金属工艺学

魏胜辉

目录

  • 1 金属材料的性能
    • 1.1 章节简介
    • 1.2 材料的分类及应用
    • 1.3 课程的目的和学习要求
    • 1.4 材料的力学性能
    • 1.5 材料的工艺性能
    • 1.6 章节习题
  • 2 金属的晶体结构
    • 2.1 章节简介
    • 2.2 纯金属的晶体结构
      • 2.2.1 晶体与晶格
      • 2.2.2 晶体结构、金相组织与晶体缺陷
      • 2.2.3 金属的结晶与铸锭组织
    • 2.3 合金的晶体结构
      • 2.3.1 合金中的相
      • 2.3.2 固溶体
      • 2.3.3 金属化合物
    • 2.4 二元合金相图
  • 3 第三章 铁碳合金相图
    • 3.1 章节简介
    • 3.2 铁碳合金的基本组织与性能
    • 3.3 Fe-Fe3C相图分析
      • 3.3.1 铁碳合金相图
      • 3.3.2 典型合金组织转变及显微组织
      • 3.3.3 铁碳合金分类及含碳量对组织和性能的影响
    • 3.4 铁碳合金相图的应用
  • 4 钢的热处理
    • 4.1 概述
    • 4.2 章节简介
    • 4.3 钢在加热时的组织转变
    • 4.4 钢在冷却时的组织转变
    • 4.5 钢的退火与正火
    • 4.6 钢的淬火
    • 4.7 淬火钢的回火
    • 4.8 钢的表面热处理
  • 5 机械工程材料
    • 5.1 钢材
      • 5.1.1 钢的分类
      • 5.1.2 钢中的杂质与合金元素
      • 5.1.3 结构钢
      • 5.1.4 工具钢
      • 5.1.5 特殊性能钢
    • 5.2 铸铁
      • 5.2.1 概述
      • 5.2.2 灰铸铁
      • 5.2.3 球墨铸铁
      • 5.2.4 可锻铸铁
    • 5.3 非铁合金
      • 5.3.1 章节简介
      • 5.3.2 铝及铝合金
      • 5.3.3 铜及铜合金
      • 5.3.4 滑动轴承合金
      • 5.3.5 常用高分子材料
      • 5.3.6 陶瓷材料
      • 5.3.7 复合材料
    • 5.4 零部件的失效与选材
      • 5.4.1 章节简介
      • 5.4.2 零部件的失效
      • 5.4.3 零部件的选材
  • 6 第六章 表面处理
  • 7 铸造
    • 7.1 概述
    • 7.2 合金铸造性能
      • 7.2.1 液态合金流动性
      • 7.2.2 液态合金收缩性
        • 7.2.2.1 缩孔缩松
        • 7.2.2.2 铸造应力、变形与裂纹
    • 7.3 砂型铸造
      • 7.3.1 砂型和砂芯
      • 7.3.2 造型方法
      • 7.3.3 砂型铸造工艺设计
    • 7.4 特种铸造
      • 7.4.1 熔模铸造
      • 7.4.2 金属型铸造
      • 7.4.3 压力铸造
      • 7.4.4 低压铸造
      • 7.4.5 离心铸造
      • 7.4.6 陶瓷型铸造
      • 7.4.7 消失模铸造
    • 7.5 铸件结构设计
  • 8 金属塑性成形
    • 8.1 章节简介
    • 8.2 金属的塑性变形
      • 8.2.1 塑性变形对金属组织和和性能的影响
      • 8.2.2 回复与再结晶
      • 8.2.3 冷变形和热变形
      • 8.2.4 金属的可锻性
    • 8.3 金属的轧制、挤压、拉拔
    • 8.4 锻造工艺
    • 8.5 板料冲压
    • 8.6 锻造及冲压件的结构工艺性
  • 9 焊接
    • 9.1 焊接电弧理论基础
      • 9.1.1 焊接概述及电弧
      • 9.1.2 焊接接头
      • 9.1.3 焊接冶金
      • 9.1.4 焊接变形与缺陷
    • 9.2 常用焊接方法
      • 9.2.1 焊条电弧焊
      • 9.2.2 埋弧焊
      • 9.2.3 气体保护焊
      • 9.2.4 电阻焊
      • 9.2.5 摩擦焊
      • 9.2.6 爆炸焊
      • 9.2.7 钎焊
    • 9.3 常用金属材料的焊接
    • 9.4 焊接件的结构工艺性
    • 9.5 课外拓展-宝马车的制造过程
  • 10 实验课程
    • 10.1 金相显微镜的使用
    • 10.2 铁碳合金平衡组织观察与分析
    • 10.3 钢的普通热处理
    • 10.4 钢的硬度测定
材料的分类及应用

                                 

                                                 材料

                     材料是人类生产和社会发展的重要物质基础,

        是人类生产和生活所必须的物质基础。












按材料的化学组成分类,可将机械工程材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料四类。


 金属材料  

金属材料可分为黑色金属材料和有色金属材料两类。

         黑色金属材料是指铁及铁基合金,主要包括碳钢、合金钢、铸铁等;

         有色金属材料是指铁及铁基合金以外的金属及其合金。













高分子材料     


以高分子化合物为主要组分的材料称为高分子材料,可分为有机高分子材料和无机高分子材料两类。

      

  有机高分子材料主要有塑料、橡胶、合成纤维等;

       

 无机高分子材料包括松香、淀粉、纤维素等。





无机非金属材料    

主要包括水泥、玻璃、耐火材料、绝缘材料、陶瓷等。它们的主要原料是硅酸盐矿物,又称为硅酸盐材料,由于陶瓷材料不具有金属特性,因此也称为无机非金属材料。





复合材料

复合材料由基体材料和增强材料两个部分构成。基体材料主要有金属、塑料、陶瓷等,增强材料则包括各种纤维、无机化合物颗粒等。 

      

   根据基体材料不同,可将复合材料分为金属基复合材料、陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料;

   根据组织强化方式的不同,可将复合材料分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料、层状复合材料等。




  按材料的使用性能或完成的功能不同,可将机械工程材料分为结构材料和功能材料两类。

   结构材料 

 用于制造实现运动和传递动力的零件材料称为结构材料,它是以强度、硬度、刚性、塑性、韧性、疲劳强度、耐磨性等力学性能为主要的性能指标。

结构材料主要有金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料等,在机械工程中被广泛使用。


 功能材料  

用于制造实现特殊功能的零件材料称为功能材料,它是以声、光、电、磁、热等物理性能为主要性能指标,利用物质的各种物理特性及其对外部环境的敏感反应,实现对各种信息的处理和能量的转换。

功能材料主要包括大规模集成电路材料、信息记录材料、光学材料、超导材料、形状记忆材料等,在通讯、计算机、电子、空间科学等领域扮演着极其重要的角色。


参考书目