机械工程材料
2011-8
科学出版社
倪兆荣，张海筹 主编
234
本书是根据“中国科学院教材建设专家委员会全国高职高专机电、汽车类教材建设与课程改革研讨会”的精神，结合各高职高专院校的教学经验编写的。本书共分14章，主要内容包括材料的性能；金属及合金的晶体结构和结晶；铁碳合金相图、钢的热处理原理和基本工艺；工程上常用的碳素钢、合金钢、工具钢、特殊性能钢、粉末冶金、铸铁、有色金属以及非金属材料的成分、性能和应用；同时介绍了机械零件毛坯种类及如何选择。
本书主要用于高职高专机械类、近机类专业的教材，也可供有关工程技术人员参考。
第1章 材料的性能
1.1 材料的机械性能
1.1.1 强度
1.1.2 硬度
1.1.3 塑性
1.1.4 韧性
1.1.5 疲劳强度
1.2 材料的物理、化学性能
1.2.1 物理性能
1.2.2 化学性能
1.3 材料的工艺性能
1.3.1 铸造性能
1.3.2 锻造性能
1.3.3 焊接性能
1.3.4 热处理性能
1.3.5 切削加工性能
思考题与习题
第2章 金属的晶体结构与结晶
2.1 金属的晶体结构
2.1.1 金属的特性与金属键
2.1.2 晶体结构的基本概念
2.1.3 三种常见的典型晶体结构
2.1.4 晶体的各向异性
2.1.5 多晶型性
2.2 实际金属的晶体结构
2.2.1 点缺陷
2.2.2 线缺陷
2.2.3 面缺陷
2.3 纯金属的结晶
2.3.1 金属结晶的现象
2.3.2 金属结晶的条件
2.3.3 晶核的形成与长大
2.3.4 结晶后晶粒大小的控制
2.4 金属铸锭的组织
2.4.1 铸锭三晶区的形成
2.4.2 铸锭三晶区的组织与性能
2.4.3 铸锭组织中三个晶区相对厚度的控制
思考题与习题
第3章 合金的结构和结晶
3.1 合金中的相结构
3.1.1 基本概念
3.1.2 相的分类
3.1.3 固溶体
3.1.4 金属化合物
3.2 二元合金相图
3.2.1 相图的建立
3.2.2 二元匀晶相图
3.2.3 二元共晶相图
3.2.4 其他常用的二元合金相图
3.3 相图与合金性能的关系
3.3.1 相图与合金使用性能的关系
3.3.2 相图与合金工艺性能的关系
思考题与习题
第4章 铁碳合金相图和碳钢
4.1 纯铁、铁碳合金的相结构及其性能
4.1.1 纯铁
4.1.2 铁碳合金的相结构、基本组织及其性能
4.2 Fe-Fe3C相图分析
4.2.1 Fe-Fe3C相图分析
4.2.2 Fe-Fe3C相图中铁碳合金的分类
4.2.3 典型铁碳合金的结晶过程分析
4.2.4 铁碳合金的成分、组织与性能的关系
4.2.5 Fe-Fe3C相图的生产应用
4.3 碳素钢
4.3.1 常存杂质元素对碳钢性能的影响
4.3.2 碳钢的分类
……
第5章 金属的塑性变形与结晶
第6章 钢的热处理
第8章 工具钢
第9章 特殊性能钢
第10章 粉末冶金与硬质合金
第11章 铸铁
第12章 有色金属及合金
第13章 非金属材料
第14章 机械零件材料及毛坯选择
（1）钢的淬透性定义 钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火获得马氏体的能力，其大小用钢在一定条件下淬火获得淬透层的深度表示。一定尺寸的工件在某介质中淬火，其淬透层的深度与工件截面各点的冷却速度有关。如果工件截面中心的冷却速度高于钢的临界淬火速度，工件就会淬透。然而工件淬火时表面冷却速度最大，心部冷却速度最小，由表面至心部冷却速度逐渐降低。只有冷却速度大于临界淬火速度的工件外层部分才能得到马氏体，这就是工件的淬透层，而冷却速度小于临界淬火速度的心部只能获得非马氏体组织，这就是工件的未淬透区。 （2）淬透层深度的测定 在未淬透的情况下，工件淬透层深度如何确定呢？按理淬透层深度应是全部淬成马氏体的区域，但实际工件淬火后从表面至心部马氏体数量是逐渐减少的，从金相组织上看，淬透层和未淬透区并无明显的界限，淬火组织中混入少量非马氏体组织，其硬度值也无明显变化。因此，金相检验和硬度测量都比较困难。当淬火组织中马氏体和非马氏体组织各占一半，即所谓半马氏体区时，显微观察极为方便，硬度变化最为剧烈。为测试方便，通常采用从淬火工件表面至半马氏体区距离作为淬透层的深度。半马氏体区的硬度称为测定淬透层深度的临界硬度。研究表明，钢的半马氏体的硬度主要取决于奥氏体中的含碳量，而与合金元素的含量关系不大。这样，根据不同含碳量钢的半马氏体区硬度，利用测定的淬火工件界面上硬度的分布曲线，即可方便地测定淬透层深度。 ……
