《普通高等教育規劃教材:工程材料》為工科類及綜合類院校的機械類、近機類及近材料類專業的專業基礎課教材。主要講述材料科學與工程的基礎知識、工程材料學的專業知識以及各種工程材料的特點與應用,即介紹材料的成分、結構、組織與性能之間的關系以及材料的設計、選用、制造、加工、應用等相關知識。具體內容包括材料的力學性能、金屬的晶體結構與缺陷、金屬的結晶與二元相圖、金屬的塑性變形及再結晶、鋼的熱處理、工業用鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金、高分子材料、陶瓷材料、復合材料以及工程材料的選用。
本書的目的是使學生掌握在特定應用環境下正確選擇材料所需要的基礎知識和專業知識,即弄清楚材料性質——材料內部結構、材料的內部形態——加工工藝與服役環境下材料的使用性能之間的關系,并使其初步具備根據零件工作條件和失效方式合理地選擇與使用材料,正確制定零件的冷、熱加工工藝路線的能力。
前言
緒論
第1章 材料的力學性能
1.1 材料在靜載下的力學性能
1.1.1 拉伸試驗
1.1.2 硬度試驗
1.2 材料在動載下的力學性能
1.2.1 沖擊試驗
1.2.2 材料的疲勞
1.3 應力強度因子和斷裂韌度
1.3.1 應力強度因子
1.3.2 斷裂韌度
思考題與習題
第2章 金屬的晶體結構與缺陷
2.1 材料的結合方式
2.1.1 離子鍵
2.1.2 共價鍵
2.1.3 金屬鍵
2.1.4 分子鍵(范德華鍵)
2.2 晶體結構的基本概念
2.2.1 晶體與非晶體
2.2.2 晶格與晶胞
2.2.3 立方晶系的晶面和晶向表示方法
2.3 純金屬的晶體結構
2.3.1 常見的金屬晶體結構
2.3.2 描述晶胞的指標
2.3.3 金屬晶格的密排面和密排方向
2.4 金屬的實際結構與晶體缺陷
2.4.1 點缺陷
2.4.2 線缺陷
2.4.3 面缺陷
2.5 合金的相結構
2.5.1 固溶體
2.5.2 金屬化合物(中間相)
思考題與習題
第3章 金屬的結晶與二元相圖
3.1 純金屬的結晶
3.1.1 結晶的熱力學條件
3.1.2 純金屬的結晶過程
3.1.3 結晶后晶粒的大小及控制
3.1.4 金屬鑄錠(鑄件)的宏觀組織及控制
3.2 合金的結晶
3.2.1 相圖的基本知識
3.2.2 勻晶相圖
3.2.3 共晶相圖
3.2.4 包晶相圖
3.2.5 其他類型的二元合金相圖
3.2.6 二元相圖的分析方法
3.2.7 相圖與金屬性能之間的關系
3.3 鐵碳合金的結晶
3.3.1 鐵碳合金的基本相
3.3.2 鐵碳相圖分析
3.3.3 鐵碳合金平衡結晶過程
3.3.4 碳對鐵碳合金的組織與性能的影響
思考題與習題
第4章 金屬的塑性變形及再結晶
4.1 金屬的塑性變形
4.1.1 單晶體的塑性變形
4.1.2 多晶體的塑性變形
4.1.3 塑性變形對金屬組織和性能的影響
4.2 冷變形金屬在加熱時組織和性能的變化
4.2.1 回復
4.2.2 再結晶
4.2.3 晶粒長大
4.2.4 再結晶退火后的晶粒度
4.2.5 金屬的熱加工
思考題與習題
第5章 鋼的熱處理
……
第6章 工業用鋼
第7章 鑄鐵
第8章 有色金屬及其合金
第9章 高分子材料
第10章 陶瓷材料
第11章 復合材料
第12章 工程材料的選用
參考文獻