《机械工程材料》是1996年荣获第三届高等学校机电类专业**教材二等奖、机械工业出版社出版的<机械工程材料)(王运炎主编)的修订本。全书共分为十一章,主要为:金属材料的力学性能;金属学基础知识;钢的热处理;金属的塑性变形及再结晶;常用的金属材料、非金属材料和复合材料;机械制造中零件材料的选择等。在每章后面都附有可供选作的习题与
思考题。在全书*后备有四个附录,可供读者查阅。
《机械工程材料》是高等工业院校机械类专业的教材,也可供高等专科学校、职工大学、业余大学、**职业学校和中等专业学校选用,还可供有关的工程技术人员参考。

**章 金属材料的力学性能
由于金属材料的品种很多,并具有各种不同的性能,能满足各种机械的使用和加工要求,故生产上得到广泛应用。
金属材料的力学性能是指金属在不同环境因素(温度、介质)下,承受外加载荷作用时所表现的行为。这种行为通常表现为金属的变形和断裂。因此,金属材料的力学性能可以理解为金属抵抗外加载荷引起的变形和断裂的能力。
在机械制造业中,大多数机械零件或构件都是用金属材料制成的,并在不同的载荷与环境条件下服役。如果金属材料对变形和断裂的抗力与服役条件不相适应,就会使机件失去预定的效能而损坏,即产生所谓“失效现象”。常见的失效形式有断裂、磨损、过量弹性变形和过量塑性变形等。从零件的服役条件和失效分析出发,找出各种失效抗力指标,就是该零件应具备的力学性能指标。显然,掌握材料的力学性能不仅是设计零件、选用材料时的重要依据,而且也是按验收技术标准来鉴定材料的依据,以及对产品的工艺进行质量控制的重要参数。
当外加载荷的性质、环境的温度与介质等外在因素不同时,对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能有:强度、塑性、刚度、弹性、硬度、冲击韧性、断裂韧度和疲劳等。下面分别讨论各种力学性能及其指标。 本书是在机械工业出版社出版的高等专科学校规划教材<机械工程材料)(王运炎主编)基础上修订改编的。原书自1992年初版至1997年,几次重印,总发行量已达九万余册,并于1996年荣获第三届高等学校机电类专业**教材二等奖。现为了使教材内容更符合高等工业院校机械类专业的教学要求,以及贯彻近几年来颁发的*新**标准,特对原书予以修订,并作为“九五”规划教材使用。
全书共分十一章,主要为:金属材料的力学性能;金属学基础知识;钢的热处理;金属的塑性变形及再结晶;常用的金属材料、非金属材料和复合材料;机械制造中零件材料的选择等。在每章后面都附有可供选用的习题与思考题。在全书*后备有四个附录,可供读者查阅。
本书是高等工业院校机械类专业的教材,也可供高等专科学校、职工大学、业余大学、**职业学校和中等专业学校选用,还可供有关的工人和技术人员参考。此外,机械工业出版社出版的(机械工程材料实验)(王运炎编)和高等教育出版��出版的教学用<金相图谱)(王运炎主编)可与本教材配套使用,更有利于本课程教学质量的提高。
参加本书修订编写的有:上海理工大学朱莉(第五、七、十章);叶尚川(第九、十一章);王运炎(绪论、**、二、三、四、六、八章)。全书由王运炎、叶尚川主编;杨慧智主审。
参加本书审稿会议的还有:合肥联合大学王季琨教授、华北航天工业学院张继世教授、成都大学王孝达副教授、郑州机械高等专科学校李方才副教授等。他们对本书提出了很多宝贵意见,在此一并深表谢意。
因编者水平所限,书中不妥之处在所难免,恳请广大读者批评指正。

第1版前言
第2版前言
绪论
一、材料的分类及其在工程技术中的应用
二、材料的发展及材料科学的形成
三、本课程的目的、任务和学习方法
**章 金属材料的力学性能
**节 强度、刚度、弹性及塑性
一、拉伸曲线与应力-应变曲线
二、刚度和弹性
三、强度
四、塑性
第二节 硬度
一、布氏硬度
二、洛氏硬度
三、维氏硬度
第三节 冲击韧性
一、冲击试验方法与原理
二、冲击试验的应用
第四节 断裂韧度
一、裂纹扩展的基本形式
二、应力场强度因子KT
三、断裂韧度KIc及其应用
第五节 疲劳
一、疲劳现象
二、疲劳曲线与疲劳极限
三、提高疲劳极限的途径
四、其他疲劳
习题与思考题

第二章 金属与合金的晶体结构
**节 晶体的基本知识
一、晶体与非晶体
二、晶格、晶胞和晶格常数
第二节 金属的晶体结构
一、金属的特性和金属键
二、金属中常见的晶格
三、晶体结构的致密度
四、晶面与晶向
第三节 合金的晶体结构
一、合金的基本概念
二、合金的相结构
第四节 实际金属的晶体结构
一、多晶体与亚组织
二、晶体的缺陷
习题与思考题

第三章 金属与合金的结晶
**节 纯金属的结晶
一、纯金属的冷却曲线和过冷现象
二、纯金属的结晶过程
三、金属结晶后的晶粒大小
四、金属的同素异晶转变
第二节 合金的结晶
一、二元合金相图的基本知识
二、二元匀晶相图
三、二元共晶相图
四、合金性能与相图间的关系
习题与思考题

第四章 铁碳合金相图
**节 铁碳合金的基本相
一、铁素体
二、奥氏体
三、渗碳体
第二节 铁-渗碳体相图分析
一、上半部分图形——由液态变为固态的一次结晶
(912℃以上部分)
二、下半部分图形——固态下的相变
三、铁-渗碳体相图中各点、线含义的小结
四、铁-渗碳体相图中铁碳合金的分类
第三节 典型铁碳合金的结晶过程及其组织
一、合金I(共析钢)
二、合金Ⅱ(亚共析钢)
三、合金Ⅲ(过共析钢)
四、合金Ⅳ(共晶白口铸铁)
五、合金V(亚共晶白口铸铁)
六、合金Ⅵ(过共晶白口铸铁)
第四节 铁碳合金的成分、组织、性能间的关系
一、含碳量与平衡组织间的关系
二、含碳量与力学性能间的关系
三、含碳量与工艺性能间的关系
习题与思考题

第五章 钢的热处理
**节 钢在加热时的转变
一、钢的奥氏体化
二、奥氏体晶粒长大及其控制
第二节 钢在冷却时的转变
一、过冷奥氏体的等温转变
二、过冷奥氏体的连续冷却转变
三、马氏体转变
第三节 钢的退火与正火
一、退火
二、正火
第四节 钢的淬火
一、淬火工艺
二、淬火方法
第五节 钢的回火
一、回火目的
二、淬火钢的回火转变
三、回火转变产物的组织与性能
四、回火的种类及应用
五、回火脆性
第六节 钢的淬透性
一、淬透性的概念
二、淬透性对钢热处理后力学性能的影响
三、影响淬透性及淬硬深度的因素
四、淬透性的测定与表示方法
第七节 钢的表面淬火
一、感应加热的基本原理
二、感应加热表面淬火用钢及其应用
三、感应加热表面淬火的特点
第八节 钢的化学热处理
一、概述
二、钢的渗碳
三、钢的渗氮(氮化)
四、钢的碳氮共渗
第九节 表面气相沉积
一、表面气相沉积的方法
二、表面气相沉积的应用
第十节 影响热处理件质量的因素
一、热处理工艺因素
二、工件的结构因素
第十一节 热处理技术条件的标注及工序位置
的安排
一、热处理技术条件的标注
二、热处理工序位置的安排
习题与思考题

第六章 金属的塑性变形及再结晶
**节 金属的塑性变形
一、单晶体的塑性变形
二、多晶体的塑性变形
第二节 冷塑性变形对金属组织与性能的影响
一、冷塑性变形对金属性能的影响
二、冷塑性变形对金属组织的影响
三、产生残余应力
第三节 冷变形金属在加热时的变化
一、回复
二、再结晶
三、晶粒长大
第四节 金属的热塑性变形(热变形加工)
一、热变形加工与冷变形加工的区别
二、热变形加工对金属组织与性能的影响
习题与思考题

第七章 钢
**节 常存元素和杂质对钢性能的影响
一、锰的影响
二、硅的影响
三、硫的影响
四、磷的影响
五、非金属夹杂物的影响
第二节 合金元素在钢中的作用
一、合金元素在钢中存在形式
二、合金元素对铁-渗碳体相图的影响
三、合金元素对钢热处理的影响
第三节 结构钢
一、碳素结构钢
二、低合金高强度结构钢
三、优质碳素结构钢及合金结构钢
四、弹簧钢
五、滚动轴承钢
六、低淬透性含钛优质碳素结构钢
七、易切削结构钢
八、冷冲压用钢
第四节 工具钢
一、刃具钢
二、模具钢
三、量具用钢
第五节 特殊性能钢
一、不锈钢
二、耐热钢
三、耐磨钢
习题与思考题

第八章 铸铁
**节 铸铁的石墨化
一、铁碳合金双重相图
二、石墨化过程
三、影响石墨化的因素
第二节 灰铸铁
一、灰铸铁的化学成分、组织和性能
二、灰铸铁的孕育处理
三、灰铸铁的牌号和应用
四、灰铸铁的热处理
第三节 球墨铸铁
一、球墨铸铁的化学成分、组织和性能
二、球墨铸铁的牌号和用途
三、球墨铸铁的热处理
第四节 蠕墨铸铁
一、蠕墨铸铁的化学成分
二、蠕墨铸铁的组织与性能
第五节 可锻铸铁
一、可锻铸铁的化学成分和组织
二、可锻铸铁的牌号、性能及用途
第六节 合金铸铁
一、耐磨铸铁
二、耐热铸铁
三、耐蚀铸铁
习题与思考题

第九章 有色金属及粉末冶金材料
**节 铝及铝合金
一、工业纯铝
二、铝合金分类及时效强化
三、变形铝合金
四、铸造铝合金
第二节 铜及铜合金
一、工业纯铜
二、铜合金的分类及牌号表示方法
三、黄铜
四、青铜
第三节 滑动轴承合金
一、对轴承合金性能的要求
二、轴承合金的组织特征
三、常用的轴承合金
第四节 粉末冶金材料
一、粉末冶金法及其应用
二、机械制造中常用的粉末冶金材料
习题与思考题

第十章 高分子材料、陶瓷材料及复合材料
**节 高分子材料
一、基本概念
二、高聚物的合成
三、高聚物结构的特点
四、高聚物的物理状态(流变行为)
五、高聚物的分类和命名
六、常用高聚物材料——塑料
第二节 陶瓷材料
一、概述
二、陶瓷的组成相及其结构
三、陶瓷的性能及应用
第三节 复合材料
一、概述
二、复合材料的性能
三、常用复合材料
习题与思考题

第十一章 机械制造中零件材料的选择
**节 机械零件的失效概述
一、失效的概念
二、零件的失效形式
三、零件的失效原因
第二节 机械零件的材料选择
一、选材的一般原则
二、选材的步骤及具体方法
第三节 典型零件的选材实例分析
一、齿轮类零件的选材
二、机床主轴的选材
三、手用丝锥的选材
四、冷作模具的选材
习题与思考题
附录
附录A布氏硬度换算表
附录B黑色金属硬度及强度换算
表(GB1172-74)
附录C国内外常用钢钢号对照表
附录D国内外部分铝及其合**号对照表
参考文献
……