本书为“海军院校重点教材”，涵盖的主要内容有工程材料的基本力学性能、金属的晶体结构与结晶、合金的相结构与二元相图、金属的塑性变形与再结晶、钢的热处理、非金属材料的结构与性能、碳钢与铸铁、合金钢、有色金属及其合金、高分子材料、陶瓷材料、复合材料、典型船舶材料的选用等。
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目录
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第一章 材料的力学性能 1
第一节 静态力学性能 1
一、弹性和刚度 1
二、强度 2
三、塑性 2
四、硬度 3
第二节 动态力学性能 5
一、冲击韧性 5
二、多冲抗力 6
三、疲劳 6
第三节 断裂韧性 7
习题与思考题 8
第二章 材料的结构与结晶 9
第一节 晶体学基本概念 9
一、晶格和晶胞 9
二、晶面和晶向 10
第二节 金属的晶体结构 11
一、常见的纯金属晶格类型 11
二、金属单晶体的各向异性 13
三、金属的实际结构和晶体缺陷 14
四、非晶态结构的特征 16
第三节 金属的结晶 17
一、金属结晶的过冷现象 17
二、结晶的一般过程 18
第四节 结晶晶粒大小的控制 20
一、晶粒大小对金属性能的影响 20
二、决定晶粒大小的因素 20
三、控制晶粒度的方法 20
第五节 铸锭的组织及缺陷 21
一、金属铸锭的宏观组织 21
二、铸锭组织结构的特性 22
三、铸造缺陷 22
习题与思考题 23
第三章 合金相图 25
第一节 合金的相结构 25
一、固溶体 26
二、金属化合物 27
第二节 二元相图 29
一、二元合金相图的建立 30
二、匀晶相图 31
三、共晶相图 33
四、包晶相图 36
五、其他类型相图 38
六、合金性能与相图的关系 39
第三节 铁碳合金相图 40
一、铁碳相图 41
二、典型铁碳合金的平衡结晶过程 45
三、铁碳合金的成分-组织-性能关系 53
四、Fe-Fe3C相图的应用和局限性 55
习题与思考题 56
第四章 金属的塑性变形与再结晶 59
第一节 金属的塑性变形 60
一、单晶体金属的塑性变形 60
二、多晶体的塑性变形 65
三、合金的塑性变形与强化 66
第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响 68
一、微观组织的变化 68
二、残余内应力的产生 70
三、性能的变化 70
第三节 冷变形金属在加热时组织与性能的变化 72
一、冷变形金属在加热时的变化过程 72
二、再结晶后晶粒大小的控制 75
第四节 金属在热加工中组织与性能的变化 76
一、金属热加工的概念 76
二、热加工的特点 76
三、热加工对金属组织和性能的影响 76
习题与思考题 78
第五章 钢的热处理 81
第一节 钢在加热时的转变 81
一、转变温度 81
二、奥氏体的形成 81
三、奥氏体晶粒大小及影响因素 82
第二节 钢在冷却时的转变 85
一、过冷奥氏体等温转变 85
二、过冷奥氏体转变产物及其性能 88
三、过冷奥氏体的连续冷却转变 95
第三节 钢的回火转变 96
一、淬火钢回火时的组织转变 97
二、淬火钢回火时的力学性能变化 99
三、回火脆性 100
第四节 钢的普通热处理工艺 100
一、退火 100
二、正火 102
三、淬火和回火 103
第五节 钢的淬透性 106
一、淬透性的概念 106
二、淬透性的测定方法 106
三、影响淬透性的因素 107
四、淬透层深度 107
五、淬透性曲线的应用 109
第六节 钢的表面淬火和化学热处理 110
一、表面淬火 110
二、化学热处理 111
三、表面淬火与化学热处理的比较 115
第七节 钢的特种热处理 116
一、可控气氛热处理和真空热处理 116
二、形变热处理 117
三、激光加热表面淬火 119
习题与思考题 119
第六章 非金属材料的结构与性能 124
第一节 高分子材料的结构与性能特点 124
一、概述 124
二、高分子材料的结构 125
三、高分子材料的性能特点 129
第二节 陶瓷材料的结构与性能特点 135
一、陶瓷的分类 136
二、陶瓷材料的结构 136
三、陶瓷材料的性能特点 140
习题与思考题 144
第七章 碳钢和铸铁 145
第一节 碳钢 145
一、碳钢的成分 145
二、碳钢的分类 146
三、碳钢的牌号及用途 146
第二节 铸铁 150
一、铸铁的成分及分类 150
二、铸铁的石墨化 150
三、常用铸铁 152
习题与思考题 157
第八章 合金钢 158
第一节 概述 158
一、合金钢的分类 158
二、合金钢的编号 159
第二节 合金元素在钢中的作用 160
一、合金元素与铁、碳的相互作用 160
二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 162
三、合金元素对钢的热处理的影响 162
四、合金元素对钢的力学性能的影响 165
五、合金元素对钢工艺性能的影响 166
第三节 低合金高强度结构钢 167
一、性能要求及成分特点 167
二、常用钢种 168
三、船体结构钢 169
第四节 机器零件用钢 173
一、合金渗碳钢 173
二、合金调质钢 176
三、合金弹簧钢 178
四、滚动轴承钢 180
第五节 合金工具钢 181
一、合金刃具钢 182
二、合金模具钢 184
三、合金量具钢 186
第六节 特殊性能钢 187
一、不锈钢 187
二、耐热钢 192
习题与思考题 196
第九章 有色金属及其合金 198
第一节 铝及铝合金 198
一、纯铝 198
二、铝合金的分类及热处理 198
三、变形铝合金 201
四、铸造铝合金 203
五、铝合金的选用 206
六、铝合金在船舶上的应用 207
第二节 铜及铜合金 207
一、纯铜 207
二、铜合金的分类及牌号 208
三、黄铜 209
四、青铜 211
五、白铜 214
六、铜合金的选用 215
七、船用铜和铜合金 215
第三节 钛及钛合金 216
一、概述 216
二、钛合金的分类及热处理 217
三、常用钛合金的牌号及应用 218
四、钛合金在船舶上的应用 219
第四节 轴承合金 219
一、概述 219
二、锡基及铅基轴承合金（巴氏合金） 220
三、铜基轴承合金 220
四、铝基轴承合金 221
习题与思考题 222
第十章 高分子材料 223
第一节 常用塑料 223
一、塑料的组成 223
二、塑料的分类 223
三、常用塑料简介 224
四、塑料在船舶上的应用 233
第二节 橡胶 235
一、橡胶的特性 235
二、橡胶的组成 236
三、常用橡胶材料 236
四、橡胶在船舶上的应用 238
习题与思考题 238
第十一章 无机非金属材料 240
第一节 常用陶瓷材料 240
一、普通陶瓷 240
二、特种陶瓷 241
三、陶瓷材料在船舶上的应用 243
第二节 其他无机非金属材料 243
一、水泥 243
二、玻璃 244
三、石棉制品及应用 246
四、防火隔热材料 247
习题与思考题 248
第十二章 复合材料 249
第一节 概述 249
一、复合材料的概念 249
二、复合材料的特点 249
三、复合材料的分类 250
四、复合材料的复合原则 251
第二节 常用复合材料 252
一、纤维增强复合材料 252
二、层叠复合材料 253
三、细粒复合材料 254
第三节 复合材料在船舶上的应用 254
一、船用纤维增强塑料 254
二、船用金属复合材料 255
习题与思考题 257
第十三章 工程材料的选用 258
第一节 选材的基本原则与步骤 258
一、选材原则 258
二、工程材料选择的步骤 261
三、选材时应注意的几个问题 261
第二节 典型船舶结构的选材 262
一、船体材料的选用 263
二、轴类零件的选材 273
三、齿轮类零件材料的选择 275
四、弹簧类零件材料的选择 279
习题与思考题 282
主要参考文献 283
附录A 284
附录B 286
附录C 288
附录D 289
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