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绪论1

第一章 金属材料力学性能3

第一节 拉伸曲线和应力应变曲线3

第二节 金属的弹性与塑性4

一、金属的弹性4

二、金属的塑性7

第三节 金属的强韧性8

一、金属的强度8

二、金属的韧性13

三、金属的硬度16

练习题19

一、晶体学基础知识21

第二章 金属晶体结构与塑性变形21

第一节 金属晶体结构21

二、金属典型晶体结构25

三、晶体不完整性26

第二节 金属塑性变形基本方式29

一、滑移29

二、孪生31

第三节 多晶体塑性变形32

一、多晶体塑变特点32

二、双相合金塑变33

第四节 冷塑性变形组织与性能34

一、冷塑性变形金属组织变化35

二、冷塑性变形金属性能变化36

三、残余应力36

第五节 回复与再结晶36

一、回复37

二、再结晶37

三、晶粒长大37

第六节 热加工及动态回复和动态再结晶38

一、动态回复38

二、动态再结晶38

练习题39

一、结晶曲线40

第一节 纯金属的结晶40

第三章 金属结晶及合金相图40

二、结晶过程41

三、结晶晶粒细化43

第二节 合金的相结构44

一、固溶体44

二、金属化合物46

三、非晶相48

第三节 二元合金相图及结晶49

一、相图及其测定49

二、匀晶相图50

三、共晶相图53

四、包晶相图56

五、合金铸锭组织57

六、合金使用性能与相图间的关系58

第四节 铁碳合金相图59

一、铁碳合金的基本相与相图59

二、典型铁碳合金的平衡结晶64

三、铁碳合金的成分、组织、性能间的关系71

练习题73

第四章 钢的热处理75

第一节 钢加热时奥氏体转变75

一、金属固态相变热力学条件75

二、加热保温时钢的奥氏体形成过程75

三、连续加热时钢的奥氏体形成过程78

四、奥氏体晶粒度79

第二节 钢的过冷奥氏体转变图80

一、钢的过冷奥氏体等温转变图80

二、钢的过冷奥氏体连续转变图81

第三节 钢的过冷奥氏体转变组织82

一、过冷奥氏体高温转变82

二、过冷奥氏体中温转变84

三、过冷奥氏体低温转变85

第四节 钢的常规热处理工艺87

一、钢加热与冷却临界温度88

二、钢的常规热处理工艺88

一、表面淬火96

第五节 钢的表面处理工艺96

二、表面化学热处理98

第六节 形变热处理102

一、低温形变淬火102

二、高温形变淬火103

三、高温形变正火103

四、等温形变热处理103

第七节 常见热处理缺陷104

一、氧化与脱碳104

二、过热与过烧104

练习题105

四、硬度不足105

三、变形与开裂105

第五章 钢铁材料及其应用107

第一节 钢的分类与编号107

一、钢的分类107

二、钢的编号108

第二节 钢的合金化109

一、碳钢合金化的必要性109

二、合金元素在钢中的存在形式109

三、钢中合金元素的作用110

四、钢中常存杂质及其影响113

一、碳素结构钢114

二、低合金高强度钢114

第三节 工程结构用钢114

第四节 机械制造用钢116

一、优质碳素结构钢116

二、渗碳钢116

三、调质钢117

四、弹簧钢121

五、滚动轴承钢121

六、马氏体时效钢124

七、双相钢125

八、贝氏体钢126

一、碳素工具钢127

第五节 工具钢127

二、合金工具钢128

第六节 特殊性能钢134

一、耐蚀钢134

二、耐热钢138

第七节 铸钢139

一、铸钢的分类与编号141

二、结构铸钢141

三、耐磨铸钢141

四、铸钢件的热处理144

第八节 铸铁144

一、铁碳双重相图与碳的石墨化144

二、铸铁的分类和编号146

四、常用铸铁148

三、铸铁的基本组织有性能特征148

练习题154

第六章 有色金属及应用155

第一节 铝及铝合金155

一、纯铝155

二、铝的合金化及其强化156

三、形变铝合金158

四、铸造铝合金160

一、纯铜162

二、铜合金162

第二节 铜及铜合金162

第三节 钛及钛合金167

一、纯钛167

二、钛合金化168

三、钛合金组织、性能及应用168

四、钛合金热处理170

第四节 滑动轴承合金170

一、锡基轴承合金170

二、铅基轴承合金171

三、铜基轴承合金172

四、铝基轴承合金172

第五节 特殊性能合金173

一、高温合金173

二、形状记忆合金174

练习题176

第七题 非金属材料178

第一节 高分子材料178

一、概述178

二、工程塑料183

三、合成橡胶185

四、合成纤维186

五、胶粘剂187

第二节 工程陶瓷188

一、概述188

二、陶瓷的组织与性能191

三、常用工程陶瓷193

第三节 复合材料195

一、概述195

二、复合理论简介196

三、复合材料的种类198

四、常用复合材料199

练习题200

第八章 材料选择基础202

第一节 零件失效202

一、零件失效的基本形式202

二、失效分析的主要方法204

三、零件失效分析实例208

第二节 材料选择概述211

一、材料选用在机械工程中的地位212

二、材料选用原则213

三、材料选用方法225

练习题231

第九章 机械零件设计中的材料选择233

第一节 考虑刚度的材料选择233

一、梁的选材准则233

二、梁的选材分析234

第二节 强韧化材料选择235

一、材料静强度选材准则235

二、轴类零件的选材分析237

三、齿轮类零件的选材分析241

一、抗断裂材料设计准则243

第三节 抗断裂材料选择243

二、压力容器选材分析244

第四节 抗疲劳材料选择245

一、影响材料疲劳性能的因素245

二、疲劳裂纹扩展速率与寿命估算246

三、实例分析——连杆安全寿命估算248

第五节 耐磨损材料选择249

一、材料的磨损249

二、抗磨损材料的选材原则250

三、滑动轴承的选材分析256

练习题257

参考文献259