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绪论1

第1章 材料的力学性能3

1.1强度与塑性3

1.1.1拉伸曲线与应力—应变曲线3

1.1.2刚度与强度5

1.1.3塑性7

1.2硬度7

1.2.1布氏硬度8

1.2.2洛氏硬度9

1.2.3维氏硬度11

1.3.1冲击韧性12

1.3韧性12

1.3.2断裂韧性14

1.4疲劳强度16

1.4.1疲劳及疲劳强度16

1.4.2不同形式的疲劳18

知识窗——材料的性能20

学习指导21

自测习题22

第2章 金属的晶体结构与结晶24

2.1金属的晶体结构24

2.1.1晶体结构常识24

2.1.2实际金属的晶体结构27

2.1.3合金的相结构30

2.2金属的结晶32

2.2.1纯金属的结晶32

2.2.2二元合金相图34

知识窗——高分子材料的结构39

学习指导40

自测习题40

第3章 铁碳合金相图42

3.1纯铁的同素异构转变与铁碳合金基本相42

3.1.1纯铁的同素异构转变42

3.1.2铁碳合金的基本相和基本组织43

3.2铁碳合金相图分析44

3.2.1图形分析45

3.2.2典型合金结晶过程分析46

3.3铁碳合金相图的应用49

3.3.1含碳量、组织与力学性能的关系49

3.3.2铁碳合金相图的应用51

知识窗——金相观察52

学习指导53

自测习题53

第4章 钢的热处理55

4.1钢在加热时的转变55

4.2.1过冷奥氏体的等温转变曲线（TTT图）58

4.2钢在冷却时的转变58

4.2.2等温转变产物的组织与性能60

4.2.3过冷奥氏体的连续冷却转变63

4.3钢的退火与正火67

4.3.1 退火67

4.3.2 正火69

4.4钢的淬火70

4.5淬火钢的回火76

4.6钢的表面热处理78

4.6.1钢的表面淬火78

4.6.2化学热处理80

4.7.1热处理技术条件的标注84

4.7热处理技术条件的标注与工序安排84

4.7.2热处理工序位置的安排85

知识窗——气相沉积86

学习指导88

自测习题89

第5章 工业用钢91

5.1杂质元素与合金元素在钢中的作用91

5.1.1常存杂质元素对钢性能的影响91

5.1.2合金元素在钢中的作用92

5.2钢的分类与牌号96

5.2.1钢的分类96

5.2.2 工业用钢的牌号表示方法97

5.3结构钢——工程结构用钢99

5.3.1碳素结构钢100

5.3.2低合金结构钢101

5.3.3耐候钢102

5.3.4碳素铸钢103

5.3.5其他工程结构钢104

5.4结构钢——机械结构用钢104

5.4.1优质碳素结构钢和合金结构钢104

5.4.2弹簧钢与滚动轴承钢110

5.4.3其他机械结构用钢113

5.5.1刃具钢114

5.5 工具钢114

5.5.2模具钢119

5.5.3量具钢123

5.6特殊性能钢123

5.6.1不锈钢123

5.6.2耐热钢126

5.6.3耐磨钢128

知识窗——功能材料129

学习指导130

自测习题131

6.1铸铁的分类及石墨化133

6.1.1铸铁的分类133

第6章 铸铁133

6.1.2铸铁的石墨化134

6.2常用铸铁136

6.2.1灰口铸铁136

6.2.2球墨铸铁138

6.2.3蠕墨铸铁139

6.2.4 可锻铸铁141

知识窗——合金铸铁142

学习指导144

自测习题144

7.1.1 工业纯铝146

第7章 非铁金属146

7.1铝及铝合金146

7.1.2铝合金147

7.2铜及铜合金152

7.2.1 工业纯铜152

7.2.2铜合金153

7.3滑动轴承合金158

7.4粉末冶金材料160

7.4.1粉末冶金材料工艺简介及应用160

7.4.2硬质合金161

自测习题163

学习指导163

知识窗——钛及镁163

第8章 常用非金属材料165

8.1 高分子材料165

8.1.1 塑料166

8.1.2橡胶168

8.2陶瓷材料170

8.3复合材料171

知识窗——先进陶瓷的精密注射成型172

学习指导175

自测习题175

9.1铸造工艺基础176

第9章 铸造176

9.1.1金属的铸造性能177

9.1.2铸件缺陷分析180

9.2砂型铸造181

9.2.1砂型铸造的工艺过程181

9.2.2砂型铸造工艺设计187

9.3铸件结构工艺性190

9.4特种铸造简介193

知识窗——铸造新技术196

学习指导198

自测习题198

10.1锻压概述200

10.1.1金属塑性变形与再结晶200

第10章 锻压200

10.1.2锻压主要的生产方式203

10.1.3金属的可锻性与锻造比204

10.2 自由锻造206

10.3模型锻造211

10.3.1锤上模锻211

10.3.2胎模锻造214

10.4板料冲压215

知识窗——锻压新技术简介219

学习指导220

自测习题221

第11章 焊接223

11.1焊接概述223

11.2焊条电弧焊224

11.3其他焊接方法229

11.3.1 埋弧焊229

11.3.2气体保护焊（CO2、氩气）231

11.3.3 电渣焊233

11.3.4 电阻焊234

11.3.5钎焊234

11.4常用金属材料的焊接235

11.5焊接结构设计241

11.6.1焊接接头的组织与性能245

11.6焊接质量及其控制245

11.6.2焊接应力与变形246

11.6.3焊接接头的主要缺陷及检验249

知识窗——焊接现状及展望251

学习指导252

自测习题252

第12章 零件材料与毛坯的选择254

12.1机械零件的失效254

12.2零件的选材原则与步骤257

12.3典型零件的选材259

12.3.1齿轮类零件的选材259

12.3.2轴类零件的选材262

12.3.3冷冲模具的选材265

12.3.4箱体类零件的选材267

12.4零件毛坯的选择267

12.4.1零件毛坯选择的原则和依据267

12.4.2毛坯选择应用269

知识窗——材料与热加工的发展271

学习指导273

自测习题273

附录A 常用布氏硬度换算表275

附录B 钢的硬度及抗拉强度换算表278

附录C 常用钢种的临界温度281

附录D 热处理工艺分类及代号（GB/T 12693—90）284

参考文献286