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、碳钢与铸铁、合金钢、有色金属及其合金、高分子材料、无机非金属材料、复合材料、典型船舶材料的失效分析等。
样章试读
目录
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第一章 材料的力学性能 3
第一节 静态力学性能 3
一、弹性和刚度 3
二、强度 4
三、塑性 4
四、硬度 5
第二节 动态力学性能 7
一、冲击韧性 7
二、多冲抗力 8
三、疲劳 9
第三节 断裂韧性 10
习题与思考题 11
第二章 材料的结构与结晶 14
第一节 晶体学基本概念 14
一、晶格和晶胞 14
二、晶面和晶向 15
第二节 金属的晶体结构 17
一、常见的纯金属晶胞类型 17
二、金属单晶体的各向异性 18
三、金属的实际结构和晶体缺陷 19
四、非晶态结构的特征 22
第三节 金属的结晶 23
一、金属结晶的过冷现象 23
二、结晶的一般过程 24
第四节 结晶晶粒大小的控制 26
一、晶粒大小对金属性能的影响 26
二、决定晶粒大小的因素 26
三、控制晶粒度的方法 26
第五节 铸锭的组织及缺陷 28
一、金属铸锭的宏观组织 28
二、铸锭组织结构的特性 28
三、铸造缺陷 29
习题与思考题 29
第三章 合金相图 33
第一节 合金的相结构 34
一、固溶体 34
二、金属化合物 35
第二节 二元相图 38
一、二元合金相图的建立 38
二、匀晶相图 39
三、共晶相图 43
四、包晶相图 47
五、其他类型相图 49
六、合金性能与相图的关系 50
第三节 铁碳合金相图 52
一、铁碳相图 52
二、典型铁碳合金的平衡结晶过程 56
三、铁碳合金的成分？组织？性能关系 64
四、Fe？Fe？C相图的应用和局限性 67
习题与思考题 69
第四章 金属的塑性变形与再结晶 74
第一节 金属的塑性变形 75
一、单晶体金属的塑性变形 75
二、多晶体金属的塑性变形 79
三、合金的塑性变形与强化 81
第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响 83
一、微观组织的变化 83
二、残余内应力的产生 85
三、性能的变化 85
第三节 冷变形金属在加热时组织与性能的变化 87
一、冷变形金属在加热时的变化过程 87
二、再结晶后晶粒大小的控制 89
第四节 金属在热加工中组织与性能的变化 90
一、金属热加工的概念 90
二、热加工的特点 91
三、热加工对金属组织和性能的影响 91
习题与思考题 93
第五章 钢的热处理 97
第一节 钢在加热时的转变 97
一、转变温度 97
二、奥氏体的形成 98
三、奥氏体晶粒大小及影响因素 98
第二节 钢在冷却时的转变 101
一、过冷奥氏体等温转变 101
二、过冷奥氏体转变产物及其性能 104
三、过冷奥氏体连续冷却转变 111
第三节 钢的普通热处理工艺 112
一、退火 112
二、正火 115
三、淬火 115
四、回火 118
第四节 钢的淬透性 122
一、淬透性的概念 122
二、淬透性的测定方法 122
三、影响淬透性的因素 123
四、淬透层深度 123
五、淬透性曲线的应用 125
第五节 钢的表面热处理 126
一、表面淬火 126
二、化学热处理 127
三、表面淬火与化学热处理的比较 131
习题与思考题 132
第六章 碳钢和铸铁 138
第一节 碳钢 138
一、碳钢的成分 138
二、碳钢的分类 139
三、碳钢的牌号及用途 140
第二节 铸铁 145
一、铸铁的成分及分类 145
二、铸铁的石墨化 145
三、常用铸铁 147
习题与思考题 154
第七章 合金钢 157
第一节 概述 157
一、合金钢的分类 157
二、合金钢的牌号 158
第二节 合金元素在钢中的作用 159
一、合金元素与铁、碳的相互作用 159
二、合金元素对Fe？Fe？C相图的影响 161
三、合金元素对钢的热处理的影响 161
四、合金元素对钢的力学性能的影响 164
五、合金元素对钢的工艺性能的影响 165
第三节 低合金高强度结构钢 166
一、性能要求及成分特点 167
二、常用钢种 167
三、船体结构钢 169
第四节 机器零件用钢 173
一、合金渗碳钢 174
二、合金调质钢 176
三、合金弹簧钢 178
四、滚动轴承钢 181
第五节 合金工具钢 182
一、合金刃具钢 182
二、合金模具钢 185
三、合金量具钢 187
第六节 特殊性能钢 188
一、不锈钢 188
二、耐热钢 193
习题与思考题 197
第八章 有色金属及其合金 202
第一节 铝及铝合金 202
一、纯铝 202
二、铝合金的分类及热处理 202
三、变形铝合金 205
四、铸造铝合金 208
五、铝合金的选用 210
六、铝合金在船舶上的应用 211
第二节 铜及铜合金 212
一、纯铜 212
二、铜合金的分类及牌号 213
三、黄铜 213
四、青铜 216
五、白铜 219
六、铜合金的选用 219
七、船用铜和铜合金 220
第三节 钛及钛合金 220
一、概述 222
二、钛合金的分类及热处理 223
三、常用钛合金的牌号及应用 224
四、钛合金在船舶上的应用 224
第四节 轴承合金 225
一、概述 225
二、锡基及铅基轴承合金（巴氏合金） 226
三、铜基轴承合金 227
四、铝基轴承合金 227
习题与思考题 229
第九章 高分子材料 233
第一节 塑料 233
一、塑料的组成 233
二、塑料的分类 234
三、常用塑料 235
四、塑料在船舶上的应用 243
第二节 橡胶 244
一、橡胶的组成 244
二、橡胶的分类 245
三、常用橡胶材料 245
四、橡胶在船舶上的应用 249
第三节 合成纤维 249
一、合成纤维的组成 249
二、合成纤维的分类 249
三、常用合成纤维 250
四、合成纤维在船舶上的应用 252
习题与思考题 253
第十章 无机非金属材料 256
第一节 常用陶瓷材料 256
一、陶瓷的性能 256
二、船舶常用陶瓷 257
三、陶瓷材料在船舶上的应用 260
第二节 其他无机非金属材料 261
一、水泥 261
二、玻璃 262
三、石棉制品 265
四、防火隔热材料 266
习题与思考题 267
第十一章 复合材料 270
第一节 概述 270
一、复合材料的概念 270
二、复合材料的特点 270
三、复合材料的分类 271
四、复合材料的复合原则 273
第二节 常用复合材料 274
一、纤维增强复合材料 274
二、层叠增强复合材料 276
三、细粒增强复合材料 276
第三节 复合材料在船舶上的应用 276
一、船用纤维增强塑料 277
二、船用金属复合材料 278
习题与思考题 280
第十二章 材料失效分析 283
第一节 零件失效分析 283
一、零件失效的基本形式 283
二、零件失效的原因 284
第二节 失效分析的基本技能 285
一、断口分析 285
二、裂纹分析 286
三、痕迹分析 290
四、模拟试验 291
第三节 化学成分分析 292
一、化学分析法 292
二、光谱分析 293
三、微区化学成分分析 295
第四节 组织结构分析 296
一、力学性能分析 297
二、金相检验 297
三、电子显微镜分析法 302
第五节 残余应力测试 304
习题与思考题 304
参考文献 305
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