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本书是根据“中国科学院教材建设专家委员会全国高职高专机电、汽车类教材建设与课程改革研讨会”的精神，结合各高职高专院校的教学经验编写的。 本书共分14章，主要内容包括材料的性能；金属及合金的晶体结构和结晶；铁碳合金相图、钢的热处理原理和基本工艺；工程上常用的碳素钢、合金钢、工具钢、特殊性能钢、粉末冶金、铸铁、有色金属以及非金属材料的成分、性能和应用；同时介绍了机械零件毛坯种类及如何选择。 本书主要用于高职高专机械类、近机类专业的教材，也可供有关工程技术人员参考。
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第1章 材料的性能 11.1 材料的机械性能 11.1.1 强度 11.1.2 硬度 31.1.3 塑性 71.1.4 韧性 81.1.5 疲劳强度 91.2 材料的物理、化学性能 101.2.1 物理性能 101.2.2 化学性能 121.3 材料的工艺性能 121.3.1 铸造性能 131.3.2 锻造性能 131.3.3 焊接性能 131.3.4 热处理性能 141.3.5 切削加工性能 14思考题与习题 14第2章 金属的晶体结构与结晶 152.1 金属的晶体结构 152.1.1 金属的特性与金属键 152.1.2 晶体结构的基本概念 162.1.3 三种常见的典型晶体结构 172.1.4 晶体的各向异性 212.1.5 多晶型性 222.2 实际金属的晶体结构 222.2.1 点缺陷 232.2.2 线缺陷 252.2.3 面缺陷 262.3 纯金属的结晶 282.3.1 金属结晶的现象 282.3.2 金属结晶的条件 302.3.3 晶核的形成与长大 312.3.4 结晶后晶粒大小的控制 322.4 金属铸锭的组织 342.4.1 铸锭三晶区的形成 342.4.2 铸锭三晶区的组织与性能 352.4.3 铸锭组织中三个晶区相对厚度的控制 36思考题与习题 37第3章 合金的结构和结晶 383.1 合金中的相结构 383.1.1 基本概念 383.1.2 相的分类 393.1.3 固溶体 403.1.4 金属化合物 423.2 二元合金相图 443.2.1 相图的建立 443.2.2 二元匀晶相图 453.2.3 二元共晶相图 473.2.4 其他常用的二元合金相图 523.3 相图与合金性能的关系 533.3.1 相图与合金使用性能的关系 533.3.2 相图与合金工艺性能的关系 54思考题与习题 56第4章 铁碳合金相图和碳钢 574.1 纯铁、铁碳合金的相结构及其性能 574.1.1 纯铁 574.1.2 铁碳合金的相结构、基本组织及其性能 594.2 Fe-Fe3C相图分析 614.2.1 Fe-Fe3C相图分析 624.2.2 Fe-Fe3C相图中铁碳合金的分类 644.2.3 典型铁碳合金的结晶过程分析 654.2.4 铁碳合金的成分、组织与性能的关系 714.2.5 Fe-Fe3C相图的生产应用 724.3 碳素钢 734.3.1 常存杂质元素对碳钢性能的影响 734.3.2 碳钢的分类 744.3.3 碳钢的牌号与应用 75思考题与习题 79第5章 金属的塑性变形与结晶 815.1 金属的塑性变形 815.1.1 单晶体的弹性变形 815.1.2 单晶体的塑性变形 825.1.3 多晶体的塑性变形 835.2 金属塑性变形对金属组织和性能的影响 835.2.1 塑性变形后金属组织和结构的变化 835.2.2 塑性变形后金属性能的改变 845.3 回复与再结晶 865.3.1 回复 865.3.2 再结晶 875.4 金属的热变形 885.4.1 热变形加工与冷变形加工的区别 885.4.2 热变形加工对金属组织与性能的影响 89思考题与习题 90第6章 钢的热处理 916.1 钢在加热时的转变 916.1.1 共析钢的奥氏体化形成过程 926.1.2 影响奥氏体形成速度的因素 936.1.3 奥氏体晶粒大小及其影响因素 966.2 钢在冷却时的组织转变 986.2.1 共析钢过冷奥氏体的等温转变曲线 996.2.2 共析钢的等温转变产物与性能 1016.2.3 影响过冷奥氏体等温转变的因素 1136.2.4 过冷奥氏体连续冷却转变曲线 1146.3 钢的退火与正火 1156.3.1 退火目的及工艺 1166.3.2 正火 1186.3.3 退火与正火的选用 1196.4 钢的淬火 1196.4.1 淬火工艺及方法 1196.4.2 钢的淬透性与淬硬性 1226.4.3 常见的淬火缺陷及预防 1236.5 钢的回火 1246.5.1 淬火钢的回火转变 1256.5.2 回火的种类及应用 1266.6 钢的表面热处理和化学热处理 1276.6.1 钢的表面淬火 1276.6.2 钢的化学热处理 1296.6.3 热处理新技术简介 132思考题与习题 134第7章 合金钢 1367.1 合金元素在钢中的作用 1367.1.1 钢中的合金元素 1367.1.2 合金钢的分类及牌号 1397.2 合金结构钢 1407.2.1 低合金结构钢 1407.2.2 合金渗碳钢 1417.2.3 合金调质钢 1427.2.4 合金弹簧钢 1437.2.5 滚动轴承钢 1447.3 合金工具钢 1457.3.1 合金刃具钢 1457.3.2 合金模具钢 1467.3.3 合金量具钢 147思考题与习题 148第8章 工具钢 1498.1 刃具钢 1498.1.1 刃具钢的工作条件和基本性能要求 1498.1.2 刃具用的碳素工具钢 1508.1.3 刃具用的低合金工具钢 1528.1.4 高速钢 1538.2 模具钢 1568.2.1 冷作模具钢 1568.2.2 热作模具钢 1618.2.3 塑料模具钢 1648.3 量具钢 167思考题与习题 168第9章 特殊性能钢 1709.1 不锈钢 1709.1.1 金属的腐蚀和保护 1709.1.2 不锈钢的化学成分特点及合金化原理 1719.1.3 常用的不锈钢 1729.2 耐热钢 1739.2.1 提高钢的耐热性的途径 1739.2.2 常用耐热钢及其特点 1749.3 耐磨钢 1759.3.1 耐磨钢简介 1759.3.2 高锰钢 175思考题与习题 176第10章 粉末冶金与硬质合金 17710.1 粉末冶金法简介 17710.1.1 粉末冶金制造工艺 17710.1.2 粉末冶金工艺特点 17910.1.3 粉末冶金烧结技术的进展及其应用 17910.2 硬质合金 18110.2.1 硬质合金的性能特点 18210.2.2 硬质合金的分类和应用 182思考题与习题 183第11章 铸铁 18411.1 铸铁的分类 18411.2 普通灰铸铁 18511.2.1 灰铸铁的化学成分、组织和性能 18511.2.2 灰铸铁的牌号和应用 18711.2.3 灰铸铁的热处理 18811.3 球墨铸铁 18811.3.1 球墨铸铁的化学成分、组织和性能 18911.3.2 球墨铸铁的牌号和用途 19011.3.3 球墨铸铁的热处理 19011.4 蠕墨铸铁 19111.4.1 蠕墨铸铁的成分、组织和性能 19111.4.2 蠕墨铸铁的牌号和用途 19111.5 可锻铸铁 19211.5.1 可锻铸铁的成分、组织和性能 19211.5.2 可锻铸铁的牌号和用途 193思考题与习题 193第12章 有色金属及合金 19412.1 铝及铝合金 19412.1.1 纯铝 19412.1.2 铝合金 19512.2 铜及铜合金 19712.2.1 纯铜 19712.2.2 铜合金 19712.3 轴承合金 19912.3.1 轴承合金的性能要求 19912.3.2 轴承合金的组织特点 20012.3.3 常用的轴承合金 200思考题与习题 201第13章 非金属材料 20213.1 高分子材料 20213.1.1 高分子材料的基础知识 20213.1.2 塑料 20413.1.3 橡胶 20713.1.4 胶黏剂 21013.1.5 高分子涂料 21313.2 陶瓷材料 21513.2.1 陶瓷材料的概念 21513.2.2 陶瓷分类和组织结构 21513.3 复合材料 21813.3.1 复合材料的概念 21813.3.2 复合材料的特点 21813.3.3 复合材料制造方法 22013.3.4 常用复合材料 220思考题与习题 223第14章 机械零件材料及毛坯选择 22414.1 机械零件对材料的一般要求 22414.1.1 满足使用性能要求 22414.1.2 材料的工艺性能良好 22614.1.3 充分考虑经济性 22814.2 机械零件材料及毛坯选择实例分析 22814.2.1 齿轮类零件 22914.2.2 轴类零件的选材 23114.2.3 箱座类零件的选材 233思考题与习题 234参考文献 235
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第二版前言 本书是根据“中国科学院教材建设专家委员会全国高职高专机电、汽车类教材建设与课程改革研讨会”的精神，结合各高职高专院校的教学经验编写的。 在编写本书时，我们从高职教育的实际出发，注重实践性、启发性、科学性，做到基本概念清晰，重点突出，简明扼要，对基本理论部分，以必须和够用为原则，以强化应用为重点。对钢的热处理、工程上常用的碳素钢、工具钢、铸铁等重点进行介绍，以体现突出职业性、实用性。每章后都有复习思考题。书中基本术语、材料牌号、设备型号等采用了标准。 本书除可作为高职高专理工科类教学用书外，也可作为成人高校、夜大、职业大学、函授大学等大专层次的教学用书以及广大自学者和工程技术人员的自学参考用书。 本书自2007年7月出版以来，得到了广大读者的厚爱，全国数十所高等职业院校及高级技工学校使用本书作为教材，供不应求，受益面广。在出版不到四年时间里，已先后印刷了4次，并获得了各方的好评，足以证明本书具有较强的生命力。 为更好地体现现代高等职业教育，在总结多年教学实践基础上，在这次再版时对原教材内容进行了适当的修订，在每章的开始增加了该章节教学过程中应达到的“教学目标”和“能力目标”，使该课程的教学更有针对性。 全书共14章，总课时50～65学时，本书在注重理论教学的同时，特别对实验、实习提出了要求，将理论与实践结合起来，因此在教学过程中，可先理论学习再实践，实践之后，再进一步去理论学习，以提高学习效果。 本书由金华职业技术学院倪兆荣教授任主编，湖南娄底职业技术学院张海筹、无锡商业职业技术学院张帆、成都电子高专朱成华任副主编，参加编写的单位及人员有：第1、2、3章为洛阳工业高等专科学校贾利晓，第4、6、7章为成都电子高专朱成华，第5、12章为湖南娄底职业技术学院张海筹，第8、11章为金华职业技术学院倪兆荣，第9、10章为武汉工业职业技术学院陈淑华，第13、14章为无锡商业职业技术学院张帆。 在本书的编写过程中，得到各有关院校的大力支持和帮助，同时也得到了科学出版社的指导和帮助，在此一并表示衷心感谢。 由于编者水平有限，在编写中难免有谬误和不妥之处，恳切希望使用本书的广大师生、读者提宝贵意见，以求改进。 编 者 2011年6月
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