本書按照《普通高等學(xué)校工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程教學(xué)基本要求》(機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)金工課指組2009年8月(討論)的*新要求編寫，并選用了*新的國家標(biāo)準(zhǔn)。編者精煉了傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容， 根據(jù)國家教育部制定的工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的基本要求中工程材料的基本內(nèi)容和要求，在總結(jié)了近年來《工程材料》理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫而成。本書充分考慮了普通高等院校理工科專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)課程內(nèi)容和體系進(jìn)行了精心的選取和編排，力求語言簡潔、通俗易懂、重點(diǎn)突出、實(shí)用性強(qiáng)，充分體現(xiàn)了應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的特點(diǎn)。
工程材料本書根據(jù)教育部《普通高等學(xué)校工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程教學(xué)基本要求》，在總結(jié)近年來工程材料理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫而成。本書充分考慮了普通高等院校理工科專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)課程內(nèi)容和體系進(jìn)行了精心的選取和編排，力求語言簡潔、通俗易懂、重點(diǎn)突出、實(shí)用性強(qiáng)，充分體現(xiàn)了應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的特點(diǎn)。本書比較系統(tǒng)地介紹了機(jī)械制造生產(chǎn)中所涉及的工程材料，同時(shí)也介紹了有關(guān)新材料、新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。全書由五個(gè)部分組成，部分為緒論，簡要介紹了材料的發(fā)展歷史、工程材料的分類、工程材料與機(jī)械工程、工程材料的課程任務(wù)與內(nèi)容；第二部分由第1章至第4章組成，介紹了材料的力學(xué)性能、材料的結(jié)構(gòu)、材料相變基礎(chǔ)、金屬的塑性變形與再結(jié)晶。第三部分由第5章到第6章組成，介紹了常見金屬材料（合金鋼和鑄鐵）的熱處理和改性技術(shù)，以及工程用金屬材料。第四部分由第7章組成，介紹了非金屬材料及其他新型材料，主要包括高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料的成分、組織和性能及應(yīng)用方面的知識(shí)。第五部分為工程材料的應(yīng)用部分，由第8章組成，介紹了機(jī)械零件失效、選材方面的知識(shí)，以及工程材料在機(jī)械、汽車、機(jī)床等領(lǐng)域的應(yīng)用情況。本書內(nèi)容充實(shí)，結(jié)構(gòu)合理，適應(yīng)性廣，有較大的選擇余地，可滿足不同專業(yè)、不同課時(shí)教學(xué)的要求。書中每章后均附有難度不等的習(xí)題與思考題，供不同層次學(xué)生選用。本書由武漢輕工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院材料成型及控制工程系教師教學(xué)團(tuán)隊(duì)和武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所聯(lián)合編寫而成。在編寫過程中，本書參考并引用了一些已出版的教材（見參考文獻(xiàn)）和期刊資料中的相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)也得到了湖北省相關(guān)高校和單位的大力支持，在此，編者對(duì)所有被引用文獻(xiàn)的原作者以及所有付出辛勤勞動(dòng)的人員表示誠摯的謝意。由于編者水平有限，書中錯(cuò)誤與疏漏之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
陳繼兵，男，1979年出生，副教授，工學(xué)博士，碩士研究生導(dǎo)師，機(jī)械工程學(xué)院材料成型及控制工程系主任。畢業(yè)于華中科技大學(xué)材料加工工程專業(yè)，主要從事3D打印（增材制造技術(shù)）、電子封裝技術(shù)、LED半導(dǎo)體照明可靠性等方向的研究工作。近年來，已在國內(nèi)外期刊會(huì)議發(fā)表論文30余篇，其中被SCI、EI和ISTP三大索引收錄論文20余篇；多次參加國際電子封裝會(huì)議（ICEPT），并做大會(huì)報(bào)告，相關(guān)研究成果獲得發(fā)明專利7項(xiàng)，外觀設(shè)計(jì)專利2項(xiàng)；主持或參與湖北省自然科學(xué)基金、湖北省省教育廳科技計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省科技廳及市級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)，并獲湖北省教育廳優(yōu)秀獎(jiǎng)1項(xiàng)，并擔(dān)任《Soldering & Surface Mount Technology》和《Rapid Prototyping Journal》等雜志審稿人。[1]Jibing Chen*, Nong Wan, Juying Li, Zhanwen He, Study on the Polymer Material Infiltrating Metallic Parts by Selective Laser Sintering of 3D printing, Rapid Prototyping Journal[J]. 2018. 24（9）:1539-1543（SCI）.[2]Jibing Chen, Yanfang Yin, Jianping Ye, Yiping Wu. Investigation on fatigue behavior of single SnAgCu solder joint by rapid thermal cycling，Soldering & Surface Mount Technology[J], 2015,27(2):76-83（SCI）.[3]J.B. Chen, C. Li, Y.P. Wu. Study on rapid thermal cycling by inducted heating for microstructure of single SnAgCu solder joint, Science and Technology of Welding and Joining [J], 2012, 17(3): 237-243（SCI）.
第0章 緒論（1）
0.1 材料的發(fā)展歷史（1）
0.2 工程材料的分類（2）
0.2.1 金屬材料（2）
0.2.2 陶瓷材料（3）
0.2.3 高分子材料（3）
0.2.4 復(fù)合材料（3）
0.3 工程材料與機(jī)械工程（3）
0.4 工程材料的課程任務(wù)與內(nèi)容（4）
習(xí)題與思考題（5）
第1章 材料的力學(xué)性能（6）
1.1 材料的靜載力學(xué)性能（6）
1.1.1 拉伸試驗(yàn)（6）
1.1.2 彈性與剛度（7）
1.1.3 強(qiáng)度與塑性（8）
1.1.4 硬度（9）
1.2 材料的非靜載力學(xué)性能（12）
1.3 材料的斷裂韌度（14）
1.4 材料的高、低溫力學(xué)性能（15）
習(xí)題與思考題（16）
第2章 材料的結(jié)構(gòu)（17）
2.1 金屬晶體結(jié)構(gòu)（17）
2.1.1 晶體結(jié)構(gòu)的基本概念（17）
2.1.2 典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)（18）
2.1.3 晶面指數(shù)和晶向指數(shù)（20）
2.1.4 晶體的各向異性（20）
2.1.5 實(shí)際金屬中的晶體結(jié)構(gòu)（21）
2.2 合金的晶體結(jié)構(gòu)（23）
2.2.1 基本概念（24）
2.2.2 合金的相結(jié)構(gòu)（25）
2.3 非金屬材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（26）
2.3.1 陶瓷材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（26）
2.3.2 高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（28）
習(xí)題與思考題（29）
第3章 材料相變基礎(chǔ)（30）
3.1 純金屬的結(jié)晶（30）
3.1.1 純金屬結(jié)晶的條件（30）
3.1.2 純金屬的結(jié)晶過程（31）
3.1.3 結(jié)晶晶粒大小及控制（33）
3.1.4 金屬鑄錠（件）的組織與缺陷（33）
3.1.5 晶體的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變（35）
3.2 二元合金相圖（36）
3.2.1 二元合金相圖的建立（36）
3.2.2 二元合金相圖的基本類型（36）
3.3 鐵碳合金相圖（45）
3.3.1 鐵碳合金的組元及基本相 （45）
3.3.2 相圖分析（46）
3.3.3 鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程及組織（48）
3.3.4 含碳量對(duì)鐵碳合金平衡組織和性能的影響（54）
3.3.5 鐵碳相圖的應(yīng)用（57）
習(xí)題與思考題（58）
第4章 金屬的塑性變形及再結(jié)晶（59）
4.1 金屬的塑性變形（59）
4.2 冷變形金屬在加熱時(shí)組織和性能的變化（67）
4.2.1 回復(fù)（68）
4.2.2 再結(jié)晶（68）
4.2.3 晶粒長大（69）
4.2.4 再結(jié)晶退火后的晶粒度（70）
4.2.5 金屬的冷加工（71）
4.2.6 金屬的熱加工（72）
4.2.7 熱加工與冷加工的區(qū)別（73）
4.2.8 強(qiáng)化材料的方法（74）
習(xí)題與思考題（75）
第5章 材料的熱處理及改性技術(shù)（77）
5.1 鋼的熱處理（77）
5.1.1 熱處理的實(shí)質(zhì)、目的及應(yīng)用范圍（77）
5.1.2 熱處理的分類及工藝曲線（77）
5.1.3 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（78）
5.1.4 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（80）
5.2 鋼的普通熱處理（87）
5.2.1 退火和正火（87）
5.2.2 淬火（88）
5.2.3 回火（92）
5.3 鋼的表面熱處理（94）
5.3.1 感應(yīng)加熱表面淬火（94）
5.3.2 火焰加熱表面熱處理（95）
5.3.3 激光加熱表面淬火（95）
5.4 鋼的化學(xué)熱處理（96）
5.4.1 滲碳（96）
5.4.2 滲氮（96）
5.4.3 碳氮共滲（97）
5.5 熱處理新技術(shù)簡介（97）
5.5.1 可控氣氛熱處理（97）
5.5.2 真空熱處理（98）
5.5.3 形變熱處理（98）
5.7 化學(xué)熱處理新技術(shù)（98）
5.8 鋼的表面強(qiáng)化處理（99）
5.8.1 鋼的表面形變強(qiáng)化（99）
5.8.2 鋼的表面覆層強(qiáng)化（99）
5.8.3 鑄鐵的改性處理（101）
5.8.4 鑄鐵的熱處理（101）
5.8.5 鑄鐵的合金化（102）
5.8.6 高聚物的改性強(qiáng)化（103）
習(xí)題與思考題（104）
第6章 工程用金屬材料（106）
6.1 工業(yè)用鋼（106）
6.1.1 鋼的分類（106）
6.1.2 非合金鋼（106）
6.1.3 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（111）
6.1.4 合金鋼（112）
6.2 鑄鐵（126）
6.2.1 鑄鐵的石墨化（126）
6.2.2 鑄鐵的分類（127）
6.2.3 常用鑄鐵（128）
6.3 非鐵金屬材料（135）
6.3.1 鋁及鋁合金（135）
6.3.2 銅及銅合金（139）
6.3.3 軸承合金（140）
6.3.4 粉末冶金材料（142）
習(xí)題與思考題（143）
第7章 非金屬材料及其他新型材料（145）
7.1 高分子材料（145）
7.2 常用高分子材料（148）
7.2.1 工程塑料（148）
7.2.2 橡膠（155）
7.2.3 合成纖維（159）
7.2.4 合成膠粘劑（160）
7.2.5 涂料（161）
7.2.6 功能高分子材料（162）
7.3 陶瓷材料（162）
7.3.1 陶瓷的分類（162）
7.3.2 陶瓷材料的性能特點(diǎn)（163）
7.3.3 常用工程陶瓷的種類、性能和用途（164）
7.4 復(fù)合材料（165）
7.4.1 復(fù)合強(qiáng)化原理（165）
7.4.2 復(fù)合材料的種類（166）
7.4.3 復(fù)合材料的性能特點(diǎn)（166）
7.4.4 復(fù)合材料的應(yīng)用（166）
7.5 其他新型材料及其應(yīng)用（168）
7.5.1 高溫合金（168）
7.5.2 形狀記憶合金（169）
7.5.3 非晶態(tài)材料（171）
7.5.4 超導(dǎo)材料（172）
7.5.5 納米材料（174）
習(xí)題與思考題（177）
第8章 工程材料的選用（178）
8.1 材料選用時(shí)要考慮的因素（178）
8.1.1 使用性能因素（178）
8.1.2 工藝性能因素（178）
8.1.3 經(jīng)濟(jì)性因素（179）
8.1.4 環(huán)境因素（179）
8.2 材料的選用內(nèi)容及方法（179）
8.2.1 材料的選用內(nèi)容（179）
8.2.2 材料的選用方法（180）
8.3 典型零件的材料選用舉例（182）
8.3.1 金屬材料的選用舉例（182）
8.3.2 高分子材料的選用舉例（187）
習(xí)題與思考題（188）
附錄（189）
參考文獻(xiàn)（201）
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