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金属材料及热处理 第5版 
定 价：34 元 丛书名：“十二五”职业教育国家规划教材 经全国职业教育教材审定委员会审定
9 7 5 8 2 7 1 1 8 1 7 1 7 
本书是为高等职业技术学校和高等专科学校的材料、机制及相近专业编写的教材。本书在编写过程中充分突出了职业技术教育的特点，在内容安排上尽量选择与职业岗位生产实践相关的题材。本书主要讲授金属学、金属材料及热处理方面的基本知识，并介绍了机械工业常用非金属材料。
第5版前言本书是依据教育部《关于开展“十二五”职业教育国家规划教材选题立项工作的通知》精神，根据《教育部关于“十二五”职业教育教材建设的若干意见》及教育部新颁布的《高等职业学校专业教学标准(试行)》，在第4版基础上修订而成的。在编写过程中，我们对教材用户和企业相关岗位工程技术人员做了广泛的调查和征求意见工作，在吸纳生产实践应用知识、体现高职院校的教学改革和工学结合的教学需要的基础上，充分保留了第4版中在教学实践中反映较好的教学内容。
本书对第4版的结构进行了部分调整，对书中所采用的标准进行了全面的修订，书中的内容尽量反映最新的国家标准，但考虑企业在工程实践中的应用习惯，对部分符号和名词仍保留习惯用法(如：应力σ、抗拉强度σb、伸长率δ、断面收缩率ψ等)，对新国家标准规定的性能名称和符号，在书中列出了新旧国家标准对照表加以说明。 本书这次修订仍保留第4版参编人员团队，丁仁亮担任主编并负责统稿。第十三章、第十五章和附录由辽宁装备制造职业技术学院丁仁亮编写；绪论、第一章、第二章、第三章和第四章由辽宁装备制造职业技术学院宋欣颖编写；第八章、第九章、第十章、第十一章和第十二章由沈阳航空职业技术学院赵彬编写；第五章、第六章、第七章和第十四章由辽宁装备制造职业技术学院赵云龙编写。 由于编者的理论水平、生产实践和教学经验限制，本书难免有谬误或欠妥之处，敬请读者提出修改意见和建议，共同搞好本课程的教材建设工作。 编者第4版前言应机械工业出版社的要求，我们对本书的用户做了广泛的调查和征求意见，根据目前高等专科学校和高职院校的教学改革和工学结合的需要，提出了本书的修订大纲。 在保持原书第3版结构和基本内容的基础上，编者对书中所采用的标准进行了全面的修订，书中的内容尽量反映最新的国家标准，但为了考虑工程实践中的应用习惯，对部分符号和名词仍保留习惯用法（如：应力σ、伸长率δ、断面收缩率ψ等），对新的国家标准规定的符号在书中也作了说明。 为反映现代材料的发展和应用，有色金属部分增加了钛合金内容，同时增加了第十四章纳米材料简介；根据目前非金属材料的应用，对第3版中非金属材料的内容作了部分修订。 参加第4版修订的有：辽宁装备制造职业技术学院丁仁亮（第十三、十五章）；辽宁装备制造职业技术学院宋欣颖（绪论及第一、二、三、四章）；沈阳航空职业技术学院赵彬（第八、九、十、十一、十二章）；辽宁装备制造职业技术学院赵云龙（第五、六、七、十四章及附录）。由丁仁亮任主编。 编者在此对原主编赵忠老师在第1版和第2版中所做的大量基础工作深表谢意。 由于编者受理论水平、生产实践和教学经验的限制，本书仍难免有谬误或欠妥之处，敬请读者提出批评和建议，共同完善本课程的教材建设工作。 编者第3版前言本书第3版是根据机械工业部教材编辑室的要求和近年来职工大学教学改革的需要，在总结多年来使用原教材的实践，并广泛地征求各职工大学的意见的基础上进行修订的。 为了便于教学，对第2版的结构作了部分调整，将原第七章合金钢分为三章，即合金结构钢、工具钢和特殊性能钢，并将粉末冶金与硬质合金另设一章。 根据征求的意见，本次修订在内容上作了更新和增补，使其尽量符合职工大学的特点(培养技艺型和工艺型人才)，适当增加了与生产实践紧密相关的知识；并根据目前新理论、新材料、新技术、新工艺的发展，增加了与之有关的教学内容。此外，对第2版中叙述过于繁琐的部分作了删减。 本书采用了我国的法定计量单位和近年来颁布的有关国家标准。 编者试图在保持前版特色的基础上，尽量满足当前职工大学的改革发展和教学需要，使本教材能适用于职工大学各类型的教学和培训要求。 本书承东北大学李再先教授及广州业余大学黄福炽副教授细心审阅，提出了很多宝贵意见，在此表示衷心感谢，并聘任为本书主审。 参加第3版修订的有：武汉市机械局职工大学许清芬(第一、二章)；韶钢集团职工大学余雪梅(第三、四章)；杭州钢铁厂职工大学周而康(绪论及第五、十三章)；沈飞集团公司陈洪俊(第六章)；上海汽车工业培训中心曹严华(第七章)；沈飞工学院丁仁亮(第八、十四章)；南昌高等专科学校赵忠义(第九章、附录)；沈飞工学院赵彬(第十、十一章)；山东铝业公司职工大学袁淑敏(第十二章)。由赵忠、丁仁亮、周而康任主编。 此外，感谢沈飞工学院梁宽正同志协助部分修订和统稿工作。承蒙沈飞工学院和杭州钢铁厂职工大学教职员工的热情支持和帮助，使本书得以顺利出版。 殷切希望广大读者在使用过程中对本书的错误和欠妥之处提出批评和建议。 编者第2版前言1990年机械电子工业部机械教材编辑室来函，要求广泛征求意见，对本书进行修订。为此我们对全国大、中、小城市不同行业的一些职工大学、职业大学发出征求意见表。承蒙各校领导和任课教师的支持，收到很多意见。我们根据这些意见编写了修订提纲，并于1991年2月末在沈阳飞机公司工学院召开了“金属材料及热处理”修订提纲讨论会。参加讨论会的老师有：北京内燃机总厂内燃机学院赵惠臣，重庆西南航天职工大学王晶，大庆职工大学杨兆仁，长春第一汽车制造厂职工大学张温林，营口市职工大学李学琛，沈阳黎明工学院侯玉山，沈阳第一机床厂职工大学韩成志，齐齐哈尔第二机床厂职工工学院孟庆文，吉林铁路职工大学刘纲，哈尔滨飞机公司工学院陶颖，沈阳飞机公司工学院孙东杰、由世芬。 本书是按讨论会的意见修订的，与第1版相比，书中作了较大的修改，篇章和内容均有所不同。现作如下五点说明： 1 根据一致意见，删去了第1版中的第十一章，加入非金属材料内容(共5学时)。各学校可根据自己的情况适当调整。 2 根据常用金属材料新标准(GB9439—88、GB1348—88、GB700—88、GB9440—88、GB699—88、GB1298—80、GB1591—88、GB3077—88、GB9943—88、GB2075—87，GB8731—88、GB1222—84、GB9943—88、GB2075—87、GB3203—82、GB1220—84，GB1221—84、GB5676—85、GB1176—87、GB3190—82、GB1173—80、GB175—82、JB403—87等)，对材料牌号、成分等进行了修改，但由于有的新标准改动很大，而贯彻新标准有一个过程，且1990年以前的科技图书和工厂使用的技术资料绝大多数是旧标准，因此，本书中部分内容采用新、旧并列形式。如普通碳素钢，除介绍新标准外，还保持了旧标准内容；又如国内外应用甚广的1Cr18Ni9Ti不锈钢，由于晶间腐蚀不如近期开发的超低碳不锈钢好，国内外均已停用，但在本书中仍保留了此牌号。 3．目前国内各工厂正在贯彻“金属热处理标准”。因此对热处理工艺名词和部分内容按参考文献［28］作了修订。 4 热处理新工艺、新技术不断出现，根据大多数教师的意见，适当增加了新工艺方面内容简介。 5 为了扩大使用范围，使本书基本能适用于专业证书和职业高等教育，对第1版各章内容作了适当增删。 内蒙古第一机械制造厂工学院李子璋、北京汽车工业学校张坚、南昌职业大学赵忠义、广州业余大学黄福炽、鞍山市职工大学白跃起、南京汽车制造厂职工大学张玉庭、沈阳有色冶金总厂李萍等老师，对本书的修订提出了很多宝贵意见，在此表示衷心感谢。 由于编者受理论水平、生产实践和教学经验的限制，本书仍难免有谬误或欠妥之处，敬请各校任课教师和读者提出批评和建议，共同搞好本门课程的教材建设工作。 编者
第5版前言
第4版前言 第3版前言 第2版前言 材料性能名称、符号新旧标准对照 绪论1 一、材料的发展与应用1 二、本课程的内容、学习目的和方法2 第一章金属材料的性能3 第一节金属材料的力学性能3 一、强度指标3 二、刚度指标6 三、塑性指标7 四、韧性指标8 五、硬度指标10 第二节金属材料的物理和化学性能13 一、金属材料的物理性能13 二、金属材料的化学性能14 思考题和习题14 第二章常见金属的晶体结构与 结晶16 第一节常见金属的晶体结构16 一、晶体的结构16 二、常见金属的晶格类型17 三、金属的实际晶体结构19 第二节实际金属的结晶22 一、结晶的一般规律22 二、晶粒大小对金属力学性能的 影响24 三、影响晶粒大小的因素及晶粒大小的 控制24 四、定向结晶与单晶25 思考题和习题25 第三章金属的塑性变形与再结晶26 第一节金属材料的塑性变形26 一、弹性变形、塑性变形与断裂26 二、单晶体的塑性变形27 三、多晶体的塑性变形29 四、合金的塑性变形30 第二节冷塑性变形对金属的组织和性能 的影响31 一、冷塑性变形后金属组织结构的 变化31 二、冷塑性变形对金属性能的影响32 三、冷塑性变形与内应力34 第三节回复与再结晶34 一、冷塑性变形的金属加热时组织和性能 的变化34 二、再结晶温度36 三、影响再结晶晶粒大小的因素37 四、工业中常见的冷塑性变形工艺38 第四节金属材料的热变形38 一、热变形的特点38 二、热变形对金属组织和性能的 影响38 思考题和习题40 第四章合金的结构与结晶41 第一节合金的相结构及二元合金相图41 一、合金的相结构41 二、合金的组织结构43 三、二元合金相图43 第二节合金的性能与相图的关系47 一、力学性能与相图的关系47 二、铸造性与相图的关系47 思考题和习题48 第五章铁碳合金相图和碳钢49 第一节纯铁、铁碳合金的相结构及其 性能49 一、纯铁及其同素异构转变49 二、Fe Fe3C合金的相结构及其性能50 第二节Fe Fe3C相图分析51 一、Fe Fe3C相图的特性点与特性线51 二、碳钢的组织转变过程53 三、白口铸铁的结晶过程56 四、Fe Fe3C相图的应用57 第三节碳钢58 一、含碳量对钢组织和力学性能的影响59 二、常见杂质元素对钢性能的影响59 三、碳钢的分类60 四、碳钢的牌号、主要性能及用途62 思考题和习题66 第六章钢的热处理68 第一节钢的热处理原理68 一、钢在加热时的组织转变68 二、钢在冷却时的组织转变71 第二节钢常用的热处理工艺79 一、钢的退火和正火79 二、钢的淬火和回火82 三、钢的冷处理92 四、时效处理93 五、表面热处理94 第三节其他热处理103 一、可控气氛热处理103 二、真空热处理103 三、形变热处理104 四、强韧化处理105 五、循环热处理105 思考题和习题106 第七章合金结构钢108 第一节概述108 第二节合金元素在钢中的作用108 一、合金元素对钢中基本相的影响109 二、合金元素对Fe Fe3C相图的影响109 三、合金元素对钢热处理的影响110 第三节低合金结构钢113 一、低合金高强度结构钢113 二、低合金耐候钢115 三、低合金专业用钢115 第四节机械结构用合金钢116 一、合金渗碳钢116 二、合金调质钢与非调质钢118 三、合金弹簧钢120 四、滚动轴承钢122 五、易切削钢124 六、超高强度钢125 思考题和习题126 〖1〗目录Ⅸ第八章特殊性能钢127 第一节不锈钢127 一、金属材料的腐蚀与防护127 二、常用不锈钢的类型130 第二节耐热钢与高温合金133 一、耐热钢133 二、高温合金136 第三节耐磨钢137 一、耐磨钢的成分特点137 二、耐磨钢的热处理137 思考题和习题138 第九章工具钢139 第一节工具钢的分类及编号139 一、工具钢的分类139 二、工具钢的编号139 第二节刃具钢139 一、刃具钢的性能要求139 二、碳素刃具钢140 三、低合金刃具钢141 四、高速工具钢143 第三节模具钢146 一、冷作模具钢146 二、热作模具钢148 第四节量具钢150 一、量具钢的性能要求150 二、常用量具用钢150 三、量具钢的热处理特点150 思考题和习题151 第十章粉末冶金与硬质合金152 第一节粉末冶金152 一、粉末冶金的生产工艺152 二、常用粉末冶金材料153 第二节硬质合金154 一、硬质合金的特性155 二、常用硬质合金155 三、钢结硬质合金157 思考题和习题158 第十一章铸铁159 第一节概述159 一、铸铁的石墨化159 二、铸铁的组织及其性能159 第二节铸铁的分类160 一、按碳存在的形式分类160 二、按石墨的形态分类160 三、按化学成分分类160 第三节普通灰铸铁160 一、灰铸铁的化学成分、组织、性能及用途161 二、灰铸铁的孕育处理163 三、灰铸铁的热处理163 第四节球墨铸铁165 一、球墨铸铁的化学成分、组织和性能165 二、球墨铸铁的热处理166 第五节可锻铸铁及蠕墨铸铁167 一、可锻铸铁167 二、蠕墨铸铁168 第六节合金铸铁170 一、耐热铸铁170 二、耐磨铸铁171 三、耐蚀铸铁171 思考题和习题171 第十二章非铁金属172 第一节铝及其合金172 一、工业纯铝172 二、铝合金173 三、变形铝合金175 四、铸造铝合金176 第二节铜及其合金180 一、工业纯铜180 二、铜合金180 第三节钛及其合金184 一、纯钛184 二、钛合金185 三、钛合金的热处理185 第四节滑动轴承合金185 一、滑动轴承对合金性能的要求186 二、常用滑动轴承合金186 思考题和习题188 金属材料及热处理第5版 第十三章非金属材料189 第一节高分子材料189 一、概述189 二、常用高分子合成材料195 第二节陶瓷材料204 一、陶瓷材料的类型和特点205 二、常用陶瓷材料205 三、常用陶瓷材料的性能、特点及 用途205 第三节复合材料207 一、复合材料的类型和特点207 二、复合材料的制造方法208 三、常用复合材料209 思考题和习题211 第十四章纳米材料212 第一节纳米材料的特殊性能213 一、力学性质213 二、磁学性质213 三、热学性质214 四、光、电学性质214 第二节纳米材料的应用前景214 一、医药与健康方面的应用215 二、生物技术上的应用215 三、在化工领域的应用215 四、在光电领域的应用215 第十五章机械零件的毛坯选择与质量检验216 第一节机械零件的失效216 一、机械零件工作中引起的失效216 二、加工工艺引起的失效218 第二节机械零件材料及毛坯选择的原则219 一、满足使用性能要求219 二、满足材料的工艺性能220 三、充分考虑经济性223 四、考虑零件外形和尺寸特点223 五、考虑生产批量224 第三节典型零件的材料选择与制造工艺224 一、齿轮类零件224 二、轴类零件225 三、箱体类零件226 第四节金属材料的质量检验226 一、化学成分分析227 二、组织分析229 三、零件的无损检测230 思考题和习题232 附录金属材料及热处理实训指导书233 实训一金相显微镜的使用及磨片的制备233 实训二铁碳合金平衡组织的显微分析237 实训三钢铁热处理操作及硬度测量238 参考文献242
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