材料成型工艺基础

第1章金属材料与热处理

1.1金属材料的机械性能

1.1.1室温下的机械性能指标

1.1.2高温下的机械性能指标

1.1.3金属材料的物理、化学及工艺性能

1.2金属的晶体结构与结晶

1.2.1金属的晶体结构

1.2.2纯金属的结晶

1.2.3金属的同素异晶转变

1.3合金与铁碳合金

1.3.1合金的基本概念和结构

1.3.2铁碳合金的基本组织

1.3.3铁碳合金相图

1.4金属材料热处理

1.4.1钢在加热时的组织转变

1.4.2钢在冷却时的组织转变

1.4.3钢的热处理工艺

1.4.4钢的表面热处理

1.5常用的金属材料

1.5.1钢

1.5.2有色金属及其合金

思考题与习题

第2章铸造成型技术

2.1合金的铸造性能

2.1.1合金的充型能力

2.1.2合金的收缩

2.1.3合金的吸气性

2.2常用的铸造合金及铸造方法

2.2.1常用的铸造合金

2.2.2常见的铸造缺陷

2.2.3铸造方法

2.3砂型铸造工艺设计

2.3.1砂型铸造的基本过程

2.3.2铸造工艺图的绘制

2.3.3铸造工艺设计实例

2.4铸造结构工艺性

2.4.1铸造性能对结构的要求

2.4.2铸造工艺对结构的要求

2.4.3铸造方法对结构的要求

思考题与习题

第3章压力加工成型技术

3.1压力加工成型方法

3.1.1型材生产方法

3.1.2机械零件的毛坯及产品生产

3.2金属材料的塑性成型基础

3.2.1金属塑性变形的实质

3.2.2塑性变形对金属组织和性能的影响

3.3锻造

3.3.1金属材料的锻造性能

3.3.2自由锻造

3.3.3模型锻造和胎模锻造

3.4冲压

3.4.1冲压的特点及应用

3.4.2板料的冲压成型性能

3.4.3冲压基本工序

3.4.4冲压件的结构设计

3.5压力加工新技术

3.5.1精密模锻

3.5.2辊锻与碾压

3.5.3高速锤锻造

3.5.4超塑性成型

3.5.5粉末锻造

3.5.6高能成型

3.5.7无模多点成型

3.5.8板料的液压成型

3.5.9渐进成型技术

3.5.10软介质成型

思考题与习题

第4章焊接成型技术

4.1焊接原理及方法

4.1.1焊接基本原理

4.1.2焊条电弧焊

4.1.3其他焊接方法

4.2焊接接头的组织与性能

4.2.1焊接接头金属组织与性能变化

4.2.2热影响区

4.3常用金属材料的焊接

4.3.1金属材料的焊接性

4.3.2常用金属材料的焊接

4.4焊接应力与变形

4.4.1焊接应力

4.4.2焊接变形

4.4.3常见的焊接缺陷

4.5焊接结构工艺设计

4.5.1焊接结构材料及焊接方法的选择

4.5.2焊接接头的工艺设计

思考题与习题

第5章粉末冶金及其成型

5.1粉末冶金基础

5.1.1金属粉末的性能

5.1.2金属粉末的制备方法

5.1.3金属粉末的预处理

5.1.4粉末冶金材料的应用及发展

5.2粉末冶金工艺过程

5.2.1粉末混合

5.2.2金属粉末压制成型

5.2.3烧结

5.2.4后处理

5.2.5硬质合金粉末冶金成型

5.3粉末注射成型技术

5.3.1粉末注射成型技术的特点

5.3.2粉末注射成型件的工艺性

5.4粉末冶金制品的结构工艺性

5.4.1粉末冶金制品的结构工艺性

5.4.2粉末冶金成型件的缺陷分析

思考题与习题

第6章高分子材料及其成型

6.1工程塑料

6.1.1高分子化合物

6.1.2工程塑料的组成

6.1.3塑料的分类和性能

6.1.4常用的工程塑料

6.2工程塑料成型工艺

6.2.1塑料成型的工艺性能

6.2.2注射成型及其工艺条件

6.2.3挤出成型及其工艺条件

6.2.4压制成型及其工艺条件

6.2.5真空成型及其工艺条件

6.2.6其他成型方法

6.3塑料制品的结构工艺性

6.3.1塑料制品壁厚的设计

6.3.2塑料制品圆角的设计

6.3.3加强筋的设计

6.3.4拔模斜度的设计

6.3.5塑料制品上金属嵌件的设计

6.4塑料的加工与表面处理技术

6.4.1塑料的加工

6.4.2塑料的表面处理

6.5橡胶制品及其成型方法

6.5.1橡胶及其制品

6.5.2橡胶成型工艺

思考题与习题

第7章工业陶瓷及其成型

7.1工业陶瓷

7.1.1陶瓷材料的性能

7.1.2常用的工业陶瓷

7.2工业陶瓷的生产过程

7.2.1坯料制备

7.2.2成型

7.2.3坯体干燥

7.2.4烧结

7.2.5后续加工

思考题与习题

第8章复合材料及其成型

8.1复合材料

8.1.1复合材料的定义

8.1.2复合材料的分类

8.2复合材料成型工艺

8.2.1聚合物基复合材料的成型工艺

8.2.2金属基复合材料的成型工艺

8.2.3陶瓷基复合材料的成型工艺

8.3复合材料的应用

8.3.1聚合物基复合材料的应用

8.3.2金属基复合材料的应用

8.3.3陶瓷基复合材料的应用

思考题与习题

第9章快速成型技术简介

9.1快速成型技术

9.1.1快速成型技术的原理

9.1.2快速成型技术的分类及特点

9.2快速成型工艺

9.2.1光固化成型工艺(SLA)

9.2.2叠层制造成型工艺(LOM)

9.2.3选择性激光烧结成型工艺(SLS)

9.2.4熔融堆积成型工艺(FDM)

9.2.5三维印刷成型工艺(3DP)

9.2.6快速成型工艺的比较

9.3快速成型技术的应用

思考题与习题

第10章成型材料与方法选择

10.1选择材料成型方法的原则

10.1.1常用的毛坯材料

10.1.2材料成型方法的选择原则

10.2常用机械零件的毛坯成型方法选择

10.2.1轴杆类零件

10.2.2盘套类零件

10.2.3机架、箱座类零件

10.2.4毛坯成型方法选择举例

思考题与习题

参考文献2100433B

《材料成型工艺基础》作者是刘建华，由西安电子科技大学出版社于2007年08月01日正式出版，是一本机械类专业教材。

“材料成型工艺基础”是高等工科院校机械类本科各专业的技术基础课程。本书主要阐述了工程中常用材料的分类、成分、组织、性能特点，以及各种材料成型的原理、方法、工艺特点及其应用。全书共10章，主要内容包括金属材料及热处理、铸造、压力加工、焊接成型方法、粉末冶金、高分子材料、工业陶瓷、复合材料及其成型，并简要地介绍了先进成型方法及成型材料与方法选择。每章均附有一定数量的思考题和练习题。

本书可作为高等工科院校机械类及近机械类专业的教材，还可作为职工大学、成人大学、广播电视大学的相关专业基础课程教材和工程技术人员的参考书。

目录

0 绪论

0.1 材料与成型工艺发展史

0.2 本课程的主要内容

0.3 学习本课程的目的和基本要求

1 工程材料的分类及力学性能

1.1 工程材料的分类

1.2 工程材料的力学性能

1.2.1 强度

1.2.2 塑性

1.2.3 硬度

1.2.4 冲击韧性

1.2.5 疲劳强度

1.2.6 断裂韧度

复习思考题

2 金属学基础

2.1 金属的晶体结构

2.1.1 晶体与非晶体

2.1.2 典型金属的晶体结构

2.1.3 金属的同素异构转变

2.1.4 实际金属的晶体结构

2.2 金属的结晶

2.2.1 金属结晶的基本规律

2.2.2 金属结晶后晶粒的大小及控制

2.3 金属的塑性变形与再结晶

2.3.1 金属塑性变形的实质

2.3.2 金属的冷变形与加工硬化

2.3.3 回复与再结晶

2.4 合金结构与合金相图

2.4.1 固溶体

2.4.2 金属化合物

2.4.3 机械混合物

2.4.4 合金相图

2.4.5 相图与合金性能的关系

复习思考题

3 铁碳合金

3.1 铁碳合金状态图

3.1.1 铁碳合金的基本组织

3.1.2 Fe-Fe3C状态图分析

3.1.3 典型合金的结晶过程分析

3.2 铁碳合金状态图的应用

3.2.1 铁碳合金的成分—组织—性能关系

3.2.2 Fe-Fe3C状态图的应用

复习思考题

4 钢的热处理

4.1 钢在加热和冷却时的组织转变

4.1.1 钢在加热时的组织转变

4.1.2 钢在冷却时的组织转变

4.2 钢的退火与正火

4.2.1 退火

4.2.2 正火

4.2.3 退火与正火的选择

4.3 钢的淬火

4.3.1 淬火的目的

4.3.2 淬火工艺

4.3.3 钢的淬透性

4.4 钢的回火

4.4.1 回火的主要目的

4.4.2 回火后钢的组织与性能变化

4.4.3 回火工艺及应用

4.5 钢的表面热处理

4.5.1 钢的表面淬火

4.5.2 钢的化学热处理

4.5.3 热处理新技术简介

复习思考题

5 钢和铸铁

5.1 碳钢

5.1.1 含碳量对钢组织和力学性能的影响

5.1.2 钢中常存杂质元素对力学性能的影响

5.1.3 碳钢的分类

5.1.4 碳钢的牌号、性能和用途

5.2 合金钢

5.2.1 合金钢中的合金元素及其作用

5.2.2 合金钢的分类和牌号

5.2.3 低合金高强度结构钢

5.2.4 合金结构钢

5.2.5 合金工具钢

5.2.6 特殊性能钢

5.3 铸铁和铸钢

5.3.1 概述

5.3.2 铸铁的牌号与性能

5.3.3 铸钢

复习思考题

6 非铁金属材料与粉末冶金材料

6.1 铝及铝合金

6.1.1 纯铝

6.1.2 铝合金

6.2 铜及铜合金

6.2.1 纯铜

6.2.2 铜合金

6.3 镁及镁合金

6.3.1 纯镁

6.3.2 镁合金

6.4 钛及钛合金

6.4.1 纯钛

6.4.2 钛合金

6.5 滑动轴承合金

6.5.1 概述

6.5.2 常用的滑动轴承合金

6.6 粉末冶金材料

6.6.1 粉末冶金特点及应用

6.6.2 粉末冶金的主要工序

6.6.3 硬质合金

复习思考题

7 非金属材料及其成型

7.1 高分子材料及其成型

7.1.1 高分子材料基本知识

7.1.2 塑料

7.1.3 橡胶

7.1.4 纤维

7.1.5 高分子材料的成型工艺

7.2 陶瓷材料及其成型

7.2.1 陶瓷的特性

7.2.2 常用陶瓷及应用

7.2.3 陶瓷材料的制备与成型

7.3 复合材料及其成型

7.3.1 复合材料的定义、分类及性能

7.3.2 常用复合材料

7.3.3 复合材料的成型工艺

7.3.4 未来材料的发展方向

复习思考题

8 铸造成型

8.1 砂型铸造

8.1.1 造型材料

8.1.2 造型方法

8.2 合金的铸造性能

8.2.1 合金的流动性

8.2.2 合金的收缩

8.3 铸造工艺设计

8.3.1 浇注位置的确定

8.3.2 分型面的确定

8.3.3 铸造工艺参数的确定

8.3.4 典型铸件的铸造工艺方案分析

8.4 铸件结构工艺性

8.4.1 铸造工艺对铸件结构的要求

8.4.2 合金铸造性能对铸件结构的要求

8.5 特种铸造

8.5.1 金属型铸造

8.5.2 压力铸造

8.5.3 离心铸造

8.5.4 熔模铸造

8.5.5 其他特种铸造方法

复习思考题

9 塑性成型

9.1 金属的塑性成型性能

9.1.1 金属塑性变形后的组织与性能

9.1.2 金属锻造性能

9.1.3 金属塑性变形基本规律

9.2 自由锻造

9.2.1 基本工序及设备

9.2.2 自由锻工艺规程制定

9.2.3 自由锻结构工艺性

9.3 模型锻造

9.3.1 锤上模锻

9.3.2 胎模锻造

9.3.3 模锻工艺规程的制定

9.3.4 模锻件结构工艺性

9.4 板料冲压

9.4.1 冲压工艺

9.4.2 冲模分类与结构

9.4.3 板料冲压结构工艺性

9.5 轧制、挤压与拉拔

9.5.1 轧制

9.5.2 挤压

9.5.3 拉拔

9.6 塑性成型新技术

9.6.1 超塑性成型技术

9.6.2 液态模锻

9.6.3 摆动碾压

9.6.4 计算机在塑性成型技术中的应用

复习思考题

10 焊接成型

10.1 焊接成型的工艺基础

10.1.1 焊接冶金基础

10.1.2 焊接接头的组织与性能

10.1.3 焊接应力与变形

10.2 常用焊接方法

10.2.1 手工电弧焊

10.2.2 埋弧自动焊

10.2.3 二氧化碳气体保护焊

10.2.4 氩弧焊

10.2.5 电渣焊

10.2.6 电阻焊

10.2.7 钎焊

10.3 常用金属材料的焊接

10.3.1 金属材料的焊接性

10.3.2 钢的焊接

10.3.3 铸铁的焊补

10.3.4 非铁金属及其合金的焊接

10.4 焊接结构设计

10.4.1 焊接结构材料的选择

10.4.2 焊接方法的选择

10.4.3 焊接接头工艺设计

10.4.4 典型焊接实例分析

复习思考题

11 材料及毛坯的选择

11.1 机械零件的失效及其防止

11.1.1 零件失效的主要形式

11.1.2 失效分析的步骤、方法

11.1.3 零件失效的原因

11.1.4 机械零件早期失效的防止

11.2 零件材料及毛坯的选择

11.2.1 机械零件材料选择的一般原则

11.2.2 毛坯的种类及选择

11.2.3 典型零件选材及工艺路线

11.3 毛坯质量检验

11.3.1 毛坯的质量检验方法

11.3.2 毛坯加工中常见缺陷

复习思考题

参考文献