绪论 1

模块1 金属材料的力学性能 3
课题1-1 钢铁生产简介 4
1.1.1 炼铁 4
1.1.2 炼钢 5
1.1.3 钢材生产 6
课题1-2 金属材料的各项力学性能 7
1.2.1 强度和塑性 8
1.2.2 刚度 11
1.2.3 硬度 11
1.2.4 韧性 14
1.2.5 疲劳强度 16
知识拓展 17
模块小结 18
综合训练 18

模块2 金属的结构与结晶分析 20
课题2-1 纯金属与合金的晶体结构分析 21
2.1.1 认识金属的晶体类型 21
2.1.2 认识实际金属的结构 24
2.1.3 认识合金的相结构 26
课题2-2 纯金属与合金的结晶 28
2.2.1 纯金属的结晶过程及理论 28
2.2.2 合金相图 30
课题2-3 铁碳合金相图 35
2.3.1 铁碳合金的组元和相 35
2.3.2 铁碳相图分析 38
2.3.3 典型合金的结晶过程及组织 39
2.3.4 碳含量对铁碳合金的平衡组织和性能的影响 43
2.3.5 铁碳合金相图的应用 44
知识拓展 45
模块小结 45
综合训练 46

模块3 钢的热处理技术 48
课题3-1 钢在加热和冷却时的组织转变 49
3.1.1 热处理加热和冷却的临界温度 49
3.1.2 钢在加热时的组织转变 50
3.1.3 钢在冷却时的组织转变 52
课题3-2 钢的普通热处理 57
3.2.1 钢的退火 58
3.2.2 钢的正火 59
3.2.3 钢的淬火 60
3.2.4 钢的回火 63
课题3-3 钢的表面热处理 65
3.3.1 表面淬火 65
3.3.2 钢的表面化学热处理 66
知识拓展 69
模块小结 69
综合训练 70

模块4 钢铁材料 72
课题4-1 认识碳素钢 73
4.1.1 认识碳钢的分类 73
4.1.2 常存杂质元素对钢性能的影响 74
4.1.3 认识碳素钢 74
课题4-2 认识合金钢 80
4.2.1 合金元素在钢中的作用 81
4.2.2 认识合金钢的分类和编号 85
4.2.3 低合金高强度结构钢 86
4.2.4 机械结构钢 87
4.2.5 合金工具钢 93
4.2.6 特殊性能钢 103
课题4-3 铸铁 109
4.3.1 认识铸铁的石墨化及其影响因素 109
4.3.2 常用铸铁 112
知识拓展 121
模块小结 122
综合训练 122

模块5 非铁合金 125
课题5-1 铝及铝合金 126
5.1.1 铝及铝合金的性能特点及分类编号 126
5.1.2 铝合金的分类及主要强化途径 127
5.1.3 变形铝合金 129
5.1.4 铸造铝合金 131
课题5-2 铜及铜合金 133
5.2.1 工业纯铜 133
5.2.2 铜合金 134
课题5-3 轴承合金 137
5.3.1 轴承合金的性能要求 138
5.3.2 轴承合金的类型及应用 138
课题5-4 镁及镁合金 140
5.4.1 工业纯镁 141
5.4.2 镁合金 141
课题5-5 钛及钛合金 143
5.5.1 工业纯钛 143
5.5.2 钛合金 144
知识拓展 145
模块小结 147
综合训练 148

模块6 铸造 150
课题6-1 合金的铸造性能 151
6.1.1 合金的流动性 152
6.1.2 铸造合金的收缩 153
6.1.3 铸造内应力、变形和裂纹 156
课题6-2 砂型铸造 157
6.2.1 砂型铸造工艺过程 157
6.2.2 砂型铸造工艺设计 160
课题6-3 铸件结构工艺性 165
6.3.1 砂型铸造工艺对铸件结构设计的要求 165
6.3.2 合金的铸造性能对铸件结构的要求 167
知识拓展 168
模块小结 172
综合训练 172

模块7 锻造与冲压 175
课题7-1 锻造工艺介绍 176
7.1.1 锻造前准备 177
7.1.2 自由锻造工艺介绍 181
7.1.3 模锻工艺介绍 184
7.1.4 锻造后处理 189
课题7-2 冲压工艺介绍 190
7.2.1 冲压加工的特点及应用 190
7.2.2 冲压基本工序介绍 191
7.2.3 冲压模具介绍 192
知识拓展 195
模块小结 196
综合训练 196

模块8 焊接 198
课题8-1 认识焊接 199
8.1.1 焊接的本质与焊接特点 199
8.1.2 焊接方法的分类 200
课题8-2 焊条电弧焊 201
8.2.1 认识焊条 202
8.2.2 焊条电弧焊电源与焊接工艺参数 205
8.2.3 焊条电弧焊基本操作技术 207
课题8-3 CO2 气体保护焊 209
8.3.1 认识CO2 气体保护焊 209
8.3.2 CO2 气体保护焊的焊接材料 210
8.3.3 CO2 气体保护焊设备 210
8.3.4 CO2 气体保护焊焊接工艺 211
8.3.5 CO2 气体保护焊平敷焊操作技术 212
课题8-4 其他典型焊接方法 214
8.4.1 钨极氩弧焊 214
8.4.2 埋弧焊 215
8.4.3 电子束焊 215
8.4.4 激光焊 216
模块小结 217
综合训练 217

模块9 金属切削加工 218
课题9-1 金属切削加工的基本知识 219
9.1.1 认识金属切削加工 219
9.1.2 金属切削刀具 221
课题9-2 切削加工方法 228
9.2.1 机床的分类 229
9.2.2 车削加工 229
9.2.3 铣削加工 232
9.2.4 刨削、插削加工 235
9.2.5 磨削加工 236
9.2.6 钻削加工 239
9.2.7 镗削加工 241
知识拓展 242
模块小结 244
综合训练 244

模块10 机械零件材料的选择 246
课题10-1 零件的失效 247
10.1.1 零件失效的概念 247
10.1.2 零件失效的形式 247
10.1.3 零件失效的原因 248
课题10-2 零件材料的选择 249
10.2.1 选择材料的一般原则 249
10.2.2 典型零件材料的选择 250
知识拓展 254
模块小结 255
综合训练 255

附录 257
附录A 压痕直径与布氏硬度及相应洛氏硬度对照表 257
附录B 国内外常用钢号对照表 257
附录C 常用钢的临界点 257
附录D 实验指导书 258

参考文献 263