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绪论1

能力知识点1 工程材料的应用与发展1

能力知识点2 本课程的任务和主要内容2

第一单元 工程材料的性能3

模块一 静载时材料的力学性能4

能力知识点1 强度、刚度与塑性4

能力知识点2 硬度10

模块二 动载时材料的力学性能15

能力知识点1 冲击韧度15

能力知识点2 疲劳强度17

能力知识点3 断裂韧性18

模块三 工程材料的物理、化学及工艺性能19

能力知识点1 物理性能19

能力知识点2 化学性能19

能力知识点3 工艺性能20

模块四 应用实例21

实例1 螺栓的强度和塑性21

实例2 数显硬度计22

习题23

第二单元 工程材料的组织结构24

模块一 金属的晶体结构与结晶24

能力知识点1 纯金属的晶体结构24

能力知识点2 实际金属的晶体结构26

能力知识点3 纯金属的结晶29

能力知识点4 铸锭的组织结构32

能力知识点5 晶粒大小及其控制32

能力知识点6 金属的同素异构转变33

模块二 金属的塑性变形与再结晶34

能力知识点1 金属的塑性变形35

能力知识点2 冷塑性变形对金属组织和性能的影响36

能力知识点3 冷塑性变形后加热时的恢复与再结晶37

能力知识点4 金属的热塑性变形39

模块三 合金的晶体结构40

能力知识点1 合金的基本概念40

能力知识点2 合金的相结构41

模块四二 元合金相图43

能力知识点1 二元合金相图的建立43

能力知识点2 匀晶相图45

能力知识点3 共晶相图46

能力知识点4 共析相图48

能力知识点5 包晶相图49

模块五 铁碳合金相图49

能力知识点1 铁碳合金的组织49

能力知识点2 Fe-Fe3C相图分析52

模块六 Fe-Fe3C相图应用60

能力知识点1 Fe-Fe3C相图作为选择钢铁材料的依据60

能力知识点2 Fe-Fe3C相图作为制定热加工工艺的依据61

习题62

第三单元 钢的热处理64

模块一 热处理概述64

能力知识点1 热处理的概念、作用及特点64

能力知识点2 热处理的分类、设备及操作要求65

模块二 钢的热处理原理66

能力知识点1 钢在加热时的转变（奥氏体化）66

能力知识点2 钢在冷却时的转变69

模块三 钢的普通热处理75

能力知识点1 钢的退火和正火76

能力知识点2 钢的淬火79

能力知识点3 钢的淬透性82

能力知识点4 钢的淬火缺陷及预防84

能力知识点5 淬火钢的回火85

能力知识点6 钢的冷处理和时效处理88

模块四 钢的表面热处理89

能力知识点1 钢的表面淬火89

能力知识点2 化学热处理92

能力知识点3 表面气相沉积95

模块五 其他热处理工艺97

能力知识点1 真空热处理97

能力知识点2 可控气氛热处理97

能力知识点3 形变热处理97

能力知识点4 强韧化处理98

能力知识点5 循环热处理98

能力知识点6 流动化热处理99

模块六 热处理方案选择、安排与结构工艺性100

能力知识点1 热处理方案的选择100

能力知识点2 热处理工艺位置安排101

能力知识点3 热处理零件的结构工艺性要求102

模块七 应用实例103

能力知识点1 热处理技术要求分析103

能力知识点2 热处理工艺分析104

习题104

第四单元 工业用钢与铸铁106

模块一 碳素钢106

能力知识点1 碳素钢概述106

能力知识点2 普通碳素结构钢110

能力知识点3 优质碳素结构钢111

能力知识点4 碳素工具钢114

能力知识点5 铸造碳钢116

模块二 低合金结构钢118

能力知识点1 低合金高强度结构钢118

能力知识点2 低合金耐候钢119

模块三 合金钢120

能力知识点1 合金钢的分类与牌号120

能力知识点2 合金元素在钢中的作用122

能力知识点3 机械结构用合金钢125

能力知识点4 合金工具钢133

能力知识点5 特殊性能合金钢142

能力知识点6 硬质合金149

模块四铸铁151

能力知识点1 铸铁的分类与石墨化151

能力知识点2 铸铁的组织与性能153

能力知识点3 常用铸铁材料154

习题166

第五单元 非铁金属与粉末冶金材料169

模块一 铝及铝合金169

能力知识点1 工业纯铝169

能力知识点2 铝合金的分类及强化170

能力知识点3 变形铝合金171

能力知识点4 铸造铝合金173

能力知识点5 新型铝合金176

模块二 铜及铜合金176

能力知识点1 工业纯铜176

能力知识点2 铜合金177

模块三 其他非铁金属、合金介绍182

能力知识点1 钛及钛合金182

能力知识点2 镁及镁合金184

能力知识点3 锆及锆合金184

能力知识点4 锌及锌合金184

能力知识点5 铅及铅合金185

能力知识点6 锡及锡合金185

能力知识点7 铬及铬合金186

能力知识点8 镍及镍合金187

能力知识点9 锰及锰合金187

模块四 滑动轴承合金与粉末冶金188

能力知识点1 滑动轴承合金188

能力知识点2 粉末冶金190

习题191

第六单元 非金属材料与新型材料193

模块一 高分子材料193

能力知识点1 高分子材料的特征193

能力知识点2 塑料195

能力知识点3 橡胶197

能力知识点4 纤维200

能力知识点5 胶黏剂201

能力知识点6 涂料201

模块二 陶瓷材料202

模块三 复合材料205

能力知识点1 复合材料的概念205

能力知识点2 复合材料的组成及分类206

能力知识点3 复合材料的性能特点207

能力知识点4 常用复合材料208

模块四 新型材料209

能力知识点1 形状记忆合金的概念与分类209

能力知识点2 纳米材料211

能力知识点3 超导材料213

能力知识点4 高温材料214

能力知识点5 储氢材料214

模块五 应用实例215

能力知识点1 汽车用非金属材料215

能力知识点2 化工设备用工程塑料216

能力知识点3 阀门用陶瓷材料217

能力知识点4 航空航天用复合材料217

能力知识点5 机械电气工业领域用复合材料217

习题218

第七单元 工程材料的合理选用与质量检验219

模块一 机械零件的失效219

能力知识点1 失效的概念及形式219

能力知识点2 零件失效的原因220

模块二 选材的基本原则221

能力知识点1 使用性能的考虑221

能力知识点2 工艺性能的考虑222

能力知识点3 经济性的考虑222

模块三 典型零件选材实例223

能力知识点1 轴类零件的选材223

能力知识点2 齿轮零件的选材226

能力知识点3 箱体零件的选材231

能力知识点4 弹簧零件的选材232

能力知识点5 切削刃具的选材233

模块四 金属材料的质量检验235

能力知识点1 成分检验方法235

能力知识点2 组织分析236

能力知识点3 无损探伤方法237

习题238

第八单元 零件毛坯成形基础240

模块一 铸造成形基础240

能力知识点1 铸造概述240

能力知识点2 砂型铸造241

能力知识点3 特种铸造245

模块二 锻压成形基础247

能力知识点1 锻压概述247

能力知识点2 自由锻248

能力知识点3 模锻251

能力知识点4 板料冲压253

能力知识点5 锻压新技术255

模块三 焊接成形基础256

能力知识点1 焊接概述256

能力知识点2 手工电弧焊256

能力知识点3 埋弧焊259

能力知识点4 气体保护焊260

能力知识点5 电阻焊261

能力知识点6 钎焊264

习题265

附录266

附录1 新旧标准性能名称、符号对照266

附录2 压痕直径与布氏硬度对照表267

附录3 黑色金属硬度与强度换算表270

附录4 合金元素规定含量界限值271

附录5 常用热处理工艺代号及技术条件的表示方法272

参考文献273