0緒論
0.1工程材料與熱處理的發(fā)展概要 1
0.2工程材料的分類 1
0.3課程的任務(wù)、目的與要求 2

第1章材料的性能
案例導(dǎo)入 4
1.1材料的力學(xué)性能 4
1.1.1強(qiáng)度 4
1.1.2塑性 6
1.1.3硬度 6
1.1.4韌性 8
1.1.5疲勞強(qiáng)度 9
1.2材料的物理和化學(xué)性能 10
1.2.1材料的物理性能 10
1.2.2材料的化學(xué)性能 11
1.3材料的工藝性能 11
案例釋疑——“泰坦尼克號(hào)”的沉沒(méi) 12
前沿拓展——微納米力學(xué)綜合測(cè)試系統(tǒng) 13
習(xí)題 13

第2章金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí)
案例導(dǎo)入 15
2.1金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu) 15
2.1.1金屬的理想晶體結(jié)構(gòu) 15
2.1.2金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu) 16
2.1.3合金的晶體結(jié)構(gòu) 17
2.2純金屬的結(jié)晶 19
2.2.1純金屬的冷卻曲線與過(guò)冷現(xiàn)象 19
2.2.2純金屬的結(jié)晶過(guò)程 20
2.2.3晶粒大小對(duì)金屬力學(xué)性能的影響 21
2.2.4同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 21
2.3合金的結(jié)晶 22
2.3.1二元合金相圖的建立 23
2.3.2二元合金相圖的基本類型 24
2.3.3合金相圖與性能的關(guān)系 25
2.4鐵碳合金相圖 27
2.4.1鐵碳合金的基本組織與性能 27
2.4.2鐵碳合金相圖 28
2.5金屬的塑性變形與再結(jié)晶 35
2.5.1金屬塑性變形簡(jiǎn)介 35
2.5.2冷塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響 37
2.5.3金屬的回復(fù)與再結(jié)晶 38
2.5.4金屬的熱加工 39
案例釋疑——鉆石的顏色 40
前沿拓展——金屬磁流體 40
習(xí)題 41

第3章鋼的熱處理
案例導(dǎo)入 43
3.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變 44
3.1.1鋼組織轉(zhuǎn)變的臨界溫度 44
3.1.2奧氏體化的形成 44
3.1.3奧氏體晶粒長(zhǎng)大及其控制 45
3.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變 46
3.2.1過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 47
3.2.2過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 51
3.3鋼的普通熱處理 54
3.3.1鋼的退火與正火 54
3.3.2鋼的淬火 57
3.3.3鋼的回火 61
3.4鋼的表面熱處理 62
3.4.1鋼的表面淬火 62
3.4.2鋼的化學(xué)熱處理 64
3.5熱處理的工程應(yīng)用 69
3.5.1熱處理工序位置安排 69
3.5.2典型零件熱處理工藝應(yīng)用 70
案例釋疑——蒲元造刀 71
前沿拓展——激光熱處理 72
習(xí)題 72

第4章工業(yè)用鋼及鑄鐵
案例導(dǎo)入 75
4.1碳鋼 75
4.1.1碳鋼的成分和分類 75
4.1.2碳鋼的牌號(hào)及用途 76
4.2合金鋼 79
4.2.1概述 79
4.2.2合金結(jié)構(gòu)鋼 82
4.2.3合金工具鋼 92
4.2.4特殊性能鋼 101
4.3鑄鐵 108
4.3.1鑄鐵的分類 108
4.3.2鑄鐵的石墨化 109
4.3.3常用鑄鐵 110
案例釋疑——橋梁跨度 116
前沿拓展——手撕鋼 116
習(xí)題 116

第5章有色金屬材料
案例導(dǎo)入 118
5.1鋁及鋁合金 118
5.1.1純鋁 119
5.1.2鋁合金 119
5.2銅及銅合金 123
5.2.1純銅 123
5.2.2銅合金 124
5.3鈦及鈦合金 127
5.3.1純鈦 128
5.3.2鈦合金 128
5.4鎂及鎂合金 130
5.4.1純鎂 130
5.4.2鎂合金 130
5.5滑動(dòng)軸承合金 132
5.5.1性能要求與組織特征 132
5.5.2常用軸承合金 132
5.6硬質(zhì)合金 133
5.6.1硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn) 133
5.6.2常用硬質(zhì)合金 134
案例釋疑——C919飛機(jī) 135
前沿拓展——先進(jìn)鎂合金 135
習(xí)題 136

第6章非金屬材料
案例導(dǎo)入 137
6.1高分子材料 137
6.1.1工程塑料 137
6.1.2橡膠 140
6.1.3涂料 141
6.2陶瓷材料 142
6.2.1陶瓷的分類 142
6.2.2陶瓷的結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn) 142
6.2.3常用工程陶瓷 144
6.3常用復(fù)合材料 146
6.3.1復(fù)合材料的性能特點(diǎn) 146
6.3.2復(fù)合材料的分類 147
6.3.3常用復(fù)合材料 147
案例釋疑——防彈衣 151
前沿拓展——非金屬材料的發(fā)展 152
習(xí)題 152

第7章新型材料
案例導(dǎo)入 153
7.1能源材料 153
7.1.1太陽(yáng)能電池材料 153
7.1.2氫能材料 155
7.1.3電化學(xué)儲(chǔ)能材料 157
7.2生物醫(yī)用材料 160
7.2.1生物醫(yī)用金屬材料 160
7.2.2生物醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料 161
7.2.3生物醫(yī)用高分子材料 163
7.3智能材料 164
7.3.1形狀記憶材料 164
7.3.2壓電材料 167
案例釋疑——?dú)淙剂想姵?169
習(xí)題 169

第8章工程材料的選用
案例導(dǎo)入 171
8.1機(jī)械零件的失效與分析 171
8.1.1機(jī)械零件的失效形式 172
8.1.2機(jī)械零件失效的原因和分析方法 173
8.2選材的基本原則和方法 174
8.2.1材料選擇的一般原則 174
8.2.2材料選擇的方法和步驟 175
8.3典型零件及工具的選材 175
8.3.1軸類零件 175
8.3.2齒輪類零件 177
8.3.3彈簧 178
8.3.4箱體 178
8.3.5刃具 180
8.3.6模具 182
案例釋疑——“彗星號(hào)”飛機(jī)失事 184
前沿拓展——3D打印技術(shù) 185
習(xí)題 185

參考文獻(xiàn)