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第0章 绪论1

0.1 材料概述1

0.2 材料与机械工程2

0.3 本课程的内容、学习目的和要求3

第1章 工程材料的性能5

1.1 材料的力学性能5

1.1.1 材料的静态力学性能5

1.1.2 材料的动态力学性能10

1.1.3 材料的高、低温性能13

1.2 材料的物理化学性能14

1.2.1 材料的物理性能14

1.2.2 材料的化学性能15

1.3 材料的工艺性能16

第2章 材料的结构与组织18

2.1 材料的结构18

2.1.1 晶体结构的基本概念18

2.1.2 常见的晶体结构类型19

2.1.3 实际晶体与缺陷21

2.2 金属的凝固与结晶组织25

2.2.1 金属的结晶25

2.2.2 金属的结构与组织28

2.3 铁碳合金38

2.3.1 纯铁与铁碳合金中的相39

2.3.2 铁碳合金相图41

2.3.3 铁碳合金成分、组织与性能的关系及应用48

第3章 工程材料的塑性变形与强化52

3.1 单晶体的塑性变形52

3.1.1 滑移52

3.1.2 孪生55

3.2 多晶体的塑性变形56

3.3 塑性变形对材料组织与性能的影响57

3.3.1 冷塑性变形对金属组织与性能的影响57

3.3.2 冷塑性变形金属加热时的组织与性能变化59

3.3.3 金属的热加工62

3.4 金属材料的强化机制63

3.4.1 固溶强化63

3.4.2 细晶强化63

3.4.3 沉淀强化（弥散强化）64

3.4.4 位错强化64

第4章 钢的热处理65

4.1 钢的热处理概述65

4.2.钢在加热和冷却时的组织转变66

4.2.1 钢在加热时的组织转变66

4.2.2 钢的冷却及组织转变70

4.3 钢的普通热处理80

4.3.1 钢的退火与正火80

4.3.2 淬火83

4.3.3 钢的淬透性86

4.3.4 回火89

4.4 钢的表面热处理91

4.4.1 钢的表面淬火91

4.4.2 钢的化学热处理94

4.4.3 钢的激光热处理98

4.5 钢的热处理新工艺100

4.5.1 深冷处理100

4.5.2 可控气氛热处理102

4.5.3 真空热处理103

4.5.4 形变热处理104

4.5.5 钢铁材料组织超细化处理106

4.5.6 计算机控制热处理107

4.5.7 高能表面热处理107

4.6 钢的热处理缺陷与防止108

4.6.1 氧化和脱碳108

4.6.2 过热和过烧109

4.6.3 回火缺陷109

4.6.4 减少变形及防止裂纹的措施109

4.6.5 零件的结构工艺性111

第5章 钢铁材料113

5.1 钢113

5.1.1 钢的分类与牌号114

5.1.2 钢的主要成分及其对组织和性能的影响118

5.2 铸铁164

5.2.1 概述164

5.2.2 常用铸铁166

5.2.3 合金铸铁176

第6章 有色金属材料180

6.1 铝及其合金180

6.1.1 纯铝180

6.1.2 铝合金181

6.1.3 铝合金热处理184

6.2 铜及其合金186

6.2.1 纯铜186

6.2.2 铜合金186

6.2.3 铜合金热处理193

6.3 轴承合金197

6.4 其他有色金属及其合金199

6.4.1 钛及其合金199

6.4.2 镁及其合金201

6.4.3 锌及其合金201

第7章 非金属材料203

7.1 高分子材料203

7.1.1 概述203

7.1.2 高分子材料的性能204

7.1.3 常用高分子材料206

7.2 陶瓷材料218

7.2.1 概述218

7.2.2 陶瓷材料的结构和性能218

7.2.3 陶瓷的生产工艺与粉末冶金简介219

7.2.4 常用陶瓷材料222

第8章 复合材料及特殊性能材料228

8.1 复合材料228

8.1.1 概述228

8.1.2 增强材料及复合增强原理230

8.1.3 常用复合材料232

8.2 特殊性能材料238

8.2.1 梯度功能材料238

8.2.2 纳米材料240

8.2.3 形状记忆合金243

8.2.4 非晶态合金244

8.2.5 阻尼合金245

8.2.6 未来材料的发展247

第9章 工程材料的选用249

9.1 零件失效分析249

9.1.1 零件失效的基本形式249

9.1.2 零件失效的原因250

9.2 选用材料的一般原则250

9.2.1 使用性能原则250

9.2.2 工艺性原则251

9.2.3 经济性原则252

9.3 材料选择的一般过程252

9.4 典型零件的选材及工艺分析253

9.4.1 轴类零件253

9.4.2 齿轮类零件255

9.4.3 箱体类零件258

9.4.4 其他常用机械零件选材259

9.4.5 材料选择趋势261

附录262

参考文献266