《金属材料及加工工艺》 凝聚了众多一线教师的心血与智慧, 我们力求内容准确、 语言通俗易懂, 既注重理论知识的系统性, 又强调实践技能的实用性。 希望本教材能够成为广大师生学习金属材料及加工工艺的良好助手, 同时也期待本教材能够为从事相关工作的技术人员提供有价值的参考。

第一章 金属材料基础知识 ……………………………………………………………………………… 1

1. 1 金属材料的分类及牌号 …………………………………………………………………………… 1

1. 2 金属材料的性能 …………………………………………………………………………………… 3

1. 3 金属的晶体结构与结晶 …………………………………………………………………………… 4

1. 4 综合训练 1 拉伸试验 …………………………………………………………………………… 12

1. 5 综合训练 2 冲击试验 …………………………………………………………………………… 17

习 题 …………………………………………………………………………………………………… 19

第二章 二元合金相图及应用…………………………………………………………………………… 21

2. 1 二元合金的晶体结构 ……………………………………………………………………………… 21

2. 2 二元合金相图 ……………………………………………………………………………………… 23

2. 3 合金性能与相图间的关系 ………………………………………………………………………… 24

2. 4 铁碳合金的基本组织 ……………………………………………………………………………… 25

2. 5 Fe-Fe

3

C 相图分析 ………………………………………………………………………………… 28

2. 6 综合训练 3 观察铁碳合金的平衡相 …………………………………………………………… 34

习 题 …………………………………………………………………………………………………… 38

第三章 钢的热处理 ……………………………………………………………………………………… 40

3. 1 热处理概述 ………………………………………………………………………………………… 40

3. 2 钢在加热时的组织转变 …………………………………………………………………………… 40

3. 3 钢在冷却时的组织转变 …………………………………………………………………………… 41

3. 4 退火和正火 ………………………………………………………………………………………… 45

3. 5 淬火 ………………………………………………………………………………………………… 47

3. 6 钢的回火 …………………………………………………………………………………………… 50

3. 7 钢的表面淬火及化学热处理 ……………………………………………………………………… 53

3. 8 典型零件的热处理工艺分析 ……………………………………………………………………… 55

3. 9 热处理技术发展情况 ……………………………………………………………………………… 58

3. 10 综合训练 4 钢的热处理 ………………………………………………………………………… 59

习 题 …………………………………………………………………………………………………… 61

第四章 常用金属材料 …………………………………………………………………………………… 63

4. 1 非合金钢 …………………………………………………………………………………………… 63

4. 2 低合金钢和合金钢 ………………………………………………………………………………… 68

4. 3 有色金属及其合金 ………………………………………………………………………………… 76

4. 4 铸铁 ………………………………………………………………………………………………… 81

4. 5 金属的腐蚀与防护 ………………………………………………………………………………… 88

4. 6 综合训练 5 钢的火花鉴别实验 ………………………………………………………………… 90

习 题 …………………………………………………………………………………………………… 92

第五章 机械零件的失效分析与毛坯选择 …………………………………………………………… 94

5. 1 机械零件的失效分析 ……………………………………………………………………………… 94

5. 2 选材的一般原则 …………………………………………………………………………………… 96

5. 3 典型零件的毛坯选择与工艺 ……………………………………………………………………… 98

5. 4 综合训练 6 齿轮的失效分析案例 ……………………………………………………………… 101

5. 5 综合训练 7 毛坯选择实例 ……………………………………………………………………… 103

习 题 …………………………………………………………………………………………………… 105

第六章 热加工工艺……………………………………………………………………………………… 107

6. 1 铸造 ……………………………………………………………………………………………… 107

6. 2 锻压 ……………………………………………………………………………………………… 111

6. 3 焊接与切割 ……………………………………………………………………………………… 115

6. 4 综合训练 8 铸造 ………………………………………………………………………………… 118

习 题 …………………………………………………………………………………………………… 119

第七章 冷加工工艺……………………………………………………………………………………… 122

7. 1 切削加工概述 …………………………………………………………………………………… 122

7. 2 刀具材料及其几何角度 ………………………………………………………………………… 132

7. 3 常用量具 ………………………………………………………………………………………… 135

7. 4 车削 ……………………………………………………………………………………………… 140

7. 5 铣削、 刨削和磨削 ……………………………………………………………………………… 150

7. 6 铣工 ……………………………………………………………………………………………… 157

7. 7 数控机床加工及特种加工 ……………………………………………………………………… 161

7. 8 综合训练 9 数控机床加工案例 ………………………………………………………………… 163

习 题 …………………………………………………………………………………………………… 165