內容簡介
本書重點闡明各種工程材料的組織結構、性能和套用,以及正確選材和用材的基本知識。近年來我國的研究生教育事業發展很快,一些院校和研究單位把工程材料課程內容作為機械類專業研究生招生考試科目,並把《工程材料》教材作為重要參考書。因此本書加強了材料學方面的內容,以利於加強學生的材料科學基礎知識。同時重視材料學理論在工程實際中的套用,引入了大量工程套用實例,引導學生理論聯繫實際,掌握基本理論知識。
《工程材料》第5版根據高等工業學校機械工程材料教學大綱和教學要求編定,是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,可作為高等院校學生學習工程材料課程的教材,也可供報考機械類專業研究生的考生和有關工程技術人員學習、參考。
清華大學出版社出版的《工程材料》第1版~第4版總計出版發行約30萬冊。我國許多高等院校採用了這本教材。《工程材料》教材曾獲機械部優秀教材2等獎、教育部科技進步獎3等獎。《工程材料》第3版獲北京市高等教育教學成果2等獎。被教育部列為普通高等教育“十五”、 “十一五”國家級規劃教材。清華大學的工程材料課程被評為國家級精品課程、北京市精品課程。為了適應材料學科快速發展的需要,進一步提高工程材料課程的教學水平與教學質量,對工程材料教材進行了修訂,出版了《工程材料》第5版教材。
《工程材料》課程是高等院校機類專業的一門技術基礎課。《工程材料》課程的任務是從機械工程的套用角度出發,闡明機械工程材料的基本理論,了解材料的成分,加工工藝、組織、結構與性能之間的關係;介紹常用機械工程材料及其套用等基本知識。本課程的目的是使學生通過學習,在掌握機械工程材料的基本理論及基本知識的基礎上,具備根據機械零件使用條件和性能要求,對結構零件進行合理選材及制訂零件工藝路線的初步能力。由於能源、材料和信息是現代社會和現代科學技術的三大支柱,學習並掌握工程材料的基本知識,對於工科院校機械類專業的學生是十分必要的。國內外許多高等院校已把《工程材料》(或稱《機械工程材料》)課程設定為機械類專業的一門十分重要的技術基礎課。
《工程材料》第4版由三部分內容組成。第一部分為基本理論部分,由第1章、第2章組成,闡述了工程材料學的基本概念和基本理論,其內容為工程材料的結構、組織和性能以及它們之間的關係;金屬材料組織與性能的影響因素和規律。第二部分為工程材料知識部分,包括第3章至第7章。介紹了常用金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、複合材料的成分、組織、性能及其套用知識。同時對功能材料和其他新材料作了介紹,以擴展學生的材料知識面。第三部分為工程材料的套用部分,由第8章至第10章組成。介紹機械零件的失效與選材知識以及工程材料在汽車、工具機、儀器儀表、熱能設備、化工設備及航空太空飛行器等領域的套用情況,其中“材料的工程套用”一章可根據不同專業的學生,有選擇地講授部分內容,其它內容可由學生自學。書中引入了較多的新材料、新技術知識,有利於培養學生的創新意識。本書的重點是第2、3章和第9章。
本教材體系科學合理,內容豐富新穎,理論性強,概念清晰,語言簡潔,條理性強,注重理論聯繫實際,實例豐富。本書介紹的材料種類多,材料知識面廣,較為完整。本書中介紹的材料牌號採用了最新的國家標準。本教材適用面廣,可作為高等院校各機械類專業學生的教材。書末附有國內外常用鋼號對照表及工程材料學常用辭彙中英文對照表,可供讀者閱讀有關外文參考教材或文獻時查閱。
配合本教材,作者另外編寫了《工程材料習題及輔導》一書作為《工程材料》的配套教材。內容包括《工程材料》各章重點、習題、課堂討論指導書、實驗指導書等。同時我們編寫了《工程材料教師教學參考書》、製作了《工程材料多媒體教案》光碟,為工程材料課程教師提供了必要的教學資源。以上教學資源都由清華大學出版社出版。
在教育部新世紀網路課程建設工程資助下,作者研製了《工程材料網路課程》,建設了工程材料課程網站。《工程材料網路課程》已由高等教育出版社、高等教育電子音像出版社出版。學生可以在網路環境下自主學習。
目錄
緒論
0.1 中華民族對材料發展的重大貢獻
0.2 材料的結合鍵
0.3 工程材料的分類
第1章材料的結構與性能
1.1 金屬材料的結構與組織
1.2 金屬材料的性能特點
1. 3 高分子材料的結構與性能特點
1. 4 陶瓷材料的結構與性能特點
第2章金屬材料組織和性能的控制
2.1 金屬的結晶
2.2 合金的結晶
2.3 金屬的塑性加工
2.4 鋼的熱處理
2.5 鋼的合金化
2.6 表面技術
第3章金屬材料
3.1 碳鋼
3.2 合金鋼
3.3 鑄鋼與鑄鐵
3.4 有色金屬及其合金
第4章高分子材料
4.1 工程塑膠
4.2 合成纖維
4.3 合成橡膠
第5章陶瓷材料
5.1 普通陶瓷
5.2 特種陶瓷
第6章複合材料
6.1 複合材料的強化機理
6.2 複合材料的性能特點
6.3 非金屬基複合材料
6.4 金屬基複合材料
第7章功能材料及新材料
7.1 電功能材料
7.2 磁功能材料
7.3 熱功能材料
7.4 光功能材料
7.5 隱形材料及智慧型材料
7.6 納米材料
第8章機械零件的失效與選材原則
8.1 機械零件的失效
8.2 機械零件失效分析
8.3 機械零件選材原則
第9章典型工件的選材及工藝路線設計
9.1 齒輪選材
9.2 軸類選材
9.3 彈簧選材
9.4 刃具選材
第10章 材料的工程套用
10.1 汽車用材
10.2 工具機用材
10.3 儀器儀表用材
10.4 熱能設備用材
10.5 化工設備用材
10.6 航空太空飛行器用材
附錄
附錄1 金屬材料室溫拉伸試驗方法新舊國家標準性能名稱和符號對照表
附錄2 金屬熱處理工藝的分類及代號
附錄3 常用鋼的臨界點
附錄4 鋼鐵及合金牌號統一數字代號體系
附錄5 常用鋁及鋁合金狀態代號、說明與套用
附錄6 國內外常用鋼號對照表
附錄7 若干物理量單位換算表
附錄8 工程材料常用辭彙表
參考文獻