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第1章 工程材料的种类及其性能指标1

1.1 工程材料的种类1

目录1

1.2 工程材料的力学性能及指标3

1.2.1 静载荷下的力学性能3

1.2.2 动载荷下的力学性能7

1.2.3 高温下的力学性能9

1.3 工程材料的理化性能10

1.4 工程材料的工艺性能12

2.1.2 离子晶体中质点间的结合13

2.1.4 分子晶体中质点间的结合13

2.1.3 共价晶体中质点间的结合13

2.1 固体材料中质点的结合形式13

2.1.1 金属晶体中质点间的结合13

第2章 工程材料的结构13

2.2 金属的晶体结构15

2.2.1 理想金属的晶体结构15

2.2.2 实际金属的晶体结构17

2.2.3 合金的晶体结构18

2.3 高分子材料的结构20

2.3.1 高分子聚合物的结构、组成与形态20

2.3.2 高分子材料的结构26

2.4.1 晶相（晶体种类、晶粒尺寸和形状）28

2.4 陶瓷材料的结构28

2.4.2 玻璃相29

2.4.3 气相30

第3章 工程材料的材料化过程31

3.1 工程材料的材料化31

3.1.1 金属材料的材料化过程31

3.1.2 高分子材料的材料化过程31

3.1.3 陶瓷材料的材料化过程33

3.2 金属材料的结晶和组织34

3.2.1 纯金属的结晶和组织34

3.2.2 二元合金的结晶和组织39

3.2.3 铁碳合金的结晶46

3.3 聚合物的合成及结构53

3.3.1 连锁聚合反应机理54

3.3.2 逐步聚合反应57

3.4 陶瓷材料的烧成和组织59

3.4.1 陶瓷材料的烧成过程59

3.4.2 陶瓷烧成机理简介60

3.4.3 陶瓷烧成的组织62

第4章 工程材料的改性63

4.1 金属材料的改性63

4.1.1 钢的热处理改性64

4.1.2 有色金属的热处理改性82

4.1.3 金属材料的合金化改性83

4.1.4 金属材料的其他改性84

4.2 聚合物的改性85

4.2.1 化学改性85

4.2.2 物理改性86

4.2.3 纳米材料粒子改性87

4.3 陶瓷材料的改性87

4.3.1 陶瓷增韧87

4.3.2 表面残余应力与强化89

第5章 金属材料90

5.1 金属材料概论90

5.1.1 金属材料的分类90

5.1.2 常存元素和合金元素对钢性能的影响92

5.2 碳钢96

5.2.1 普通碳素结构钢96

5.2.2 优质碳素结构钢97

5.2.3 碳素工具钢97

5.2.4 易切削结构钢99

5.2.5 工程用铸造碳钢99

5.3 合金钢100

5.3.1 合金钢的分类与编号100

5.3.2 合金结构钢101

5.3.3 合金工具钢107

5.3.4 特殊性能用钢113

5.4.1 铸铁的组织与性能特征及铸铁的分类118

5.4 铸铁118

5.4.2 灰铸铁122

5.4.3 球墨铸铁123

5.4.4 可锻铸铁126

5.4.5 蠕墨铸铁127

5.4.6 特殊性能铸铁128

5.5 有色金属129

5.5.1 铝及铝合金130

5.5.2 铜及铜合金136

5.5.3 镁及镁合金143

5.5.4 钛及钛合金146

5.5.5 滑动轴承合金148

6.1.1 塑料的组成151

第6章 高分子材料151

6.1 塑料151

6.1.2 塑料的分类153

6.1.3 工程塑料的分类和性能特征153

6.1.4 常见通用塑料和工程塑料155

6.2 合成纤维162

6.2.1 合成纤维的生产方法163

6.2.2 常用合成纤维163

6.3 合成橡胶166

6.3.1 橡胶的分类和橡胶制品的配方及工艺学166

6.3.2 常用合成橡胶的性能及应用168

6.4.2 常用胶黏剂171

6.4.1 胶黏剂组成和分类171

6.4 胶黏剂171

6.4.3 胶黏剂的选用173

第7章 陶瓷材料175

7.1 传统陶瓷175

7.1.1 普通日用陶瓷175

7.1.2 普通工业陶瓷176

7.2 先进陶瓷176

7.2.1 氧化物陶瓷176

7.2.2 碳化物陶瓷180

7.2.3 氮化物陶瓷181

7.2.4 二硅化钼陶瓷183

7.3 玻璃184

7.4 耐火材料184

7.4.1 常见耐火砖185

7.4.2 耐火纤维185

7.4.3 耐火混凝土185

第8章 复合材料186

8.1 增强相与基体材料的选择原则186

8.1.1 纤维增强相和基体的选择原则186

8.1.2 颗粒增强相和基体的选择原则187

8.2 金属基复合材料187

8.2.1 金属基复合材料的种类187

8.2.2 长纤维增强金属基复合材料性能188

8.2.3 短纤维、晶须和颗粒增强金属基复合材料189

8.2.4 金属陶瓷190

8.3 聚合物基复合材料190

8.3.1 聚合物基复合材料的种类190

8.3.2 聚合物基复合材料的增强体与基体191

8.3.3 聚合物基复合材料的制造工艺193

8.3.4 聚合物基复合材料性能特点与应用197

8.4 陶瓷基复合材料199

8.4.1 陶瓷基复合材料的种类199

8.4.2 陶瓷基复合材料的增强体与基体199

8.4.3 陶瓷基复合材料的制造工艺200

8.4.4 陶瓷基复合材料的性能特点与应用201

第9章 功能材料202

9.1 概述202

9.2 电功能材料203

9.2.1 超导材料204

9.2.2 导电高分子材料204

9.3 磁功能材料205

9.3.1 软磁材料206

9.3.2 硬磁材料206

9.3.3 信息磁材料207

9.3.4 特殊功能磁性材料207

9.4.1 膨胀材料208

9.4.2 形状记忆材料208

9.4 热功能材料208

9.4.3 热电材料210

9.4.4 隔热材料210

9.5 隐身材料211

9.6 梯度功能材料211

9.7 纳米材料212

9.8 其他功能材料214

第10章 工程材料的热成型工艺215

10.1 铸造215

10.1.1 铸造工艺基础215

10.1.2 砂型铸造222

10.1.3 铸件的结构工艺性230

10.1.4 特种铸造232

10.2 压力加工236

10.2.1 金属塑性变形基础236

10.2.2 压力加工的方式241

10.2.3 自由锻造241

10.2.4 胎模锻243

10.2.5 模型锻造243

10.2.6 板料冲压249

10.2.7 其他压力加工方法简介254

10.3 焊接257

10.3.1 焊接基础258

10.3.2 焊接方法261

10.3.3 典型金属材料的焊接269

10.3.4 焊接结构的设计和制造工艺274

10.3.5 先进焊接技术与发展趋势280

10.4 高分子材料的成型281

10.4.1 高分子材料的加工特性281

10.4.2 高分子材料的主要成型方法283

10.5 陶瓷材料的成型工艺288

10.5.1 成型前的原料处理288

10.5.2 陶瓷成型方法290

10.5.3 陶瓷烧成工艺292

11.1.2 失效的类型294

11.1.1 失效的概念294

11.1 零件的失效分析294

第11章 工程材料的选用294

11.1.3 失效原因与失效分析方法297

11.2 选材的原则和一般方法298

11.2.1 选材原则298

11.2.2 零件选材的一般方法300

11.3 零件的选材及其热成型工艺300

11.3.1 齿轮类零件的选材与热成型工艺300

11.3.2 轴类零件的选材与热成型工艺305

11.3.3 弹簧类零件的选材和热成型工艺309

11.3.4 机架、箱体类零件的选材及热成型工艺311

11.3.5 枪、炮管类零件的选材及热成型工艺311

参考文献315