工程材料與先進成形技術基礎

第1篇工程材料的基礎理論
第1章工程材料的結構與性能2
11材料的主要性能2
111材料的力學性能2
112材料的物理性能8
113材料的化學性能9
12材料的鍵合方式11
121離子鍵11
122共價鍵12
123金屬鍵12
124分子間作用力13
125氫鍵14
13金屬材料的晶體結構14
131晶體的概念14
132晶體的主要類型18
133純金屬的晶體結構18
134實際金屬的晶體結構20
135合金的相結構22
14高分子材料的結構與性能24
141高分子化合物的基本概念24
142高分子化合物的結構25
143高分子材料的性能28
15陶瓷材料的組織結構與性能29
151陶瓷的概念29
152陶瓷的組織結構29
153陶瓷的性能32
16複合材料的結構與性能32
161複合材料的基本概念32
162複合材料的組織結構34
163複合材料的性能34
思考與練習36
第2章金屬材料的凝固37
21純金屬的結晶37
211凝固的基本概念37
212純金屬的結晶過程38
213鑄錠的凝固41
22二元合金相圖44
221二元合金相圖的建立44
222勻晶相圖46
223共晶相圖48
224共析相圖52
23鐵碳合金相圖52
231純鐵53
232鐵碳合金的基本相和組織53
233鐵碳合金相圖分析54
234鐵碳合金成分、組織與性能的關係65
235鐵碳合金相圖的應用69
思考與練習70
第3章金屬材料的熱處理與表面改性71
31熱處理基本原理71
311鋼在加熱時的轉變71
312鋼在冷卻時的轉變75
313鋼的過冷奧氏體轉變圖82
32熱處理工藝方法85
321退火85
322正火86
323淬火87
324回火90
325表面淬火和化學熱處理93
33熱處理零件結構工藝性及技術條件標注94
331熱處理零件結構工藝性94
332熱處理技術條件的標注96
34表面改性技術97
341表面改性滄化膜處理98
342表面改性餐浚ǘ疲┎慍粱99
35熱處理技術的新進展102
351鍛造餘熱強化處理102
352超細強化熱處理103
353電腦輔助熱處理104
思考與練習105

第2篇常用工程材料
第4章金屬材料107
41工業用鋼107
411鋼的分類與編號107
412結構鋼110
413工具鋼123
42鑄鐵146
421鑄鐵的分類及性能147
422鑄鐵的石墨化及其影響因素147
423常用鑄鐵149
43非鐵金屬及其合金155
431鋁及其合金155
432鎂及鎂合金161
433銅及其合金165
434鈦及鈦合金169
435軸承合金171
思考與練習173
第5章高分子材料176
51工程塑料176
511塑膠的組成及分類176
512塑膠製品的成型與加工178
513常用工程塑料180
52橡膠與合成纖維185
521橡膠185
522合成纖維187
53合成膠粘劑和塗料188
531合成膠粘劑188
532塗料190
思考與練習192
第6章陶瓷材料193
61概述193
611陶瓷的分類193
612陶瓷的製造工藝196
62常用工程結構陶瓷材料198
621普通陶瓷198
622特種陶瓷198
思考與練習204
第7章複合材料205
71複合材料增強理論簡介205
711納米粒子增強複合理論205
712纖維增強複合理論206
72複合材料的分類206
721金屬基複合材料206
722陶瓷基複合材料208
723樹脂基複合材料211
724碳/碳複合材料213
思考與練習215
第8章功能材料和納米材料216
81功能材料216
811發光材料216
812電池材料219
813儲氫材料222
814生物醫用材料225
815智能材料227
82納米材料229
821納米材料的基本效應229
822納米材料的性能230
823納米材料的應用233
思考與練習235

第3篇工程材料成形技術
第9章鑄造技術238
91鑄造工藝基礎238
911液態合金的充型238
912鑄件的凝固與收縮241
913鑄造缺陷分析243
914鑄件品質分析250
92砂型鑄造251
921造型方法的選擇251
922澆注位置和分型面的選擇253
923工藝參數的選擇255
924綜合分析舉例256
93特種鑄造258
931熔模鑄造258
932金屬型鑄造260
933壓力鑄造262
94鑄件結構的工藝性264
941鑄造工藝對鑄件結構的要求264
942鑄造性能對鑄件結構的要求265
95鑄造技術的新進展268
951定向凝固技術268
952數位化無模鑄造精密成形技術270
953快速成形技術及其應用272
思考與練習276
第10章塑性加工技術278
101塑性加工基礎278
1011金屬塑性變形的實質278
1012塑性變形對金屬組織和性能的影響280
1013金屬的可鍛性282
102鍛造284
1021自由鍛285
1022模鍛289
103板料衝壓292
1031分離工序293
1032變形工序296
1033衝壓模具300
104塑性加工件結構工藝性301
1041鍛件結構工藝性301
1042衝壓件結構工藝性304
105塑性加工技術的新進展307
1051特種塑性加工307
1052電腦在塑性加工中的應用311
思考與練習312
第11章焊接技術314
111焊接工藝基礎315
1111焊接電弧315
1112焊接冶金過程316
1113焊接接頭的組織與性能317
1114焊接應力與變形318
1115常用工程材料的焊接321
112常用焊接工藝方法326
1121熔焊326
1122壓焊334
1123釺焊337
113焊接件結構工藝性338
1131焊接結構材料和工藝的選擇338
1132焊接接頭的選擇和設計339
1133焊縫的設計341
114焊接件品質檢驗344
1141焊接件缺陷344
1142焊接件品質檢驗方法345
115焊接技術的新進展346
1151熔焊工藝新技術346
1152電腦數值類比技術347
1153焊接機器人和智慧化348
思考與練習348
第12章特種加工技術350
121電解加工352
1211電解加工的基本原理352
1212電解加工的設備及工藝特點353
1213電解加工的應用354
122電子束加工355
1221電子束加工的分類和基本原理355
1222電子束加工的設備及工藝特點356
1223電子束加工的應用358
1233D列印361
12313D列印的基本原理361
12323D列印技術分類及成形特點361
12333D列印的應用365
思考與練習366

第4篇工程材料失效分析與材料選用
第13章零件的失效與強韌化368
131零件的失效368
1311零件失效形式369
1312零件失效原因370
1313零件失效分析方法372
132工程材料的強韌化375
1321金屬材料的強韌化375
1322高分子材料的強韌化377
1323陶瓷材料的強韌化378
思考與練習379
第14章工程材料及其成形工藝的選用380
141工程材料及其成形工藝的選用原則380
1411使用性能原則380
1412工藝性能原則381
1413經濟性原則383
1414可持續發展原則385
142典型零件選材及成形工藝路線386
1421齒輪類零件386
1422軸類零件388
1423刃具類零件389
思考與練習392
第15章工程材料及成形工藝在 裝備上的應用393
151汽車工業領域的應用393
1511新能源汽車用材特點393
1512新能源汽車用材典型成形工藝398
152航空航太領域的應用401
1521航空航天器用材特點401
1522航空航天器用材典型成形工藝405
153海洋工程領域的應用407
1531海洋工程裝備用材特點407
1532海洋工程裝備用材典型成形工藝411
思考與練習414
參考文獻415