本書以材料的強化為主線，系統(tǒng)介紹了機械工程中常用的金屬材料和非金屬材料的基礎(chǔ)知識。全書共分13章，其中第1章介紹了材料的分類與鋼鐵生產(chǎn)；第2章介紹了材料的組織結(jié)構(gòu)與性能；第3~7章結(jié)合金屬材料的基礎(chǔ)知識分別介紹了固溶強化、細晶強化、第二相強化、形變強化、相變強化5種材料強化機制；第8~11章分別介紹機械工程中常用的鋼材、鑄鐵、有色金屬、非金屬材料等基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用；第12章為機械工程材料的選用；第13章針對課程的難點和重點設(shè)計了鐵碳合金相圖和鋼的熱處理2個綜合訓(xùn)練，并安排了6個實驗，供讀者選做。本書可作為高等工科院校機電工程類各專業(yè)本科生的教材，也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。
本教材由淺入深，便于自學；以強化為主線溝通各章節(jié)的內(nèi)容，融會貫通；實例多、實踐性強，便于應(yīng)用；表格多、數(shù)據(jù)準、標準新，可做為資料、手冊；增加新材料、新技術(shù)、新工藝的內(nèi)容，反映材料發(fā)展趨勢。
第1章材料的分類與鋼鐵生產(chǎn)
1.1材料的分類
1.1.1元素、物質(zhì)、材料
1.1.2材料的發(fā)展史
1.1.3材料的分類
1.2鋼鐵材料生產(chǎn)簡介
1.2.1煉鐵
1.2.2煉鋼
1.2.3鋼材生產(chǎn)
思考題
第2章材料的組織結(jié)構(gòu)與性能
2.1材料的成分、組織結(jié)構(gòu)與性能
2.1.1材料的成分、組織結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系
2.1.2金屬材料的性能
2.2靜態(tài)力學性能
2.2.1金屬材料的拉伸試驗
2.2.2金屬材料的硬度試驗
2.3動態(tài)力學性能
2.3.1沖擊韌度
2.3.2疲勞極限
2.3.3材料的耐磨性能
2.4斷裂韌度
2.5高、低溫性能
2.5.1高溫性能
2.5.2低溫性能
2.6純金屬的性能特點
思考題
第3章材料的微觀結(jié)構(gòu)與固溶強化
3.1純金屬的結(jié)構(gòu)
3.1.1晶體、晶格、晶胞
3.1.23種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)
3.1.3立方晶系的晶面和晶向表示方法
3.2純金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)
3.2.1單晶體與多晶體的基本概念
3.2.2晶體缺陷
3.3金屬材料的強化思路與強化方法
3.3.1強化思路
3.3.2強化方法
3.4合金的晶體結(jié)構(gòu)
3.4.1合金、組元、相
3.4.2合金的相結(jié)構(gòu)
思考題
第4章金屬的凝固與細晶強化
4.1物質(zhì)的狀態(tài)、凝固與結(jié)晶
4.2純金屬結(jié)晶的宏觀現(xiàn)象及熱力學分析
4.2.1純金屬結(jié)晶的宏觀現(xiàn)象
4.2.2熱力學分析
4.3純金屬結(jié)晶的微觀過程
4.3.1形核
4.3.2長大
4.4晶粒大小及細晶強化
4.4.1晶粒大小對性能的影響
4.4.2晶粒度及其影響因素
4.4.3控制晶粒度的措施
4.5鑄錠組織與缺陷
4.5.1鑄錠的宏觀組織
4.5.2鑄錠結(jié)構(gòu)的特性
4.5.3鑄錠的缺陷
4.6金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變
4.7合金的結(jié)晶
4.7.1相圖、相變、相與組織
4.7.2二元合金相圖的建立
4.7.3二元合金相圖的基本類型
思考題
第5章鐵碳合金與第二相強化
5.1鐵碳合金的基本相
5.2鐵碳合金相圖
5.2.1鐵碳合金相圖分析
5.2.2典型合金的結(jié)晶過程及其組織
5.2.3含碳量對鐵碳合金組織和性能的影響
5.2.4鐵碳相圖的應(yīng)用和局限性
思考題
第6章金屬的塑性變形與形變強化
6.1金屬的塑性變形
6.1.1單晶體金屬的塑性變形
6.1.2多晶體金屬的塑性變形
6.2冷塑性變形對組織和性能的影響
6.2.1加工硬化
6.2.2顯微組織的變化
6.2.3織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生
6.2.4殘余內(nèi)應(yīng)力
6.3回復(fù)與再結(jié)晶
6.3.1變形金屬在加熱時的組織和性能的變化
6.3.2金屬的再結(jié)晶溫度
6.3.3再結(jié)晶退火后的晶粒度
6.4金屬的熱加工
6.4.1熱加工與冷加工的區(qū)別
6.4.2熱加工對金屬組織和性能的影響
思考題
第7章鋼的熱處理與相變強化
7.1概述
7.2鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變
7.2.1奧氏體的形成
7.2.2影響珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的因素
7.2.3奧氏體晶粒的長大及其影響因素
7.3鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變
7.3.1過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖
7.3.2過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變圖
7.4鋼的退火和正火
7.4.1退火和正火的目的
7.4.2退火和正火操作及其應(yīng)用
7.4.3退火和正火的選擇
7.5鋼的淬火
7.5.1淬火的目的
7.5.2淬火溫度的選擇
7.5.3淬火冷卻介質(zhì)
7.5.4常用的淬火方法
7.5.5鋼的淬透性
7.6鋼的回火
7.7鋼的表面淬火
7.7.1感應(yīng)加熱表面淬火
7.7.2火焰加熱表面淬火
7.8鋼的化學熱處理
7.8.1滲碳
7.8.2氮化
7.9熱處理新技術(shù)新工藝
思考題
第8章工業(yè)用鋼及其應(yīng)用
8.1概述
8.2鋼的分類和編號
8.2.1鋼的分類
8.2.2鋼的編號
8.3鋼中雜質(zhì)與合金元素的作用
8.3.1常存雜質(zhì)元素對鋼性能的影響
8.3.2鋼中合金元素的作用
8.4結(jié)構(gòu)鋼
8.4.1碳素結(jié)構(gòu)鋼
8.4.2優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼
8.4.3低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼
8.4.4滲碳鋼
8.4.5調(diào)質(zhì)鋼
8.4.6彈簧鋼
8.4.7滾動軸承鋼
8.4.8耐磨鋼
8.4.9鑄鋼
8.5工模具鋼
8.5.1刃具鋼
8.5.2模具鋼
8.5.3量具鋼
8.6特殊性能鋼
8.6.1不銹鋼
8.6.2耐熱鋼
思考題
第9章鑄鐵及其應(yīng)用
9.1鑄鐵的石墨化過程
9.1.1鐵碳合金雙重相圖
9.1.2鑄鐵的石墨化過程
9.1.3影響石墨化的因素
9.2灰口鑄鐵的特點及分類
9.3常用鑄鐵
9.3.1灰鑄鐵
9.3.2可鍛鑄鐵
9.3.3球墨鑄鐵
9.3.4蠕墨鑄鐵
9.4特殊性能鑄鐵
9.4.1耐磨鑄鐵
9.4.2耐熱鑄鐵
9.4.3耐蝕鑄鐵
9.5鑄鐵的熱處理
9.5.1去應(yīng)力退火熱處理
9.5.2石墨化退火熱處理
9.5.3改變基體組織的熱處理
思考題
第10章有色金屬及其應(yīng)用
10.1固溶與時效強化
10.1.1固溶處理與時效
10.1.2時效過程
10.1.3時效處理的影響因素
10.1.4時效強化的應(yīng)用
10.2鋁及鋁合金
10.2.1純鋁
10.2.2鋁合金
10.3銅及銅合金
10.3.1純銅
10.3.2銅合金
10.4鎂及鎂合金
10.4.1純鎂
10.4.2鎂合金
10.4.3鎂合金的熱處理
10.4.4鎂合金的特點與應(yīng)用
10.5鈦及鈦合金
10.5.1純鈦
10.5.2鈦合金
10.6軸承合金
思考題
第11章非金屬材料及其應(yīng)用
11.1高分子材料
11.1.1高分子材料的定義
11.1.2高分子聚合物的組成
11.1.3高分子聚合物的合成
11.1.4高分子材料的命名及分類
11.1.5工程塑料
11.1.6合成橡膠與合成纖維
11.1.7合成膠粘劑和涂料
11.2陶瓷材料
11.2.1陶瓷材料的分類
11.2.2陶瓷的制造工藝
11.2.3陶瓷的結(jié)構(gòu)
11.2.4常用工業(yè)陶瓷
11.2.5金屬陶瓷
11.3復(fù)合材料
11.3.1復(fù)合材料的定義
11.3.2復(fù)合材料的分類
11.3.3復(fù)合材料的性能特點
11.3.4常用復(fù)合材料簡介
思考題
第12章機械工程材料的選用
12.1機械零件的失效分析
12.1.1失效的形式
12.1.2失效的原因
12.1.3失效分析的方法
12.2選材的基本原則與方法
12.2.1使用性能原則
12.2.2工藝性能原則
12.2.3經(jīng)濟性原則
12.2.4選材的基本方法
12.3選材實例
12.3.1單級齒輪減速器
12.3.2汽車發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)
思考題
第13章綜合訓(xùn)練與實驗
13.1綜合訓(xùn)練
13.1.1鐵碳合金綜合訓(xùn)練
13.1.2鋼的熱處理綜合訓(xùn)練
13.2實驗
實驗Ⅰ鐵碳合金平衡組織觀察
實驗Ⅱ碳鋼的熱處理及硬度測定
實驗Ⅲ鋼的熱處理后的顯微組織觀察
實驗Ⅳ鑄鐵及有色金屬的顯微組織觀察
實驗Ⅴ鋼的熱處理綜合實驗
實驗Ⅵ鋼的熱處理創(chuàng)新實驗
參考文獻
新書資訊