工程材料图书目录

绪论1

第一章金属材料的性能3

学习目标3

第一节金属材料的物理性能和化学性能3

一、金属材料的物理性能3

二、金属材料的化学性能4

第二节金属材料的力学性能5

一、强度6

二、塑性8

三、硬度8

四、冲击韧性10

五、疲劳强度12

六、蠕变与松弛13

第三节金属的工艺性能13

一、热加工工艺性能14

二、冷加工工艺性能14

习题15

第二章金属与合金结构及铁碳合金相图16

学习目标16

第一节金属的晶体结构16

一、纯金属的晶体结构及常见类型16

二、纯金属的结晶18

三、纯铁的同素异构转变21

第二节合金组织22

一、合金的基本概念22

二、合金的组织23

三、铁碳合金的组织24

第三节铁碳合金相图26

一、铁碳合金相图分析26

二、铁碳合金的分类28

三、典型铁碳合金的结晶过程及其组织28

四、铁碳合金的成分、组织与性能的关系31

五、铁碳合金相图的应用31

习题32

阅读材料合金相图的建立33

第三章钢的热处理与表面改性34

学习目标34

第一节钢在加热时的组织转变35

一、钢的奥氏体化35

二、奥氏体晶粒的长大 36

三、影响奥氏体晶粒长大的因素36

第二节钢在冷却时的转变37

一、过冷奥氏体的等温转变38

二、过冷奥氏体在连续冷却时的转变40

三、过冷奥氏体等温转变图的应用41

第三节钢的退火与正火42

一、退火42

二、正火43

第四节钢的淬火和回火44

一、钢的淬火44

二、钢的回火47

第五节钢的表面改性处理49

一、钢的表面淬火49

二、化学热处理50

三、钢的其他表面处理简介52

习题53

阅读材料热处理新工艺简介54

第四章碳素钢55

学习目标55

第一节常存元素对钢性能的影响55

一、硅55

二、锰55

三、硫55

四、磷56

五、氢56

第二节碳素钢的分类56

一、按冶炼方法分类56

二、按脱氧程度分类56

三、按化学成分分类56

四、按钢的用途分类56

五、按品质分类57

第三节碳素钢的牌号及用途57

一、碳素结构钢57

二、优质碳素结构钢57

三、碳素工具钢59

四、铸造碳钢60

习题61

阅读材料钢材的品种介绍61

第五章合金钢63

学习目标63

第一节概述63

一、合金钢的分类63

二、合金钢的牌号表示方法63

三、合金元素对钢性能的影响64

第二节合金结构钢与合金工具钢65

一、 合金结构钢65

二、 合金工具钢69

第三节特殊性能钢70

一、 不锈钢70

二、 耐热钢73

三、 高锰钢（耐磨钢）73

习题73

阅读材料钢材的火花鉴别74

第六章铸铁76

学习目标76

第一节铸铁分类及铸铁的石墨化76

一、铸铁的分类76

二、铸铁的石墨化及其影响因素 77

第二节灰铸铁78

一、灰铸铁的组织与性能78

二、灰铸铁的孕育处理79

三、灰铸铁的牌号及用途79

四、灰铸铁的热处理80

第三节可锻铸铁与球墨铸铁80

一、可锻铸铁80

二、球墨铸铁81

习题82

阅读材料合金铸铁83第七章有色金属84

学习目标84

第一节铜与铜合金84

一、纯铜及应用84

二、铜合金及应用85

第二节铝与铝合金87

一、纯铝87

二、铝合金及应用87

第三节钛与钛合金88

一、纯钛89

二、钛合金89

第四节滑动轴承合金90

一、轴承合金的性能要求及组织特征 90

二、锡基和铅基轴承合金（巴氏合金）91

三、铜基轴承合金 92

四、铝基轴承合金92

第五节其他有色金属及含油轴承93

一、镍及镍合金93

二、锌及锌合金93

三、含油轴承94

习题94

阅读材料金属材料的储运管理94

第八章非金属材料96

学习目标96

第一节高分子材料96

一、橡胶及其制品96

二、塑料及其制品97

三、胶黏剂98

第二节陶瓷材料99

一、陶瓷的基本知识99

二、陶瓷的性能特点及应用100

第三节复合材料101

一、复合材料的分类101

二、复合材料的性能特点101

三、树脂基复合材料（玻璃钢）102

四、金属基复合材料（MMC）103

五、陶瓷基复合材料103

六、复合材料的主要应用领域103

习题104

阅读材料新材料简介104

第九章材料的选用和热处理工艺分析105

学习目标105

第一节选材的原则与方法105

一、选材的一般原则105

二、选材的一般步骤和应注意的问题107

第二节热处理的应用107

一、热处理与切削加工性的关系108

二、零件热处理的工序位置108

三、热处理技术条件的标注108

四、热处理零件的变形和开裂109

第三节典型零件的选材及热处理举例分析109

一、齿轮类零件109

二、轴类零件110

三、压力容器111

习题112

附录Ⅰ金属热处理工艺分类及代号113

附录Ⅱ黑色金属硬度与强度换算表（BG/T 1172—1999）116

附录Ⅲ钢材的涂色标记117

参考文献118

本书主要介绍了金属材料的基础知识和工业中常用的工程材料，以材料的成分组织性能用途为主线贯穿全书。金属材料的基础知识包括金属的性能、铁碳合金的组织、铁碳合金相图以及钢的热处理和表面改性等内容；常用工程材料介绍了碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属材料和非金属材料的常用牌号、成分、组织、性能及用途；通过实例介绍了零件的选材方法以及典型零件的热处理。

本书依据《化工检修钳工教学计划和教学大纲》及《国家职业标准》中化工检修钳工工种相关要求编写，是化工高级技工学校化工机械类专业教材，可作为高级技能人才职业技能培训和鉴定教材，也可作为职业技术院校及企业培训教材，还可供机械行业工程技术人员参考。

内容介绍

《工程材料1:特性、应用与设计(第3版)》是材料科学和机械工程的核心教材，被世界各地读者广泛采用。《工程材料1:特性、应用与设计(第3版)》主要介绍在工程领域应用的材料的相关性质。每一个章节对应一个讲座，为那些没有工程材料背景的学生提供了一个全面系统的工程材料课程。

2100433B

目录1 工程材料的分类与性能要求1

1.1 工程材料的分类1

1.1.1 结合键的特性1

1.1.2 材料的分类及用途3

1.2 机械零件所受载荷和失效形式4

1.2.1 载荷类型4

1.2.2 失效形式7

1.2.3 失效原因9

1.3 工程材料的性能要求10

1.3.1 工程材料的力学性能11

1.3.2 工程材料的物理性能和化学性能20

1.3.3 工程材料的工艺性能22

1.3.4 成分-结构-组织-性能关系23

习题232 金属学基础25

2.1 金属及合金的结构25

2.1.1 晶体的基本概念25

2.1.2 三种常见的金属晶体结构25

2.1.3 晶面指数和晶向指数27

2.1.4 实际金属晶体结构的缺陷28

2.1.5 合金的晶体结构30

2.2 金属的结晶32

2.2.1 金属结晶的概念32

2.2.2 结晶过程33

2.2.3 结晶后的晶粒大小33

2.2.4 金属铸锭的结晶组织34

2.2.5 金属的同素异晶转变35

2.3 二元合金相图35

2.3.1 二元合金相图的建立35

2.3.2 二元匀晶相图36

2.3.3 二元共晶相图38

2.3.4 其他二元相图39

2.3.5 相图与合金性能之间的关系41

2.4 铁碳合金相图42

2.4.1 相图分析43

2.4.2 铁碳合金的分类43

2.4.3 典型铁碳合金的平衡结晶过程及组织44

2.4.4 铁碳合金的成分-组织-性能关系47

2.4.5 Fe-Fe"para" label-module="para">

2.5 金属的塑性变形48

2.5.1 金属单晶体的塑性变形49

2.5.2 金属多晶体的塑性变形50

2.5.3 塑性变形对金属组织的影响52

2.5.4 塑性变形对金属性能的影响53

2.5.5 残余内应力54

2.6 塑性变形金属在加热时的组织和性能变化55

2.6.1 回复55

2.6.2 再结晶56

2.6.3 金属材料的热加工57

习题58目录工程材料3 钢的热处理及表面改性61

3.1 钢的热处理原理62

3.1.1 钢在加热时的转变62

3.1.2 钢在冷却时的转变66

3.2 钢的整体热处理73

3.2.1 钢的退火与正火73

3.2.2 钢的淬火与回火78

3.3 钢的表面热处理87

3.3.1 感应加热表面淬火87

3.3.2 火焰加热表面淬火89

3.3.3 接触电阻加热淬火89

3.3.4 激光淬火89

3.4 钢的化学热处理91

3.4.1 渗碳处理91

3.4.2 渗氮处理92

3.4.3 碳氮共渗93

3.5 复合电沉积表面改性技术简介94

3.5.1 电刷镀与化学镀94

3.5.2 高速电喷镀95

习题974 常用金属材料99

4.1 工业用钢99

4.1.1 钢的分类及编号100

4.1.2 钢中的杂质及合金元素102

4.1.3 结构钢107

4.1.4 工具钢116

4.1.5 特殊性能钢123

4.2 铸铁127

4.2.1 铸铁概述127

4.2.2 常用铸铁131

4.2.3 合金铸铁135

4.3 有色金属及合金136

4.3.1 铝及铝合金136

4.3.2 铜及铜合金140

4.3.3 钛及钛合金143

4.3.4 轴承合金146

习题1495 其他工程材料151

5.1 高分子材料151

5.1.1 概述151

5.1.2 工程塑料153

5.1.3 有机纤维154

5.1.4 橡胶156

5.1.5 高分子胶粘剂157

5.2 陶瓷材料158

5.2.1 概述158

5.2.2 陶瓷材料的性能159

5.2.3 常用陶瓷材料161

5.3 复合材料163

5.3.1 概述163

5.3.2 复合材料的特点164

5.3.3 常用的复合材料166

5.4 新型材料171

5.4.1 新型金属材料171

5.4.2 纳米材料175

5.4.3 非晶态合金177

5.4.4 智能材料179

习题1816 机械零件的选材182

6.1 选用材料的基本原则182

6.1.1 使用性能原则182

6.1.2 工艺性能原则183

6.1.3 经济性原则184

6.2 典型零部件选材及工艺分析185

6.2.1 轴的选材及其热处理185

6.2.2 齿轮的选材及其热处理186

6.2.3 箱体及支撑类零件的选材及其热处理188

习题189参考文献191

2100433B

工程材料基础预备知识

学习工程材料基础课程需要先学习大学物理、普通化学、材料力学等课程。

工程材料基础学习资料

（注：表格内容参考资料）