工程材料与机械制造基础（第二版）

第一篇 工程材料

1 绪论

1.1 材料概述

1.2 工程材料分类

1.3 工程材料发展趋势

2 金属材料的主要性能

2.1 静载下金属材料的力学性能

2.1.1 弹性和塑性

2.1.2 刚度

2.1.3 强度

2.1.4 硬度

2.2 动载和高温下金属材料的力学性能

2.2.1 冲击韧性

2.2.2 疲劳强度

2.2.3 蠕变

2.3 金属材料的物理、化学和工艺性能

2.3.1 物理性能

2.3.2 化学性能

2.3.3 工艺性能

复习题

3 金属的晶体结构与结晶

3 1 金属的晶体结构

3.1.1 晶体概念

3.1.2 常见的金属晶格

3.1.3 晶体结构的致密度

3.2 实际金属的结构

3.2.1 多晶体结构

3.2.2 晶格缺陷

3.3 金属的结晶

3.3.1 金属的结晶过程

3.3.2 金属的同素异构转变

3.3.3 金属铸锭的组织特点

复习题

4 铁碳合金

4.1 合金的相结构

4.1.1 固溶体

4.1.2 金属化合物

4.2 二元合金状态图的建立

4.2.1 二元相图的建立

4.2.2 杠杆定律

4.2.3 共晶相图

4.2.4 共析相图

4.3 铁碳合金的结构和相图

4.3.1 铁碳合金的基本组织

4.3.2 铁碳合金相图

4.3.3 典型成分合金平衡结晶过程分析

4.3.4 铁碳合金的应用

复习题

5 钢的热处理

5.1 钢在加热时的组织转变

5.1.1 奥氏体的形成

5.1.2 奥氏体的形成速度

5.1.3 奥氏体晶粒大小及其影响因素

5.2 钢在非平衡冷却时的转变

5.2.1 过冷奥氏体等温转变曲线

5.2.2 过冷奥氏体等温转变产物的组织与性能

5.2.3 过冷奥氏体连续冷却转变曲线

5.3 钢的常用热处理工艺

5.3.1 钢的退火和正火

5.3.2 钢的淬火

5.3.3 钢的回火

5.4 钢的表面热处理工艺

5.4.1 钢的表面淬火

5.4.2 钢的化学热处理

5.5 其他热处理工艺简介

5.5.1 形变热处理

5.5.2 低温形变热处理

5.5.3 高温形变热处理

5.5.4 真空热处理

5.6 热处理工艺举例

复习题

6 常用金属材料

6.1 工业用钢

6.1.1 碳素钢

6.1.2 合金钢

6.2 铸铁

6.2.1 概述

6.2.2 铸铁的石墨化

6.2.3 常用铸铁

6.3 有色金属及其合金

6.3.1 铝及其合金

6.3.2 铜及其合金

复习题

第二篇 热成形工艺基础

7 铸造成形

7.1 砂型铸造

7.1.1 砂型铸型的组成

7.1.2 型砂和芯砂

7.1.3 造型和造芯的方法

7.1.4 浇注系统和冒口

7.2 铸件成形工艺基础

7.2.1 液态合金的充型能力

7.2.2 铸件的收缩

7.2.3 铸造应力、铸件变形和裂纹

7.2.4 合金的偏析和吸气

7.3 铸件结构的铸造工艺性

7.3.1 铸造工艺对铸件结构的要求

7.3.2 合金铸造性能对铸件结构的要求

7.4 铸造工艺分析与设计

7.4.1 浇注位置与分型面的确定

7.4.2 主要工艺参数的确定

7.4.3 铸造工艺图及铸件图

7.5 特种铸造

7.5.1 金属型铸造

7.5.2 熔模铸造

7.5.3 压力铸造

7.5.4 低压铸造

7.5.5 离心铸造

7.5.6 实型铸造

7.5.7 连续铸造

7.5.8 常用铸造方法比较

7.6 铸造成形新工艺简介

7.6.1 悬浮铸造

7.6.2 半固态金属铸造

7.6.3 近终形状铸造

7.6.4 计算机数值模拟技术

复习题

8 锻压成形

8.1 金属的塑性变形

8.1.1 金属塑性变形的实质

8.1.2 金属的冷变形强化、回复和再结晶

8.1.3 锻造比和流线组织

8.1.4 金属的锻造性

8.2 自由锻造

8.2.1 自由锻造工艺规程的制订

8.2.2 自由锻件结构工艺性

8.3 模锻

8 3.1 锤上模锻

8.3.2 模锻工艺规程的制订

8.3.3 模锻零件结构工艺性

8.3.4 胎模锻造

8.4 板料冲压

8.4.1 分离工序

8.4.2 变形工序

8.4.3 冲压件的工艺性

8 5 锻压成形其他工艺

8.5.1 轧制成形

8.5.2 挤压成形

8.5.3 拉拔成形

8.6 锻压成形新工艺简介

8.6.1 精密模锻

8.6.2 精密冲裁

8.6.3 液态模锻

8.6.4 超塑成形

复习题

9 焊接成形

9.1 熔焊

9.1.1 电弧焊

9.1.2 其他熔焊方法

9.2 压力焊和钎焊

9.2.1 压力焊

9.2.2 钎焊

9.3 常用金属材料的焊接性能

9.3.1 金属材料的焊接性

9.3.2 碳钢及合金钢的焊接

9.3.3 铸铁的补焊

9.3.4 有色金属及其合金的焊接

9.4 焊接件的结构工艺性

9.4.1 焊接应力与变形

9.4.2 焊接结构材料的选择

9.4.3 焊接方法的选择

9.4.4 焊接件结构设计的工艺性

9.5 焊接成形新工艺简介

9.5.1 新型焊接电源

9.5.2 新焊接方法

9.5.3 焊接专家系统与机器人焊接

复习题

第三篇 冷成形工艺

10 金属切削的基础知识

10.1 概述

10.2 金属切削过程

10.2.1 切屑的种类

10.2.2 积屑瘤

10.2.3 切屑收缩和冷变形强化

10.2.4 切削力和切削热

10.3 刀具材料和刀具构造

10.3.1 刀具材料

10.3.2 刀具的构造

10.4 切削加工的经济性

10.4.1 刀具寿命和切削速度

10.4.2 进给量和背吃刀量

10.4.3 材料的切削加工性

复习题

11 常用加工方法综述

11.1 车削加工

11.1.1 车削的工艺特点

11.1.2 车削的应用

11.2 孔的钻、镗加工

11.2.1 钻削的工艺特点

11.2.2 钻削的应用

11.2.3 扩孔和铰孔

11.2.4 镗孔

11.3 平面的铣刨加工

11.3.1 铣刨加工的工艺特点

11.3.2 铣刨加工的应用

11.4 拉削加工

11.5 磨削加工

11.5.1 磨削的工艺特点

11.5.2 磨削的应用

11.6 光整加工

11.6.1 珩磨

11.6.2 研磨

11.6.3 超精加工

11.6.4 抛光

复习题

12 典型表面加工分析

12.1 外圆面加工

12.1.1 外圆面的结构特点和技术要求

12.1.2 外圆面加工方案分析

12.2 孔加工

12.2.1 孔的类型和技术要求

12.2.2 孔加工方案分析

12.3 平面加工

12.3.1 平面的类型和技术要求

12.3.2 平面加工方案分析

12.4 螺纹加工

12.4.1 螺纹的类型

12.4.2 螺纹的常用加工方法

12.5 齿轮加工

12.5.1 齿轮的技术要求

12.5.2 齿轮的常用加工方法

12.6 零件的结构工艺性

复习题

参考文献226

《工程材料与机械制造基础（第二版）》共分为三篇。第一篇工程材料，主要介绍金属材料的主要性能、金属的晶体结构与结晶、铁碳合金、钢的热处理、常用金属材料的内容，其中着重讲述了钢铁材料和热处理的内容。第二篇热成形工艺基础，主要介绍铸造成形、锻压成形、焊接成形等内容，系统阐述各种热加工工艺方法、特点、规律、应用与结构工艺性等内容。第三篇冷成形工艺基础，主要介绍金属切削的基础知识、常用加工方法综述、典型表面加工分析等内容，综合介绍了各种机加工方法、特点、应用等内容。

本书可以满足教学计划60～90课时的教学需要。可作为高等学校机电类应用型本科教学用书，也可作为高职高专、夜大等学生的教材，并可供工程技术人员参考。

《工程材料与机械制造基础》分为6章，主要内容包括工程材料与机械制造基础两个部分，工程材料部分可根据本专业工程材料课程的设置和先修情况在教学中选用。工程材料部分主要包括工程材料的性能、二元合金与铁碳合金相图、金属材料与非金属材料、热处理；机械制造基础部分主要包括铸造、塑性成形、焊接、切削加工和先进制造技术。每一章都设有教学目标、教学要求、引例、特别提示、知识链接、本章小结和习题等内容，以便于教学。

《工程材料与机械制造基础》的编写按照教育部提倡的教学改革“宽口径、少学时”的新要求，以加强学生素质和能力的培养，提高学生的综合应用能力和适应性为目标，突出应用。

《工程材料与机械制造基础》可作为高等工科院校机械工程、机械设计制造及其自动化、工业工程、材料成形及控制工程等专业教材，也可作为工科非机械类专业教材，还可作为企业中从事机械设计和机械制造的工程技术人员的参考书。

• 课程资源

《工程材料与机械制造基础（第3版）》的数字课程与纸质教材一体化设计，数字课程资源为多媒体课件，素材包括图片、动画等。

《工程材料与机械制造基础（第3版）》配有慕课——“工程材料与机械制造基础”。

《工程材料与机械制造基础习题集》分为两大部分：第1部分工程材料及成形工艺基础，共6章内容，第2部分机械加工工艺基础，共5章内容。