材料成型基礎(chǔ)

前言

　　本書是根據(jù)高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標要求，本著理論“必需、夠用”的原則而編寫的?！　「叩嚷殬I(yè)教育培養(yǎng)的是高素質(zhì)技能型人才，這就需要學生既掌握一定的基礎(chǔ)知識，又要有較強的動手實踐能力及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。本書突出職業(yè)教育的特點，編寫內(nèi)容以掌握基本概念、強化應(yīng)用為教學重點，側(cè)重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，簡化了過多的理論介紹，注重基本技能和工藝特點的介紹，知識面寬而淺。全書主要內(nèi)容包括金屬材料的性能，金屬材料結(jié)構(gòu)的基本知識，鋼的熱處理，鋼鐵材料的表面處理，常用金屬材料，鑄造成形，金屬壓力加工，焊接與膠接成形，金屬切削加工，機械零件成型方法的選擇，非金屬材料成型。書中大量實例均來自生產(chǎn)實際，注重內(nèi)容的實用性與針對性。每部分內(nèi)容后均配有一定數(shù)量的復(fù)習思考題，供學生復(fù)習、訓(xùn)練選用。書中有關(guān)名詞術(shù)語、工藝資料等均采用國家最新標準?！　”緯勺鳛楦呗毟邔C械類、近機類專業(yè)教材，也可作為高等教育自學考試和中等專業(yè)學校有關(guān)專業(yè)的教學用書，同時可供相關(guān)工程技術(shù)人員和管理人員參考?！　”緯?4學時編寫，在實際教學中，教師可結(jié)合各專業(yè)的具體情況適當增減，有些內(nèi)容可供學生自學。材料成型基礎(chǔ)課程的實踐性比較強，建議授課教師根據(jù)不同教學內(nèi)容和特點進行現(xiàn)場教學，教學環(huán)境可考慮移到專業(yè)實訓(xùn)室、金工車間、企業(yè)生產(chǎn)車間中，盡量采用“教、學、做”一體的教學模式?！　”緯伤谓鸹?、胡鳳菊擔任主編，王海艷、孫春靜擔任副主編。第l章、第4章由王海艷編寫，第2章第1節(jié)～第4節(jié)、第10章由胡鳳菊編寫，第3章、第5章由孫麗萍編寫，第6章由盧洪德編寫，第7章由陳偉棟編寫，第8章由孫春靜編寫，第9章由陳紅杰編寫，第11章由王真編寫，緒論、第2章第5節(jié)由宋金虎編寫并負責全書的統(tǒng)稿、定稿。王國林、張淑賢主審了全書，提出了許多寶貴的修改意見，編者在此表示衷心的感謝！　　在本書編寫過程中，參考了許多文獻資料，編者謹向這些文獻資料的編著者、支持編寫工作的單位和個人表示衷心的感謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中難免有謬誤和欠妥之處，懇切希望廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　本書主要內(nèi)容包括金屬材料的性能，金屬材料結(jié)構(gòu)的基本知識，鋼的熱處理，鋼鐵材料的表面處理，常用金屬材料，鑄造成型，金屬壓力加工，焊接與膠接成形，金屬切削加工，機械零件成型方法的選擇，非金屬材料成型?！　”緯勺鳛楦呗毟邔?、高級技校、技師學院的機械類、近機類專業(yè)教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

緒論　第1章　金屬材料的性能　　1.1　力學性能　　　1.1.1　強度　　　1.1.2　塑性　　　1.1.3　硬度　　　1.1.4　沖擊韌度　　　1.1.5　疲勞強度　1.2　工藝性能　復(fù)習思考題第2章　金屬材料結(jié)構(gòu)的基本知識　2.1　金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶　　2.1.1　晶體的基本概念　　2.1.2　三種常見的晶體結(jié)構(gòu)　　2.1.3　金屬晶體結(jié)構(gòu)缺陷　2.2　合金的基本概念和基本結(jié)構(gòu)　　2.2.1　合金的基本概念　　2.2.2　固態(tài)合金的基本結(jié)構(gòu)　2.3　純金屬的結(jié)晶　　2.3.1　純金屬的冷卻曲線及過冷度　　2.3.2　純金屬的結(jié)晶過程　　2.3.3　晶粒大小對力學性能的影響　2.4　金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變　2.5　鐵碳合金狀態(tài)圖　　2.5.1　鐵碳合金的基本知識　　2.5.2　鐵碳合金相圖　　2.5.3　典型鐵碳合金的結(jié)晶過程分析　　2.5.4　碳對碳鋼組織和性能的影響　　2.5.5　Fe-Fe3C相圖在工業(yè)中的應(yīng)用　復(fù)習思考題第3章　鋼的熱處理　3.1　鋼在加熱和冷卻時的組織轉(zhuǎn)變　　3.1.1　鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變　　3.1.2　鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變　3.2　鋼的普通熱處理　　3.2.1　鋼的退火　　3.2.2　鋼的正火　　3.2.3　鋼的淬火　　3.2.4　鋼的回火　3.3　鋼的表面熱處理　　3.3.1　鋼的表面淬火　　3.3.2　鋼的化學熱處理　3.4　熱處理新技術(shù)簡介　　3.4.1　 可控氣氛熱處理　　3.4.2　真空熱處理　　3.4.3　形變熱處理　　3.4.4　激光熱處理　　3.4.5　電子束表面淬火　3.5　零件常見熱處理缺陷分析及預(yù)防措施　　3.5.1　氧化和脫碳　　3.5.2　過熱和過燒　　3.5.3　硬度不足及軟點　　3.5.4　變形和開裂　復(fù)習思考題第4章　鋼鐵材料的表面處理　4.1　化學鍍鎳　4.2　電鍍　　4.2.1　實現(xiàn)電鍍的條件　　4.2.2　電鍍工藝及應(yīng)用　4.3　熱浸鍍　　4.3.1　熱浸鍍的預(yù)處理方法　　4.3.2　熱浸鍍鍍層的性能及應(yīng)用　4.4　熱噴涂　　4.4.1　電弧噴涂　　4.4.2　熱噴涂材料的特點　4.5　離子鍍　復(fù)習思考題第5章　常用金屬材料　5.1　工業(yè)用鋼　　5.1.1　常存元素對鋼性能的影響　　5.1.2　鋼的分類和編號　　5.1.3　結(jié)構(gòu)鋼　　5.1.4　工具鋼　　5.1.5　特殊性能鋼　5.2　鑄鐵　　5.2.1　鑄鐵的石墨化　　5.2.2　常用鑄鐵　　5.2.3　合金鑄鐵　5.3　非鐵合金粉末冶金　　5.3.1　鋁及其合金　　5.3.2　銅及銅合金　　5.3.3　軸承合金　　5.3.4　粉末冶金與硬質(zhì)合金　復(fù)習思考題第6章　鑄造成型　6.1　合金的鑄造性能　　6.1.1　合金的充型能力　　6.1.2　合金的收縮　　6.1.3　合金的吸氣性　6.2　鑄造工具與設(shè)備　　6.2.1　常用合金鑄件生產(chǎn)用具　　6.2.2　鑄鐵熔煉設(shè)備　　6.2.3　鑄鋼熔煉設(shè)備　　6.2.4　鑄造有色合金的熔煉設(shè)備　6.3　砂型鑄造造型(芯)材料　　6.3.1　造型和制芯材料組成及特點　　6.3.2　型(芯)砂應(yīng)具備的性能要求　　6.3.3　常用型(芯)砂　6.4　鑄造成型方法　　6.4.1　砂型鑄造　　6.4.2　特種鑄造　6.5　鑄造工藝設(shè)計　　6.5.1　澆注系統(tǒng)設(shè)計　　6.5.2　澆注位置的選擇　　6.5.3　鑄型分型面的選擇　　6.5.4　確定工藝參數(shù)　　6.5.5　鑄造工藝圖的繪制　6.6　鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計　　6.6.1　從合金的鑄造性能考慮設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)　　6.6.2　從鑄造工藝考慮設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)　6.7　鑄造常見缺陷及控制　　6.7.1　鑄造常見缺陷　　6.7.2　鑄件的修補　復(fù)習思考題第7章　金屬壓力加工　7.1　金屬的塑性變形　　7.1.1　金屬塑性變形的實質(zhì)　　7.1.2　塑性變形對金屬組織和性能的影響　　7.1.3　金屬的鍛造性　7.2　鍛造　　7.2.1　自由鍛　　7.2.2　模型鍛造　　7.2.3　胎模鍛　　7.2.4　鍛件結(jié)構(gòu)工藝性　7.3　板料沖壓　　7.3.1　板料沖壓的特點　　7.3.2　沖壓設(shè)備　　7.3.3　板料沖壓的基本工序　　7.3.4　板料沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性　　7.3.5　典型零件沖壓工藝示例　7.4　其他常用壓力加工方法簡介　　7.4.1　軋制　　7.4.2　擠壓　　7.4.3　拉拔　7.5　鍛壓新工藝簡介　　7.5.1　精密模鍛　　7.5.2　高速錘鍛造　　7.5.3　旋壓　　7.5.4　高能成形　　7.5.5　超塑性成形　　7.5.6　粉末鍛造　7.6　常用塑性成形方法的選擇　復(fù)習思考題第8章　焊接與膠接成形　8.1　焊接的基本原理　　8.1.1　焊接電弧　　8.1.2　焊接過程　　8.1.3　焊接接頭的組織和性能　　8.1.4　焊接應(yīng)力與變形　8.2　常用電弧焊方法　　8.2.1　焊條電弧焊　　8.2.2　埋弧自動焊　　8.2.3　氣體保護焊　8.3　常用金屬材料的焊接　　8.3.1　金屬材料的焊接性　　8.3.2　碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的焊接　　8.3.3　不銹鋼的焊接　　8.3.4　鑄鐵的焊補　　8.3.5　非鐵金屬的焊接　8.4　焊接結(jié)構(gòu)工藝性　　8.4.1　焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇　　8.4.2　焊接方法的選擇　　8.4.3　焊接接頭設(shè)計　8.5　焊接質(zhì)量檢驗　　8.5.1　焊接接頭缺陷分析　　8.5.2　焊接檢驗過程與方法　8.6　其他焊接技術(shù)簡介　　8.6.1　電渣焊　　8.6.2　電阻焊　　8.6.3　釬焊　　8.6.4　等離子弧焊接與切割　　8.6.5　真空電子束焊接　　8.6.6　激光焊接與切割　　8.6.7　擴散焊接　　8.6.8　摩擦焊　8.7　膠接　　8.7.1　概述　　8.7.2　膠接的工藝過程　　8.7.3　膠接過程的質(zhì)量控制　復(fù)習思考題第9章　金屬切削加工　9.1　金屬切削加工的基本知識　　9.1.1　切削加工概述　　9.1.2　金屬切削刀具　　9.1.3　金屬切削過程及其物理現(xiàn)象　9.2　常用切削加工方法　　9.2.1　機床的分類和編號　　9.2.2　車削加工　　9.2.3　鉆削和鏜削加工　　9.2.4　銑削加工　　9.2.5　刨削、插削和拉削加工　　9.2.6　磨削加工　9.3　零件切削加工工藝過程　　9.3.1　零件切削加工工藝的基礎(chǔ)知識　　9.3.2　零件切削加工工藝的制訂　　9.3.3　典型零件的切削加工工藝　　復(fù)習思考題第10章　機械零件成形方法的選擇　10.1　機械零件的失效　　10.1.1　失效的基本概念　　10.1.2　零件失效的主要形式　　10.1.3　零件失效的原因　　10.1.4　失效分析實例　10.2　機械零件材料選擇的一般原則　　10.2.1　使用性能　　10.2.2　工藝性能　　10.2.3　經(jīng)濟性　　10.2.4　典型零件的選材及工藝路線　10.3　零件毛坯成形方法選擇的一般原則　　10.3.1　毛坯的種類　　10.3.2　毛坯成形方法選擇的一般原則　　10.3.3　典型機械零件毛坯的選擇　復(fù)習思考題第11章　非金屬材料成型　11.1　塑料制品成型　　11.1.1　塑料的基礎(chǔ)知識　　11.1.2　塑料制品的成型工藝　11.2　橡膠制品成型　　11.2.1　橡膠的基礎(chǔ)知識　　11.2.2　橡膠制品的成型工藝　11.3　陶瓷材料制品成型　　11.3.1　陶瓷的分類　　11.3.2　陶瓷材料的性能特點　　11.3.3　特種陶瓷粉體的制備方法　　11.3.4　特種陶瓷的成型方法　　11.3.5　特種陶瓷的燒結(jié)　　11.3.6　陶瓷材料的制作工藝及組織結(jié)構(gòu)　11.4　常用復(fù)合材料成型　　11.4.1　復(fù)合材料強化原理、種類及界面設(shè)計原則　　11.4.2　復(fù)合材料成型工藝　復(fù)習思考題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　金屬材料的性能　　由于金屬材料具有許多良好的性能，因此被廣泛地應(yīng)用于各種生產(chǎn)活動中，它是制造機械設(shè)備、工具量具、武器裝備和生活用具的基本材料。為了設(shè)計制造出具有競爭力的機械產(chǎn)品，必須首先了解和掌握金屬材料的各種性能，如物理性能、化學性能、力學性能和工藝性能等?！　?.1　力學性能　　金屬材料的性能包含使用性能和工藝性能兩個方面。使用性能是指金屬材料在使用條件下所表現(xiàn)出來的各種特性，包括物理性能、化學性能和力學性能。使用性能是保證機械零件或工具正常工作時應(yīng)具備的性能。工藝性能是指金屬材料對不同加工工藝方法的適應(yīng)能力，也是采用某種工藝方法把金屬材料制造成產(chǎn)品的難易程度。工藝性能包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性能以及切削加工性能等?！　≡谠O(shè)計、制造機械設(shè)備及工具時，所選用的金屬材料首先應(yīng)該滿足使用性能。使用性能一般以力學性能為主要依據(jù)，金屬材料的力學性能是指金屬材料在各種載荷作用下所表現(xiàn)的性能，包括強度、塑性、硬度、韌性和疲勞強度等。　　1.1.1　強度　　強度是金屬材料抵抗塑眭變形或斷裂的能力。強度大小通常用應(yīng)力來表示。根據(jù)載荷作用方式不同，強度可分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度和抗扭強度5種。一般隋況下以抗拉強度作為判斷金屬強度高低的眭能指標。抗拉強度是通過金屬拉伸試驗測定的。

編輯推薦

　　以強化應(yīng)用為重點，側(cè)重應(yīng)用能力的培養(yǎng)；簡化過多的理論介紹，注重知識面寬而淺；實例均來自生產(chǎn)實際，注重實用性與針對性?！　「叩嚷殬I(yè)教育培養(yǎng)的是高素質(zhì)技能型人才，這樣的人才既需要掌握一定的基礎(chǔ)知識，又要有較強的實踐動手能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。本教材突出職業(yè)教育的特點，側(cè)重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，簡化了過多的理論介紹，注重基本原理、工藝特點的介紹，做到知識面寬而淺?！　”緯饕獌?nèi)容包括金屬材料的性能，金屬材料結(jié)構(gòu)的基本知識，鋼的熱處理，鋼鐵材料的表面處理，常用金屬材料，鑄造成形。金屬壓力加工，焊接與膠接成形，金屬切削加工，機械零件成型方法的選擇，非金屬材料成型等。書中大量實例均來自生產(chǎn)實際，并注重實用性與針對性。本書每部分內(nèi)容后配有一定數(shù)量的復(fù)習思考題，供學生復(fù)習、訓(xùn)練選用。書中有關(guān)名詞術(shù)語、工藝資料等均采用國家最新標準?！　”緯勺鳛楦呗毟邔C械類、近機類專業(yè)教材，也可作為高等教育自學考試和中等專業(yè)學校有關(guān)專業(yè)的教學用書。同時可供相關(guān)工程技術(shù)人員和管理人員參考。

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