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内容大纲
全书由10个模块构成，系统地介绍了工程材料及其性能、金属学基础知识、铁碳合金及碳素钢、钢的热处理、合金钢及硬质合金、铸铁、有色金属及其合金、非金属材料及新型材料、机械零件材料的选择、零件毛坯成形基础，设计了9个典型且简明易操作的实践任务穿插于各模块。
本书集编者多年教学经验并结合“双高”院校建设编写而成，让教师与学生“双轻松”，即“教师愉快教”与“学生快乐学”，突破传统体例和内容，双色印刷、图文并茂，配有大量工程实物图，突出素养育人，融入大量与教材内容高度契合的素质教育元素，在正文关键处恰当设置“便签式”生产实践提示和知识链接，配有趣味盎然的“拓展阅读”，注重激发读者的好奇心和求知欲，激发读者的主动阅读兴趣。
本书适合高等职业教育专科装备制造大类专业学生使用，也可作为高等职业教育本科、应用型本科、中职、成人教育、自学考试用书，还可作为相关专业上岗人员的技术培训教材及相关工程技术人员的参考用书。 -
作者介绍
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目录
前言
二维码清单
模块1 测定工程材料的常见性能指标
引导案例——金属疲劳引发的一起航空事故
单元1.1 认识工程材料及其性能
1.1.1 认识常用工程材料
1.1.2 分析工程材料的常用性能
单元1.2 测定金属材料的常用力学性能
1.2.1 分析金属材料所受载荷与常用力学性能
1.2.2 什么是强度
1.2.3 什么是塑性
1.2.4 测定硬度
1.2.5 韧性的工程意义
1.2.6 提高材料的疲劳强度
单元1.3 金属材料的物理性能和化学性能
1.3.1 物理性能
1.3.2 化学性能
单元1.4 分析金属材料的工艺性能
实践任务1 测定金属材料的拉伸性能指标
实践任务2 测定金属材料的硬度
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——材料的发展历史
模块小结
模块考核与评价
模块2 分析金属的晶体结构与塑性变形
引导案例——我国古老的冰糖制作与金属结晶的秘密
单元2.1 分析纯金属的晶体结构
2.1.1 晶体与非晶体
2.1.2 晶体结构
2.1.3 金属晶格的类型
2.1.4 实际金属的晶体结构
2.1.5 实际金属的晶体缺陷
单元2.2 控制金属的结晶粒度大小
2.2.1 纯金属的过冷现象与过冷度
2.2.2 纯金属的结晶过程
2.2.3 合金铸件（或铸锭）结晶分析
2.2.4 晶粒大小及其控制
单元2.3 探究合金的晶体结构
2.3.1 合金的基本概念
2.3.2 合金的相结构
单元2.4 探究金属的冷塑性变形
2.4.1 金属的塑性变形
2.4.2 金属的冷塑性变形
2.4.3 冷塑性变形金属在加热时的回复与再结晶
单元2.5 探究金属的热塑性变形
2.5.1 热加工与冷加工的区别
2.5.2 热加工对金属组织和性能的影响
实践任务3 研究金属的塑性变形与再结晶
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——“钢铁院士”崔崑：矢志于祖国钢铁，一生大爱显情怀
模块小结
模块考核与评价
模块3 选用铁碳合金及碳素钢
引导案例——金属杂质引发的钢桥、巨轮严冬断裂大事故
单元3.1 分析铁碳合金基本组织及其相图
3.1.1 工业纯铁
3.1.2 铁碳合金的基本组织
3.1.3 铁碳合金相图
3.1.4 铁碳合金的分类
3.1.5 典型铁碳合金的结晶过程
3.1.6 碳含量对钢性能的影响
3.1.7 铁碳合金相图在工业中的应用
单元3.2 认识碳素钢（非合金钢）
3.2.1 常存杂质元素对碳素钢性能的影响
3.2.2 碳素钢的分类
3.2.3 钢材的品种
单元3.3 选用碳素结构钢
3.3.1 普通碳素结构钢
3.3.2 优质碳素结构钢
单元3.4 选用碳素工具钢
单元3.5 选用铸造碳钢
实践任务4 调查钢材市场
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——“大国工匠”卢仁峰：为国之重器增辉的“独手焊侠”
模块小结
模块考核与评价
模块4 对钢进行热处理改性
引导案例——“神刀匠”蒲元精湛的热处理技术
单元4.1 认识钢的热处理
单元4.2 探究钢在加热时的转变
4.2.1 钢在加热和冷却时的固态临界点
4.2.2 钢在加热时的组织转变过程
4.2.3 加热时奥氏体的晶粒大小及控制
单元4.3 探究钢在冷却时的转变
4.3.1 过冷奥氏体的等温转变
4.3.2 过冷奥氏体的连续冷却转变
单元4.4 对钢进行退火和正火
4.4.1 钢的退火
4.4.2 钢的正火
4.4.3 退火与正火的应用选择
单元4.5 对钢进行淬火
4.5.1 钢的淬火工艺
4.5.2 淬火方法
4.5.3 钢的淬透性与淬硬性
4.5.4 钢的淬火缺陷及预防
单元4.6 对淬火钢进行回火
4.6.1 淬火钢回火的目的
4.6.2 常用的回火方法
4.6.3 回火脆性
单元4.7 对钢表面进行热处理
4.7.1 钢的表面淬火
4.7.2 钢的化学热处理
单元4.8 掌握其他热处理技术
4.8.1 时效处理
4.8.2 形变热处理
4.8.3 真空热处理
4.8.4 可控气氛热处理
4.8.5 表面气相沉积
单元4.9 选择合理的热处理方案及工艺位置
4.9.1 常用热处理方案的选择
4.9.2 热处理工艺位置安排
单元4.10 分析零件的热处理结构工艺
实践任务5 对碳素钢进行热处理
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——我国古代的热处理工艺
模块小结
模块考核与评价
模块5 选用合金钢及硬质合金
引导案例——世界最长公铁两用桥南京长江大桥背后的钢铁材料
单元5.1 认识合金钢
单元5.2 学习合金钢的分类和牌号
5.2.1 合金钢的分类
5.2.2 合金钢的牌号
单元5.3 探究合金元素在钢中的作用
5.3.1 合金元素对钢力学性能的影响
5.3.2 合金元素对钢热处理性能的影响
5.3.3 合金元素对钢加工工艺性能的影响
单元5.4 选用合金结构钢
5.4.1 工程构件用合金钢
5.4.2 机械结构用合金钢
单元5.5 选用合金工具钢
5.5.1 合金量具钢
5.5.2 合金刃具钢
5.5.3 耐冲击工具钢
5.5.4 合金模具钢
单元5.6 选用特殊性能合金钢
5.6.1 不锈钢
5.6.2 耐热钢
5.6.3 耐磨钢
5.6.4 易切削结构钢
单元5.7 选用硬质合金
5.7.1 硬质合金的应用与特性
5.7.2 常用硬质合金
实践任务6 辨认分析高速工具钢与硬质合金刀具
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——古代的“宝刀”是如何炼成的
模块小结
模块考核与评价
模块6 选用各类铸铁材料
引导案例——我国最大铸铁文物沧州铁狮子背后的材料秘密
单元6.1 认识铸铁
6.1.1 铸铁的成分及性能特点
6.1.2 铸铁的分类及应用
单元6.2 分析选用灰铸铁
6.2.1 灰铸铁的成分、组织与性能特点
6.2.2 灰铸铁的牌号和应用
6.2.3 灰铸铁的孕育处理
6.2.4 灰铸铁的热处理
单元6.3 分析选用球墨铸铁
6.3.1 球墨铸铁的组织与性能
6.3.2 球墨铸铁的牌号及用途
6.3.3 球墨铸铁的热处理
单元6.4 分析选用可锻铸铁
6.4.1 可锻铸铁的生产过程及成分
6.4.2 可锻铸铁的组织与性能
6.4.3 可锻铸铁的牌号及用途
单元6.5 分析选用蠕墨铸铁及特殊性能铸铁
6.5.1 蠕墨铸铁
6.5.2 特殊性能铸铁
实践任务7 观察分析铁碳合金的显微组织
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——钢铁材料的生产工艺简介
模块小结
模块考核与评价
模块7 选用有色金属及其合金
引导案例——中国国家大剧院使用的新合金材料
单元7.1 认识有色金属
单元7.2 选用铜及铜合金
7.2.1 工业纯铜
7.2.2 铜合金
单元7.3 选用铝及铝合金
7.3.1 工业纯铝
7.3.2 铝合金
7.3.3 铝合金的热处理
单元7.4 选用钛及钛合金
7.4.1 工业纯钛
7.4.2 钛合金
7.4.3 钛合金的主要应用
单元7.5 选用镁及镁合金
7.5.1 纯镁的性能特点
7.5.2 镁合金的性能特点
7.5.3 镁合金的分类及应用
7.5.4 镁合金应用的发展
单元7.6 选用滑动轴承合金
7.6.1 轴承及轴承合金的类别
7.6.2 铅基轴承合金
7.6.3 锡基轴承合金
7.6.4 铝基轴承合金
7.6.5 铜基轴承合金
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——“大国工匠”郑志明：把最基础的事情做到极致就是大师
模块小结
模块考核与评价
模块8 选用非金属材料及新型材料
引导案例——记忆功能材料制作的“魔力水车”
单元8.1 认识非金属材料
单元8.2 选用分析高分子材料
8.2.1 塑料
8.2.2 橡胶
8.2.3 纤维
8.2.4 胶粘剂
8.2.5 涂料
单元8.3 选用分析陶瓷材料
8.3.1 陶瓷的分类
8.3.2 陶瓷的性能特点
8.3.3 常用陶瓷的种类及应用
单元8.4 选用分析复合材料
8.4.1 复合材料的概念
8.4.2 复合材料的分类
8.4.3 复合材料的性能特点
8.4.4 常用复合材料
单元8.5 选用分析新型材料
8.5.1 高温材料
8.5.2 形状记忆材料
8.5.3 超导材料
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——纳米技术简介
模块小结
模块考核与评价
模块9 对机械零件进行选材
引导案例——为1.6mm的细小深孔产品选材
单元9.1 分析机械零件的失效形式
9.1.1 失效的概念及特征
9.1.2 失效的类型
9.1.3 失效的原因
单元9.2 掌握机械零件材料选择的一般原则
9.2.1 使用性能的考虑
9.2.2 工艺性能的考虑
9.2.3 经济性的考虑
单元9.3 对典型零件合理选材
9.3.1 轴类零件的选材及热处理
9.3.2 齿轮类零件的选材与工艺分析
9.3.3 箱体类零件的选材
实践任务8 典型主轴零件选材与热处理工艺分析
实践任务9 典型齿轮零件选材与加工工艺分析
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——铝合金汽车轮毂相对传统钢轮毂的优势
模块小结
模块考核与评价
模块10 制定零件毛坯的成形工艺
引导案例——为螺旋起重器选材
单元10.1 认识铸造成形工艺
10.1.1 铸造概述
10.1.2 砂型铸造
10.1.3 特种铸造简介
单元10.2 合理选用焊接成形工艺
10.2.1 焊接概述
10.2.2 焊条电弧焊
10.2.3 埋弧焊
10.2.4 气体保护焊
10.2.5 电阻焊
10.2.6 等离子弧焊
10.2.7 钎焊
单元10.3 合理选用锻压成形工艺
10.3.1 锻压概述
10.3.2 自由锻
10.3.3 模锻
10.3.4 板料冲压
10.3.5 锻压新技术简介
课后能力拓展
案例释疑
拓展阅读——焊接新技术
模块小结
模块考核与评价
附录
附录A 压痕直径与布氏硬度对照表
附录B 黑色金属硬度及强度换算表
附录C 各类钢铁的牌号表示方法
附录D 常用热处理工艺代号及技术条件的表示方法
参考文献
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