本书以教育部颁布的《机械制造基础课程教学基本要求》和《工程材料及机械制造基础系列课程改革》为指导,结合目前教改的基本指导思想和原则以及实施素质,联合多个院校正从事该课程教学的一线教师而编写的简明教材。本书主要内容包括工程材料的宏观性能、微观结构、钢铁及合及其合金材料、非铁金属材料、金属材料的热处理、非金属材料及复合材料等。全书图文并茂,通俗易懂,版面新颖,注重联系生产实际,突出学生技能的培养。教材编写时密切关注日新月异的新材料、新技术的发展,给予适当的介绍。由此可见本书与同类教材相比,选材内容较丰富、简明,具有一定的特色。

前言 第0章绪论1 0.1材料科学的发展与应用1 0.2工程材料1 0.3工程材料与金属热处理课程的教学 目标和基本要求2 第1章工程材料的分类与性能4 1.1工程材料的分类4 1.1.1材料4 1.1.2工程材料及分类4 1.2工程材料的性能5 1.2.1物理性能5 1.2.2化学性能5 1.2.3力学性能5 复习思考题13 第2章金属材料的结构15 2.1固体材料的结构15 2.1.1晶态结构15 2.1.2非晶态结构16 2.2金属晶体结构16 2.2.1常见金属晶体的结构16 2.2.2实际金属的结构17 2.3纯金属的结晶17 2.3.1纯金属的结晶过程17 2.3.2细化晶粒的方法18 2.3.3金属的同素异构转变19 2.4合金的晶体结构19 2.4.1固溶体20 2.4.2金属化合物20 2.4.3机械混合物20 2.5匀晶相图20 2.5.1相图的建立21 2.5.2相图分析21 2.5.3合金的平衡结晶过程21 *2.5.4杠杆定律21 2.5.5枝晶偏析22 2.6共晶相图23 2.7合金的结晶24 2.7.1合金的结晶过程24 2.7.2合金结晶的冷却曲线24 复习思考题25 第3��钢的热处理原理26 3.1热处理概述26 3.2钢在加热时的转变26 3.2.1奥氏体转变温度与FeFe3C相图的 关系27 3.2.2奥氏体的形成27 3.2.3影响奥氏体转变速度的因素28 3.2.4奥氏体的晶粒度及控制因素30 3.3钢在冷却时的转变31 3.3.1过冷奥氏体的等温转变图32 3.3.2过冷奥氏体的连续冷却转变图39 3.3.3过冷奥氏体冷却转变图的应用39 复习思考题40 第4章钢的热处理工艺41 4.1钢的热处理工艺分类41 4.2钢的普通热处理41 4.2.1钢的退火与正火41 4.2.2钢的淬火与回火44 4.3钢的表面热处理47 4.3.1钢的表面淬火47 4.3.2钢的化学热处理50 4.4钢的热处理新技术54 4.4.1可控气氛热处理54 4.4.2真空热处理55 4.4.3离子渗扩热处理55 4.4.4形变热处理56 4.4.5激光淬火和电子束淬火58 4.5热处理工艺的应用59 4.5.1常见的热处理缺陷59 4.5.2热处理工件的结构工艺性59 4.5.3热处理技术条件的标注及热处理 工序位置安排60 复习思考题61 第5章金属材料综述62 5.1常用金属材料的种类和用途62 5.1.1认识金属材料62 5.1.2金属材料的分类63 5.2碳素钢与合金钢概述64 5.3有色金属概述64 复习思考题65 第6章工业用钢66 6.1工业用钢的分类66 6.1.1我国的习惯分类方法66 6.1.2常存杂质和合金元素在钢中的 作用68 6.2非合金钢73 6.2.1非合金钢的种类、牌号、性能和 用途73 6.2.2碳素结构钢74 6.2.3碳素工具钢78 6.3合金钢80 6.3.1合金钢的分类方法80 6.3.2合金结构钢82 6.3.3特殊性能钢95 6.3.4合金工具钢105 复习思考题113 第7章铸铁115 7.1概述115 7.1.1铸铁的特点115 7.1.2铸铁的分类115 7.2铸铁的石墨化116 7.3常用铸铁118 复习思考题126 第8章有色金属及合金127 8.1有色金属127 8.2铝及铝合金127 8.2.1概述127 8.2.2纯铝的性能、牌号及用途127 8.2.3铝合金128 8.3铜及铜合金135 8.3.1概述135 8.3.2铜合金的分类及牌号表示方法136 8.3.3加工黄铜(黄铜)137 8.3.4加工白铜138 8.3.5青铜139 8.4钛及钛合金141 8.4.1加工钛(纯钛)的性能、牌号及 用途141 8.4.2钛合金141 8.5滑动轴承合金142 8.5.1滑动轴承合金的理想组织143 8.5.2常用滑动轴承合金143 8.6粉末冶金材料和硬质合金144 8.6.1常用的粉末冶金材料144 8.6.2硬质合金146 复习思考题148 第9章非金属材料149 9.1非金属材料的概念149 9.2高分子材料149 9.2.1高分子材料的基本知识149 9.2.2常用高分子材料151 9.3陶瓷材料157 9.3.1认识陶瓷材料157 9.3.2陶瓷材料的种类及应用158 9.3.3陶瓷的基本性能158 9.3.4陶瓷材料领域的前沿技术160 9.3.5宝石、钻石和金刚石161 复习思考题161 第10章新型材料163 10.1问题的提出——新型材料163 10.2复合材料163 10.2.1认识复合材料163 10.2.2复合材料中各组元的作用164 10.2.3复合材料的性能特征165 10.2.4常用的复合材料166 10.3纳米材料168 10.3.1纳米材料的分类169 10.3.2纳米材料的特性169 10.3.3纳米材料的应用170 10.4其他新型材料——功能材料171 10.4.1功能材料常见的分类方法171 10.4.2几种主要功能材料的简介171 复习思考题175 第11章工程材料的应用选择176 11.1机械零件的失效分析及工程材料的 选择176 11.1.1机械零件的失效与分析176 11.1.2工程材料选择的基本原则177 11.2机床零件用材的选择分析178 11.3汽车零件用材的选择分析178 11.4仪器仪表用材的选择分析179 11.5模具用材的选择分析179 11.5.1模具材料选择和使用的意义179 11.5.2模具钢的分类及性能要求180 11.5.3冷作模具钢180 11.5.4热作模具钢183 11.5.5塑料模具材料187 11.6化工设备用材选材分析190 11.6.1化工设备用材料190 11.6.2压力容器用钢190 复习思考题193 附录195 附录A试验195 附录B黑色金属硬度强度换算表 (部分)222 参考文献225