绪论 １

第１ 章工程材料及力学性能 ６

１.１工程材料的分类 ６

１.２工程材料的主要力学性能 ８

１.２.１单向静拉伸载荷下材料的力学性能 ８

１.２.２硬度 １１

１.２.３材料在冲击载荷下的力学性能 １４

１.２.４材料在疲劳载荷下的力学性能 １５

１.２.５材料的高温力学性能 １７

１.２.６断裂韧性 ２０

本章小结 ２１

思考题与习题 ２２

第２ 章材料的微观结构 ２４

２.１原子键合机制 ２４

２.２金属晶体结构 ２６

２.２.１晶体结构与空间点阵 ２６

２.２.２常见金属的晶格类型 ２７

２.２.３实际金属的晶体结构 ３０

２.２.４晶体缺陷 ３０

２.３合金的相结构 ３３

２.３.１合金中的一些基本概念 ３３

２.３.２合金中的基本相 ３３

本章小结 ３５

思考题与习题 ３５

第３ 章金属的结晶、变形与再结晶 ３７

３.１金属的结晶及铸件晶粒大小控制 ３７

３.１.１冷却曲线及结晶一般过程 ３７

３.１.２同素异构转变 ３９

３.２塑性变形与再结晶 ３９

３.２.１塑性变形方式及机制 ４０

３.２.２塑性变形对金属组织与性能的影响 ４４

３.２.３变形金属加热时的组织与性能 ４６

３.３金属的热加工 ４７

３.３.１热加工与冷加工的区别 ４７

３.３.２热加工时组织和性能的变化 ４７

本章小结 ４８

思考题与习题 ４８

第４ 章二元合金相图 ５１

４.１二元合金相图的建立 ５１

４.２二元合金相图的基本类型 ５２

４.３相图与合金性能之间的关系 ５７

４.４铁碳合金相图 ５９

本章小结 ６８

思考题与习题 ６９

第５ 章金属热处理 ７１

５.１钢的热处理原理 ７１

５.１.１钢在加热时的组织转变 ７１

５.１.２钢在冷却时的组织转变 ７３

５.２钢的热处理工艺 ７７

５.２.１退火与正火 ７７

５.２.２淬火与回火 ７８

５.３表面热处理 ８４

５.３.１表面淬火 ８４

５.３.２化学热处理 ８５

本章小结 ８８

思考题与习题 ８９

第６ 章常用工程金属材料 ９１

６.１铁碳合金 ９１

６.１.１碳钢 ９１

６.１.２铸铁 ９４

６.２合金钢 １０３

６.２.１概述 １０３

６.２.２合金元素在钢中的主要作用 １０５

６.２.３合金结构钢 １０８

６.２.４合金工具钢 １１７

６.２.５特殊性能钢 １２３

本章小结 １３４

思考题与习题 １３４

第７ 章有色金属及其合金 １３６

７.１铝及铝合金 １３６

７.１.１纯铝的性能特点及应用 １３６

７.１.２铝合金的分类及其合金元素的作用 １３７

７.１.３铝合金的热处理 １３９

７.１.４变形铝合金 １４０

７.１.５铸造铝合金 １４２

７.２镁及镁合金 １４５

７.２.１纯镁的性质 １４５

７.２.２镁的强化机制及其合金元素的作用 １４５

７.２.３镁合金的分类 １４６

７.２.４镁合金的性能特点及应用 １４８

７.３钛及钛合金 １４９

７.３.１纯钛的特性 １５０

７.３.２钛合金的合金化及其分类 １５０

７.３.３钛及钛合金的热处理 １５２

７.４铜及铜合金 １５２

７.４.１纯铜 １５３

７.４.２黄铜 １５３

７.４.３青铜 １５６

７.４.４铍铜 １５８

本章小结 １５８

思考题与习题 １５９

第８ 章常用非金属材料及复合材料 １６０

８.１高分子材料 １６０

８.１.１高分子化合物的基本概念 １６０

８.１.２高分子材料的结构 １６０

８.１.３高分子材料的性能特点 １６４

８.１.４常用高分子材料简介 １６５

８.１.５高分子材料的成形加工 １６８

８.２陶瓷材料 １７０

８.２.１陶瓷的概念及分类 １７０

８.２.２陶瓷材料的物质结构和显微结构 １７１

８.２.３陶瓷材料的性能特点 １７２

８.２.４陶瓷的制备工艺 １７２

８.３复合材料 １７３

８.３.１复合材料的定义与分类 １７３

８.３.２复合材料的性能特点 １７５

８.３.３复合材料的成形工艺 １７６

８.３.４常见复合材料及其应用 １８０

本章小结 １８２

思考题与习题 １８３

第９ 章铸造 １８４

９.１铸造工艺理论基础 １８４

９.１.１铸造成形概述 １８４

９.１.２铸造工艺基础 １８４

９.２砂型铸造 １９４

９.２.１造型与造芯方法 １９５

９.２.２铸造工艺设计 １９９

９.２.３铸造成形工艺设计示例 ２０４

９.３特种铸造 ２０６

９.３.１熔模铸造 ２０６

９.３.２金属型铸造 ２０７

９.３.３压力铸造 ２０９

９.３.４低压铸造 ２１０

９.３.５离心铸造 ２１１

９.３.６陶瓷型铸造 ２１２

９.３.７消失模铸造 ２１３

９.３.８磁型铸造 ２１４

９.４铸件结构工艺性 ２１５

９.４.１合金铸造性能对铸件结构工艺性的影响 ２１５

９.４.２铸造工艺对铸件结构工艺性的影响 ２２０

９.４.３机械加工对铸件结构工艺性的影响 ２２１

９.４.４铸造合金及热处理对结构工艺性的影响 ２２２

９.５液态成形新技术 ２２３

９.５.１悬浮铸造 ２２３

９.５.２半固态金属铸造 ２２３

９.５.３近终形状铸造 ２２４

９.５.４计算机数值模拟技术 ２２５

本章小结 ２２６

思考题与习题 ２２６

第１０ 章压力加工 ２２８

１０.１压力加工的理论基础 ２２９

１０.１.１纤维组织与锻造比 ２２９

１０.１.２金属的可锻性 ２３０

１０.１.３金属塑性变形的基本定律 ２３２

１０.２自由锻 ２３３

１０.２.１自由锻的基本工序 ２３３

１０.２.２自由锻工艺规程的制定 ２３８

１０.３模锻 ２４１

１０.３.１锤上模锻 ２４２

１０.３.２压力机上模锻 ２４８

１０.３.３胎模锻 ２５１

１０.４板料冲压 ２５２

１０.４.１分离工序 ２５２

１０.４.２变形工序 ２５５

１０.４.３冲模的分类和构造 ２５９

１０.５锻件及冲压件的结构工艺性 ２６１

１０.５.１锻件结构工艺性 ２６１

１０.５.２冲压件结构工艺性 ２６４

１０.６塑性成形新技术 ２６６

１０.６.１超塑性成形 ２６６

１０.６.２精密模锻 ２６８

１０.６.３粉末热锻 ２６９

１０.６.４板料激光成形技术 ２７０

１０.６.５金属板料数控渐进成形技术 ２７２

本章小结 ２７４

思考题与习题 ２７５

第１１ 章焊接 ２７６

１１.１焊接成形理论基础 ２７６

１１.１.１焊接的本质及焊接方法分类 ２７６

１１.１.２焊接电弧 ２７８

１１.１.３焊接冶金 ２７９

１１.１.４焊接接头的组织与性能 ２８１

１１.１.５焊接应力与焊接变形 ２８２

１１.１.６焊接缺陷及接头质量检验 ２８８

１１.２常用金属焊接方法 ２８９

１１.２.１熔化焊 ２８９

１１.２.２压力焊与钎焊 ３０１

１１.３常用金属材料的焊接 ３０４

１１.３.１金属焊接性 ３０４

１１.３.２碳素钢的焊接 ３０５

１１.３.３低合金钢的焊接 ３０６

１１.３.４不锈钢的焊接 ３０６

１１.３.５铸铁的补焊 ３０７

１１.３.６有色金属的焊接 ３０８

１１.４焊接结构工艺性 ３０９

１１.５焊接成形新技术 ３１４

１１.５.１计算机辅助焊接技术 ３１５

１１.５.２焊接机器人 ３１６

１１.５.３搅拌摩擦焊 ３１６

１１.５.４激光－电弧复合热源焊接 ３１７

１１.５.５数字化焊接电源 ３１８

本章小结 ３１９

思考题与习题 ３１９

第１２ 章工程材料及毛坯成形方法选择 ３２１

１２.１工程材料的选择 ３２１

１２.１.１机械零件的失效分析 ３２１

１２.１.２材料的选择原则及应用实例 ３２４

１２.２毛坯成形方法选择 ３３０

１２.２.１毛坯成形方法选择原则 ３３０

１２.２.２毛坯的分类 ３３３

１２.２.３毛坯成形选择应用实例 ３３５

本章小结 ３３７

思考题与习题 ３３８

参考文献 ３３９