《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·普通高等院校機電工程類規(guī)劃教材：工程材料及機械制造基礎》是編者在總結近幾年教學改革經驗的基礎上編寫的�！镀胀ǜ叩冉逃笆濉币�(guī)劃教材·普通高等院校機電工程類規(guī)劃教材：工程材料及機械制造基礎》內容精練，理論闡述簡明，文字簡潔。
《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·普通高等院校機電工程類規(guī)劃教材：工程材料及機械制造基礎》分為工程材料與機械制造基礎兩篇。工程材料篇主要闡述各種常用工程材料的化學成分、金屬熱處理原理與工藝、組織結構、使用性能及實際應用等方面的基礎理論和基本知識，為機械零件及工程結構等的設計、制造和正確使用提供有關合理選材、用材的必要理論指導和實際幫助。機械制造基礎篇主要闡述金屬機件成形工藝，主要包括：金屬材料鑄造、壓力加工和焊接生產過程的基本原理、材料的熱加工工藝性能、各種熱加工工藝的特點和適用范圍、機械零件的結構工藝性等知識。此外，為了適應經濟與社會發(fā)展，拓寬學生的知識面，教材中有意識地增加了部分先進材料成形工藝方面的知識，具有一定的時代特色。
本書可作為高等院校機械類或機電類專業(yè)本科生使用的教材，也可供高職高專與成人高校師生及有關工程技術人員參考。
本書是在總結近年來工程材料與機械制造基礎教學經驗的基礎上組織編寫的。編寫過程中充分考慮了高等院校工科專業(yè)的特點，以適應21世紀的社會發(fā)展和科技進步為目標，對課程內容和課程體系進行了精心選取和編排，體現了應用型本科人才培養(yǎng)的特點。
本書內容由金屬學、熱處理、金屬材料、機械制造基礎組成，其基本要求如下。
�。�1） 金屬學方面。了解純金屬的晶體結構，晶格缺陷及其對性能的影響； 了解合金的結構和性能，相與組織的概念； 了解金屬塑性變形的實質及對金屬組織和性能的影響； 熟悉二元合金狀態(tài)圖和鐵碳合金相圖及應用。
�。�2） 熱處理方面。了解鋼在熱處理過程中的組織轉變及轉變產物的形態(tài)和性能； 掌握退火、正火、淬火、回火及表面熱處理的工藝特點和應用； 了解常見熱處理缺陷及其產生原因和預防措施。
�。�3） 金屬材料方面。掌握碳素鋼、合金鋼和鑄鐵的種類、牌號、性能及應用。
�。�4） 機械制造基礎方面。通過機械制造基礎課程的學習，使學生了解和掌握制造金屬零件的基本方法（鑄造、壓力加工、焊接、切削加工等）、工藝過程和工藝方案，注重培養(yǎng)學生綜合運用各相關學科的最新成就和制造金屬零件的知識解決問題的能力，為學習其他有關課程及以后從事機械設計和加工制造方面的工作奠定必要的工藝基礎。
本書由吉林農業(yè)科技學院、吉林化工學院、吉林農業(yè)大學、安陽工學院、延邊大學5所院校聯合編寫，具體分工如下： 第1、7、10章由明哲（吉林農業(yè)科技學院）編寫； 第3、4、13章由于東林（吉林化工學院）編寫； 第8、9章由趙麗萍（吉林農業(yè)大學）編寫； 第2、6章由姜峰（吉林化工學院）編寫； 第5章由朱寶英（吉林農業(yè)科技學院）編寫； 第12章由胡宇祥（吉林農業(yè)科技學院）編寫； 第11章由劉玲（安陽工學院）編寫。另外索忠源（吉林化工學院）、王軍（吉林化工學院）和趙德金（延邊大學）參與了第5、11、12章的編寫。全書由吉林化工學院邵澤波教授擔任主審，邵教授提出了許多寶貴的意見和建議，使本書的質量得到保證，在此表示誠摯的謝意。
由于編者水平有限，書中難免存在不妥之處，敬請讀者批評指正。
編者
2012年7月
第1篇 工程材料
第1章 材料的原子結合方式及性能
1.1 固態(tài)物質的結合方式及原子結合鍵
1.1.1 晶體與非晶體
1.1.2 原子間的結合力與結合能
1.1.3 原子結合鍵的類型
1.2 工程材料的分類
1.3 工程材料的性能
1.3.1 力學性能
1.3.2 工藝性能
思考與練習
第2章 材料的晶體結構
2.1 晶體結構及其表達
2.1.1 晶格結構與晶胞
2.1.2 晶格常數與晶系
2.1.3 金屬的晶體結構
2.1.4 立方晶系中的晶向與晶面
2.2 金屬晶體結構的特點
2.2.1 單晶體與多晶體的概念
2.2.2 晶體中的缺陷
思考與練習
第3章 材料的凝固與相圖
3.1 結晶與凝固特性及其影響因素
3.2 純金屬的結晶
3.2.1 純金屬的冷卻曲線和冷卻現象
3.2.2 結晶過程
3.2.3 結晶后的晶粒大小及控制
3.3 合金的結晶與結晶相圖
3.3.1 合金的相結構及性能
3.3.2 合金相圖的建立
3.3.3 二元合金的結晶與相圖
3.3.4 合金的性能與相圖的關系
3.3.5 鑄錠（件）的凝固組織
思考與練習
第4章 鐵碳合金
4.1 鐵碳合金系相圖
4.1.1 鐵碳合金系組元的特性
4.1.2 鐵碳合金相圖分析
4.2 鐵碳合金平衡結晶過程及其分析
4.2.1 鐵碳合金相圖中的合金
4.2.2 鋼和白口鑄鐵的平衡結晶過程
4.3 碳鋼
4.3.1 碳鋼的分類
4.3.2 碳鋼的編號
4.3.3 碳鋼的應用
4.4 鑄鐵
4.4.1 灰口鑄鐵
4.4.2 球墨鑄鐵
4.4.3 可鍛鑄鐵
4.4.4 蠕墨鑄鐵
4.4.5 特殊性能鑄鐵
思考題與練習
第5章 鋼鐵熱處理
5.1 熱處理過程鋼的組織轉變
5.1.1 鋼在加熱時的組織轉變
5.1.2 鋼在冷卻時的組織轉變
5.2 鋼的整體熱處理工藝及其特征
5.2.1 鋼的退火與正火
5.2.2 鋼的淬火
5.2.3 鋼的回火
5.3 鋼的表面熱處理與化學熱處理
5.3.1 鋼的表面熱處理
5.3.2 鋼的化學熱處理
5.4 鑄鐵熱處理
5.4.1 普通灰鑄鐵的熱處理
第2篇 機械制造基礎
參考文獻
第1篇 工程材料
材料、能源、信息被人們稱為現代技術的三大支柱，而能源和信息的發(fā)展，在一定程度上又依賴于材料的進步。例如，要提高熱機效率，必須提高工作溫度，所以要求制造熱機的材料在高溫下具有足夠的強度、韌度和耐熱性。這是一般鋼鐵材料無法達到的。而用新型陶瓷材料制成的高溫結構陶瓷柴油機可節(jié)油30%，熱機效率可提高50%。目前甚至還研制出在1400℃工作的渦輪發(fā)動機陶瓷葉片，大大提高了效率。由此可見，開發(fā)新材料可提高現有能源的利用率。半導體材料、傳感器材料、光導纖維材料的開發(fā)，促進了信息技術的提高與發(fā)展。未來新型產業(yè)的發(fā)展，無不依賴于材料的進步。例如，開發(fā)海洋探測設備及各種海底設施需要耐壓、耐蝕的新型結構材料；衛(wèi)星宇航設備需要輕質高強的新材料；在醫(yī)學上，制造人工臟器、人造骨骼、人造血管等要使用各種具有特殊功能且與+人體相容的新材料。由于材料在人類社會中的重要作用，許多國家把材料科學作為重點發(fā)展的學科，而材料的品種、數量和質量也成為衡量一個國家科學技術和國民經濟水平以及國防力量的重要標志之一。
材料是人類生產和生活所必需的物質基礎。人類的衣食住行都離不開材料，從日常用的器具到高技術產品，從簡單的手工工具到復雜的航天器、機器人，都是用各種材料制作而成或由其加工的零件組裝而成�？v觀人類歷史，每一種新材料的出現并得以利用，都會給社會生產與人類生活帶來巨大的變化。材料的發(fā)展水平和利用程度已成為人類文明進步的標志之一。例如，沒有半導體材料的工業(yè)化生產，就不可能有目前的計算機技術；沒有高溫高強度的結構材料，就不可能有今天的航空航天工業(yè)；沒有光導纖維，也就沒有現代化的光纖通信。
材料的發(fā)展經歷了從低級到高級，從簡單到復雜，從天然到合成的發(fā)展歷程。近半個世紀來，材料的研究和生產以及材料科學理論都得到了迅速的發(fā)展。1863年第一臺金相光學顯微鏡問世，促進了金相學的研究，使人們步入材料的微觀世界。1912年發(fā)現了X射線，開始了晶體微觀結構的研究。1932年發(fā)明的電子顯微鏡以及后來出現的各種先進！分析工具，把人們帶到了微觀世界的更深層次。一些與材料有關的基礎學科（如固體物理學、量子力學、化學等）的發(fā)展，又有力地推動了材料研究的深化。未來，人工合成材料將得到更大的發(fā)展，進入金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復合材料共存的時代。
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