焊 1123钎焊 1124其他焊接方法 113常用金属材料的焊接 1131金属材料的焊接性 1132碳素钢和低合金结构钢的 焊接 1133不锈钢的焊接 1134铸铁的焊接 1135非铁金属的焊接 114焊接件的结构与工艺设计 1141焊接结构材料的选择 1142焊接方法及焊接材料的选择 1143焊接接头及坡口的确定 1144焊缝的合理布置 1145焊接规范的选择 1146焊接结构工艺图 115粘接简介 1151粘接的基本原理 1152粘接工艺 1153粘接接头的设计 1154粘接技术的应用 116焊接与粘接技术的发展趋势 1161焊接技术的发展趋势 1162粘接技术的发展趋势 本章小结 思考题 第12章非金属材料的成型 121工程塑料成型 1211挤出成型 1212注射成型 1213模压成型 1214浇注成型 1215吹塑成型 122工程塑料制品的结构要素与设计 原则 1221尺寸精度 1222表面粗糙度 1223脱模斜度 1224塑件壁厚 1225加强筋 1226圆角 1227孔 1228支承面 1229螺纹 12210嵌件 123橡胶制品的成型 1231橡胶制品的基本生产工艺 过程 1232橡胶制品的常用成型方法 124陶瓷制品的成型 1241陶瓷制品的基本生产工艺过程 1242陶瓷制品的成型方法 125复合材料的成型 1251树脂基复合材料的成型方法 1252金属基复合材料的成型方法 1253陶瓷基复合材料的成型方法 本章小结 思考题 第13章机械零件用材料及成形工艺的 选择 131零件的失效分析 1311失效分析的目的及作用 1312零件失效的原因 1313失效的类型及其预防 132材料及成形工艺选择的步骤和 方法 1321材料及成形工艺选择的步骤 1322材料及成形工艺选择的具体 方法 133典型零件的材料及成形工艺 选择 1331轴类零件 1332齿轮类零件 1333箱体类零件 本章小结 思考题 附录 附表A布氏硬度换算表 附表B碳钢硬度及强度换算表 附表C国内外常用钢牌号对照表 参考文献〖

本书是在第3版的基础上修订改编而成。本次修订主要基于以下考虑。 第一，随着我国社会主义市场经济的迅速发展，我国已经成为世界第二大经济体，要在全球化趋势日益强化的世界产业链中占据更加有利的地位，变中国制造为中国创造，培养大量实务型的技术工程师和工艺工程师就成为高职高专院校必然的历史选择。而教材作为人才培养的重要的基础性资源，也需要主动适应经济社会的发展要求。 第二，“双证融通”是现代高职高专教育人才培养的重要模式之一，是充分提高人才技术应用能力的有效培养途径，更是高等职业教育的特色所在。“双证制”的实施要求学生不仅要获得学历证书，而且要取得相应的专业技术技能等级证书，即要求学生在具有必备的基础理论和专业知识的基础上，重点掌握所从事专业领域内工作的高新技术和基本技能。将教学内容与人力资源和社会保障部门颁发的职业资格证书所对应的职业技能鉴定标准有效衔接是对教材提出的新要求。 第三，科学技术的迅猛发展，使得本专业领域中新材料、新技术、新方法和新工艺不断涌现，建立与现代制造技术相适应的教材体系，优化、补充与之相适应的教学内容，是科学技术发展对高职教育的要求。 此外，几年来本教材作者在结合教学内容改革所进行的教学方法和教学手段改革过程中，积累了丰富的经验，特别是通过对现代教育技术、手段的研究和应用，运用现代教育技术改进教学方法，加快计算机辅助教学软件的研究开发和推广使用，在教学中获得了丰富的成果。及时将这些成果引入教材中，对于提高教学效果，加深相关内容理解，强化工程应用能力培养有着重要的促进作用。 基于上述，编者对第3版教材进行了认真修订改编。编者按照培养高素质技术技能型人才的要求，有选择地进行教材内容和体系的改革，优化、重组了教材结构，删除了部分较深的理论内容和部分过时的内容；遵循突出应用性，以必需、够用为度，以讲清概念、强化应用为教学重点的原则，重点章节精选了综合应用实例；从纷繁的新材料、新技术、新方法和新工艺之中，精挑细选，去粗取精,适度介绍了新材料、新工艺的应用及其最新发展；充分吸收了兄弟院校多年来在培养“双证制”“技术应用型”人才教学改革中的成功经验以及高职高专课程改革的研究与实践成果。本次修订采用了最新的国家标准。编者重新制作了与本教材配套的高水平多媒体课件，与文字教材结合使用可相得益彰，为提高整体教学水平提供了良好的保障。编者力求本教材能够满足高职高专应用型人才培养的要求。 参加本书修订的人员有:杨慧智 (绪论、第1章)，吴海宏 (第2章)，屈少敏（第11、12章）、蔡刚毅（第3、4、5、8章），邓鹏辉 (第6章)，张世兴 (第7章)，江跃（第9、10、13章）。全书由杨慧智、吴海宏教授担任主编，屈少敏副教授、蔡刚毅副教授担任副主编，郑州大学赵红亮教授担任主审。本书从初版到本次修订，包含了几任编者的辛勤劳动与智慧，在此一并表示感谢！ 本次修订得到了同仁和出版社的肯定和热情鼓励，在此我们表示衷心的感谢。由于高职高专教育教学改革在继续探索和不断深化中，加之我们水平有限，书中问题在所难免，仍需在使用过程中不断完善，恳请广大读者继续给予关心和批评指正。 编者