工程材料與材料成形工藝

前言

本書是根據(jù)國防科工委“關于國防科工委職業(yè)教育‘十一五’規(guī)劃教材立項申報的通知”精神，對照教育部制定的“高職高專教育工程材料與成形工藝基礎課程教學基本要求”，按照國防科技工業(yè)對高等技術應用型人才的要求和一般機械工程教育培養(yǎng)目標，并結(jié)合高職教育的實踐經(jīng)驗編寫而成的。在編寫本書的過程中，我們從高職教育的實際出發(fā)，做到基本概念清晰，重點突出；內(nèi)容上以必需和夠用為原則，注重實踐性和啟發(fā)性；將理論與實驗實訓進行融合，三位一體，有利于實現(xiàn)工學結(jié)合，并與職業(yè)資格等級考試相結(jié)合，具有鮮明的職業(yè)教育特色。本書建立了大材料觀，整體上形成了金屬材料與非金屬材料并重的格局，塑造了工程材料、成形工藝和現(xiàn)代制造過程的完整概念，引入新材料、新工藝和新技術，全面貫徹國家標準。　　本書由安徽國防科技職業(yè)學院黃祥擔任主編，蔣紅云擔任副主編，參加本書編寫的還有六安職業(yè)技術學院邵安生、安徽國防科技職業(yè)學院徐?。ㄔ不战瘓F六安齒輪有限公司高級技師）。其中，黃祥編寫第5、6、10、11、13章及附錄實驗，蔣紅云編寫第1、2、3、4章，邵安生編寫第7、8、9章，徐俊編寫第12章。全書由黃祥副教授負責統(tǒng)稿，并由安徽省金工研究會秘書長合肥工業(yè)大學鄭紅梅副教授和安徽國防科技職業(yè)學院余嗣元副教授主審。另外，在本書的編寫過程中，安徽軍工集團國營9324廠高級工程師田發(fā)林給予了大量的指導和幫助。　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，高職高專教育也在迅速發(fā)展并發(fā)生著深刻的變革，對高職高專教育的課程體系和教學內(nèi)容建設也處在積極的探索之中。本書力求適應高職高專教育的改革和發(fā)展，有利于對國防科技工業(yè)和機械制造業(yè)高技能人才的培養(yǎng)，但由于編者自身能力有限，書中不足之處在所難免，真誠希望廣大讀者批評指正?！　”緯诰帉戇^程中參閱了大量的文獻資料，得到了有關院校專家和老師的支持，在此一并表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

全書共分13章，主要講述了工程材料的性能、結(jié)構(gòu)與結(jié)晶，鋼的熱處理、常用金屬材料與非金屬材料、零件毛坯的成形方法、金屬切削加工工藝、材料與成形工藝選擇等內(nèi)容，并安排了部分實驗。    本書是國防科技工業(yè)高等職業(yè)教育制造類專業(yè)的通用教材，可用于課堂教學、實驗與實訓等教學環(huán)節(jié)，也可作為其他高等職業(yè)院校中機械、機電類專業(yè)的教學用書，還可作為有關工程技術人員的參考用書。

書籍目錄

緒論第1章　材料的性能　1.1　材料的力學性能　　1.1.1  強度和塑性　　1.1.2　硬度　　1.1.3  沖擊韌性　　1.1.4  疲勞強度　1.2　材料的工藝性能　　1.2.1　鑄造性能　　1.2.2　鍛造性能　　1.2.3　焊接性能　　1.2.4　切削加工性能  復習思考題第2章　材料的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶　2.1　金屬的晶體結(jié)構(gòu)　　2.1.1  晶體與非晶體　　2.1.2  晶體結(jié)構(gòu)的基本概念　　2.1.3　金屬實際晶體結(jié)構(gòu)　　2.1.4　金屬的結(jié)晶過程　2.2　合金的晶體結(jié)構(gòu)　　2.2.1　基本概念　　2.2.2　合金的組織　2.3　二元合金相圖　　2.3.1　二元合金相圖的建立　　2.3.2　二元合金相圖的分析　復習思考題第3章　鐵碳合金　3.1　純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變　3.2　鐵碳合金的基本組織　3.3　鐵碳合金相圖　　3.3.1　相圖分析　　3.3.2  典型成分鐵碳合金結(jié)晶過程分析　　3.3.3　含碳量對鐵碳合金組織和性能的影響　3.4　鐵碳合金相圖的應用　　3.4.1　在選材方面的應用　　3.4.2　在鑄造方面的應用　　3.4.3　在鍛造方面的應用　　3.4.4　在焊接方面的應用　　3.4.5　在熱處理方面的應用　復習思考題第4章　鋼的熱處理　4.1　鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變　　4.1.1  奧氏體的形成過程　　4.1.2　奧氏體晶粒的長大及其影響因素　4.2　鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變　　4.2.1　過冷奧氏體等溫冷卻轉(zhuǎn)變　　4.2.2　過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變　4.3　鋼的普通熱處理　　4.3.1　鋼的退火與正火　　4.3.2  鋼的淬火與回火　4.4　鋼的表面熱處理　　4.4.1　鋼的表面淬火　　4.4.2　鋼的化學熱處理  4.5　熱處理新技術簡介　　4.5.1  可控氣體熱處理　　4.5.2　真空熱處理　　4.5.3　形變熱處理　　4.5.4　流動化熱處理　……第5章　金屬材料第6章　非金屬材料第7章　鑄造成形工藝第8章　鍛壓成形工藝第9章　焊接成形工藝第10章　機械加工成形工藝第11章　機械加工工藝過程第12章　先進制造技術簡介第13章　材料與成形工藝選擇附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　工程材料與材料成形工藝是以目前使用最廣的鋼鐵材料為主，著重講述各種材料加工工藝方法本身的規(guī)律性及其在機械制造中的應用，涉及金屬材料與非金屬材料的性能、毛坯成形和機械加工等綜合性技術科學?！　〔牧鲜侨祟愇拿魃畹奈镔|(zhì)基礎。綜觀人類利用材料的歷史，可以清楚地看到，每一類重要新材料的發(fā)現(xiàn)和應用都會引起生產(chǎn)技術的革命，加速社會文明發(fā)展的進程?！　≡谶h古時代，人類是以石器為主要工具的。他們在不斷改進石器和尋找石料的過程中發(fā)現(xiàn)了天然紅銅，并在用火燒制陶器的生產(chǎn)中發(fā)明了冶銅術，后來又發(fā)現(xiàn)把錫礦石加到紅銅里一起熔煉，制成的物品更加堅韌耐磨，這就是青銅。公元前5000年，人類進入青銅器時代。公元前1200年左右，人類進入鐵器時代，剛開始使用的是鑄鐵，后來煉鋼工業(yè)迅速發(fā)展，成為18世紀產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容和物質(zhì)基礎?！　≈腥A民族在材料生產(chǎn)及其成形加工工藝技術方面，有著輝煌的成就。原始社會后期，中國開始有陶器，早在仰韶文化和龍山文化時期，制陶技術就已經(jīng)很成熟。我國的青銅冶煉技術開始于夏代，到了殷商、西周時期，已經(jīng)達到當時世界高峰，用青銅制造出的工具、食具、兵器和車馬飾，在當時已得到普遍使用。河南安陽武官村發(fā)掘出來的商代青銅“司母戊”大鼎，高133 cm，長110 am，寬78 cm，重達875 kg。在大鼎的四周，有蟠龍等組成的精致花紋，能鑄造出這樣大型的青銅器物，充分反映出我國古代青銅冶煉和鑄造成形的高超技藝。湖北江陵楚墓中發(fā)掘的埋葬了2 000多年現(xiàn)在仍金光閃閃的越王勾踐的寶劍以及陜西臨潼秦皇陵陪葬坑發(fā)掘的工藝復雜、制作精美的銅車馬等，都顯示了當時制作工藝的精細。春秋戰(zhàn)國時期的《周禮考工記》中關于鐘鼎和刀劍不同的銅錫配比記載，反映出當時的人們已經(jīng)掌握了青銅的成分與性能之間的關系。利用現(xiàn)代技術對古代寶劍進行檢驗，我們揭開了寶劍在陰暗潮濕的地下埋葬了2 000多年之后仍保持通體光亮且鋒利異常的奧秘：越王劍經(jīng)過了硫化處理，秦皇陵俑劍采用了鉻鹽氧化法的鈍化處理。這些表面處理技術在現(xiàn)代仍是重要的防護方法。

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