工程材料及應(yīng)用

緒論(1)

0.1材料與材料科學(xué)(1)

0.2工程材料的分類(3)

0.3工程材料的應(yīng)用與發(fā)展(4)

0.4課程目的和基本要求(7)

思考題(8)

第1章材料的性能(9)

1.1材料的力學(xué)性能(9)

1.1.1靜載下材料的力學(xué)性能(9)

1.1.2動(dòng)載下材料的力學(xué)性能(15)

1.2材料的物理和化學(xué)性能(17)

1.3材料的工藝性能(19)

思考題(20)

本章參考文獻(xiàn)(21)

第2章材料的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶(22)

2.1晶體結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)(22)

2.1.1晶體的基本概念(22)

2.1.2純金屬的晶體結(jié)構(gòu)(23)

2.1.3立方晶系中的晶向與晶面(27)

2.2實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)和缺陷(29)

2.2.1多晶體結(jié)構(gòu)(29)

2.2.2晶體中的缺陷(30)

2.3純金屬的結(jié)晶(32)

2.3.1結(jié)晶時(shí)的過冷現(xiàn)象(32)

2.3.2金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件(33)

2.3.3金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件(33)

2.3.4金屬結(jié)晶的過程(34)

2.4晶粒的長大及大小控制(35)

2.4.1晶粒的長大(35)

2.4.2晶粒大小的控制(36)

2.5鑄錠的宏觀組織及其形成機(jī)理(37)

思考題(38)

本章參考文獻(xiàn)(38)

第3章合金的結(jié)晶與二元相圖(39)

3.1合金的相結(jié)構(gòu)(39)

3.1.1固溶體(40)

3.1.2金屬間化合物(41)

3.2二元合金相圖和合金的結(jié)晶(42)

3.2.1二元合金相圖的建立(43)

3.2.2勻晶相圖及其合金的結(jié)晶(45)

3.2.3共晶相圖及其合金的結(jié)晶(46)

3.2.4包晶相圖及其合金的結(jié)晶(48)

3.3鐵碳合金相圖(50)

3.3.1鐵碳合金的組元及基體相(50)

3.3.2鐵碳合金相圖(53)

3.3.3鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程及組織(55)

3.4含碳量對鐵碳合金平衡組織和性能的影響(62)

3.5鋼中雜質(zhì)元素對鋼性能的影響(65)

3.6鐵碳合金相圖的應(yīng)用(66)

思考題(67)

本章參考文獻(xiàn)(67)

目錄工程材料及應(yīng)用第4章金屬的塑性變形與強(qiáng)化(68)

4.1金屬的塑性變形(68)

4.1.1單晶體金屬的塑性變形(68)

4.1.2多晶體金屬的塑性變形(72)

4.1.3塑性變形對組織和性能的影響(73)

4.2冷塑性變形金屬加熱時(shí)組織和性能的變化(75)

4.2.1回復(fù)(75)

4.2.2再結(jié)晶(76)

4.2.3晶粒長大(77)

4.3金屬的熱加工(78)

4.3.1金屬的熱加工和冷加工(78)

4.3.2熱加工對金屬組織與性能的影響(78)

4.4金屬材料的強(qiáng)韌化(80)

4.4.1強(qiáng)度與塑性、韌性的匹配(80)

4.4.2鋼的強(qiáng)度提高（強(qiáng)化）(81)

4.4.3鋼的韌性提升(81)

4.5金屬塑性變形的應(yīng)用(82)

思考題(83)

本章參考文獻(xiàn)(83)

第5章鋼的熱處理(85)

5.1概述(85)

5.2鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變(86)

5.2.1奧氏體形成的基本過程(86)

5.2.2影響奧氏體形成與晶粒長大的因素(87)

5.3鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變(89)

5.3.1過冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變(89)

5.3.2過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織與性能(90)

5.3.3過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變(97)

5.4鋼的普通熱處理(98)

5.4.1鋼的退火(99)

5.4.2鋼的正火(101)

5.4.3鋼的淬火(101)

5.4.4鋼的回火(106)

5.4.5鋼的熱處理缺陷及防治辦法(110)

5.4.6金屬焊接接頭的組織及性能(111)

5.5鋼的表面熱處理(112)

5.5.1表面淬火(113)

5.5.2化學(xué)熱處理(114)

5.5.3表面淬火和化學(xué)熱處理工藝的選擇(119)

5.6實(shí)用表面工程技術(shù)(120)

5.6.1表面形變強(qiáng)化(120)

5.6.2熱噴涂(121)

5.6.3表面氧化(123)

5.6.4電刷鍍(125)

5.6.5氣相沉積技術(shù)(131)

5.6.6激光表面改性(134)

5.7熱處理新技術(shù)應(yīng)用(136)

5.7.1形變熱處理(136)

5.7.2真空熱處理(138)

5.7.3可控氣氛熱處理(139)

5.8熱處理與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的關(guān)系(142)

5.8.1熱處理工序(142)

5.8.2熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性(142)

5.8.3熱處理與金屬切削加工性能之間的關(guān)系(143)

5.8.4機(jī)械零件的熱處理技術(shù)條件(145)

思考題(147)

本章參考文獻(xiàn)(148)

第6章工業(yè)用鋼(149)

6.1鋼的分類與牌號(hào)(149)

6.1.1鋼的分類(149)

6.1.2鋼的編號(hào)方法(150)

6.2鋼的主要成分及其對組織和性能的影響(151)

6.2.1鋼的主要成分(151)

6.2.2合金元素對鋼的組織和性能的影響(152)

6.3結(jié)構(gòu)鋼(155)

6.3.1碳素結(jié)構(gòu)鋼(155)

6.3.2低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(156)

6.3.3滲碳鋼(159)

6.3.4調(diào)質(zhì)鋼(161)

6.3.5彈簧鋼(163)

6.3.6滾動(dòng)軸承鋼(165)

6.4工具鋼(166)

6.4.1碳素工具鋼(166)

6.4.2合金工具鋼(167)

6.4.3高速工具鋼(172)

6.5特殊性能鋼(174)

6.5.1不銹鋼(175)

6.5.2耐熱鋼(179)

6.5.3耐磨鋼(182)

思考題(184)

本章參考文獻(xiàn)(185)

第7章鑄鐵(186)

7.1鑄鐵及其石墨化(186)

7.1.1FeFe3C和FeG鐵碳合金雙重相圖(186)

7.1.2鑄鐵的石墨化過程(186)

7.1.3影響石墨化的主要因素(188)

7.2灰鑄鐵(189)

7.2.1灰鑄鐵的化學(xué)成分及組織(189)

7.2.2灰鑄鐵的牌號(hào)、性能及用途(189)

7.2.3灰鑄鐵的熱處理(190)

7.3可鍛鑄鐵(191)

7.3.1可鍛鑄鐵的化學(xué)成分及組織(191)

7.3.2可鍛鑄鐵的牌號(hào)、性能及用途(191)

7.4球墨鑄鐵(193)

7.4.1球墨鑄鐵的化學(xué)成分及組織(193)

7.4.2球墨鑄鐵的牌號(hào)、性能及用途(193)

7.4.3球墨鑄鐵的熱處理(194)

7.5蠕墨鑄鐵(195)

7.5.1蠕墨鑄鐵的化學(xué)成分及組織(195)

7.5.2蠕墨鑄鐵的牌號(hào)、性能及用途(195)

7.6合金鑄鐵(196)

7.6.1耐熱合金鑄鐵(196)

7.6.2耐蝕合金鑄鐵(196)

7.6.3耐磨合金鑄鐵(197)

7.7鑄鐵的應(yīng)用與選材(197)

思考題(198)

本章參考文獻(xiàn)(199)

第8章非鐵金屬及其合金(200)

8.1鋁及鋁合金(200)

8.1.1工業(yè)純鋁(200)

8.1.2鋁合金(201)

8.2銅及銅合金(206)

8.2.1工業(yè)純銅(207)

8.2.2銅合金(207)

8.3鈦及鈦合金(211)

8.3.1工業(yè)純鈦(211)

8.3.2鈦合金(211)

8.4鑄造軸承合金(212)

8.4.1鑄造軸承合金的特性(213)

8.4.2常用鑄造軸承合金(213)

8.5非鐵金屬材料的應(yīng)用(214)

8.5.1純鋁及鋁合金材料的應(yīng)用(214)

8.5.2純銅及銅合金材料的應(yīng)用(215)

8.5.3純鈦及鈦合金材料的應(yīng)用(216)

思考題(216)

本章參考文獻(xiàn)(217)

第9章高分子材料(218)

9.1概述(218)

9.1.1高分子材料的定義與組成(218)

9.1.2高分子材料的分類(218)

9.1.3高分子材料的性能特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)(220)

9.2常用高分子材料(221)

9.2.1塑料(221)

9.2.2橡膠(223)

9.2.3合成纖維(224)

9.2.4膠黏劑(225)

9.3高分子材料的典型應(yīng)用(225)

9.3.1高分子材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用(225)

9.3.2高分子材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用(226)

9.3.3高分子材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用(226)

思考題(227)

本章參考文獻(xiàn)(227)

第10章陶瓷材料(228)

10.1概述(228)

10.1.1陶瓷材料的分類(228)

10.1.2陶瓷材料的結(jié)構(gòu)與性能(229)

10.2常用工程結(jié)構(gòu)陶瓷材料(230)

10.2.1普通陶瓷(230)

10.2.2特種陶瓷(231)

10.3陶瓷材料的應(yīng)用(232)

思考題(234)

本章參考文獻(xiàn)(234)

第11章復(fù)合材料(235)

11.1復(fù)合材料及其性能特點(diǎn)(235)

11.1.1基本概念(235)

11.1.2復(fù)合材料的組成和分類(235)

11.1.3復(fù)合材料的性能特點(diǎn)(236)

11.2增強(qiáng)材料及其增強(qiáng)機(jī)制(237)

11.2.1常用增強(qiáng)材料(237)

11.2.2復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)理(238)

11.3復(fù)合材料的應(yīng)用(239)

11.3.1纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料(239)

11.3.2纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料(240)

11.3.3纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料(241)

11.3.4粒子增強(qiáng)復(fù)合材料(242)

思考題(242)

本章參考文獻(xiàn)(243)

第12章工程材料的選用(244)

12.1機(jī)械零件的失效形式及失效分析(244)

12.1.1材料失效的概念(244)

12.1.2材料的失效形式(244)

12.1.3材料失效的原因(247)

12.1.4材料失效分析的方法(249)

12.2機(jī)械零件選材的原則和方法(250)

12.2.1選材的原則(250)

12.2.2選材的方法(252)

12.3典型零件的選材分析(253)

思考題(258)

本書主要介紹了材料的性能，材料的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶，材料的成分、組織與性能之間的關(guān)系及其變化規(guī)律，闡述了強(qiáng)化材料的幾種手段（控制結(jié)晶、塑性變形、熱處理和合金化）的基本原理，系統(tǒng)介紹了工程材料的分類及常用牌號(hào)、合理選擇材料、正確設(shè)計(jì)熱處理方案等基本知識(shí)。通過對本書知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讀者能較系統(tǒng)地掌握與工程材料相關(guān)的知識(shí)與技能，從而為專業(yè)學(xué)習(xí)和技術(shù)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。本書適合高等院校機(jī)械類和近機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生作為技術(shù)基礎(chǔ)課教材，也可供工程技術(shù)人員參考。

本書是為了適應(yīng)21世紀(jì)高等教育教學(xué)改革形勢發(fā)展需要而編寫的，以培養(yǎng)學(xué)生的理論結(jié)合實(shí)際和創(chuàng)新能力為核心，以金屬材料為重點(diǎn)，著重介紹了金屬材料及熱處理的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)介紹了常用的非金屬材料和新型材料、機(jī)械零件選材與失效分析以及工程材料在生產(chǎn)的應(yīng)用。本書理論與實(shí)踐密切結(jié)合，內(nèi)容廣泛新穎，除了介紹工程材料和熱處理的基礎(chǔ)知識(shí)，還增加了工程材料應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。

本書根據(jù)國家最新規(guī)范及國內(nèi)外最新材料編寫，系統(tǒng)地歸納了園林材料的種類、性能及應(yīng)用方法，便于讀者查閱使用。 內(nèi)容分為園林工程基本建筑材料、園林假山與石景工程材料、園路工程材料、園林建筑工程材料、園林水景工程材料、園林給排水與噴灌工程材料、園林供電工程材料。

本書可供園林工程施工、設(shè)計(jì)及管理人員使用，也可供高等院校園林專業(yè)人員閱讀和參考。

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