工程材料及其成形基礎（簡體書）

《高等學校教材：工程材料及其成形基礎》是按照高等學校教改要求，以教育部最新頒佈的《工程材料及機械製造基礎課程教學基本要求》規定的基本教學內容和要求為依據，對現有的相關教材進行必要的分析，汲取了國內外同類教材的優點，並結合相關院校的教改成果及作者多年的教學經驗編寫而成。
《高等學校教材：工程材料及其成形基礎》精選內容、強調應用、注重能力培養，以選材：改性：成形為主線，將金屬與非金屬材料結合在一起，既突出共性，又兼顧個性；從理論上簡明扼要地論述了材料成分、結構、組織與性能的關係，並著重敘述了材料改性的原理、方法、性能、用途和各種成形技術的原理、方法、工藝和結構要求。
《高等學校教材：工程材料及其成形基礎》既可作為高等院校本科機械類和近機械類專業的教材，亦可作為高等職業院校、高等專科學校相關專業的教材和有關專業人員的參考書。．

《高等學校教材:工程材料及其成形基礎》既可作為高等院校本科機械類和近機械類專業的教材，亦司作為高等職業院校、高等專科學校相關專業的教材和有關專業人員的參考書。

緒論
第1篇工程材料
第1章材料的性能
1.1靜態力學性能
1.2動態力學性能
1.3高、低溫性能
1.4材料的工藝性能
1.5工藝過程對材料性能的影響
習題與思考題
第2章材料的內部結構
2.1固體材料的結構
2.2金屬及合金的晶體結構
2.3金屬的結晶
2.4高分子化合物的組成與結構
2.5陶瓷材料的組成與結構
習題與思考題
第3章二元合金相圖及相變基礎知識
3.1平衡相圖的概念
3.2平衡相圖的應用
3.3Fe-C平衡相圖
3.4鋼在加熱時的轉變
3.5鋼在冷卻時的轉變
習題與思考題
第4章熱處理
4.1概述
4.2鋼的退火與正火
4.3鋼的淬火
4.4鋼的回火
4.5淬火鋼的三大特性
4.6鋼的表面熱處理
習題與思考題
第5章工業用鋼及鑄鐵
5.1鋼的綜述
5.2結構鋼
5.3工具鋼
5.4特殊性能鋼
5.5鑄鐵
習題與思考題
第6章有色金屬及其合金
6.1鋁及鋁合金
6.2銅及銅合金
6.3軸承合金
6.4其他有色金屬及其合金
習題與思考題
第7章非金屬材料
7.1工程塑料
7.2橡膠
7.3工業陶瓷
7.4複合材料
習題與思考題

第2篇工程材料成形基礎
第8章金屬鑄造成形
8.1概述
8.2鑄造成形工藝基礎
8.3鑄造成形方法
8.4砂型鑄造工藝設計
8.5鑄件的結構工藝性
習題與思考題
第9章金屬的塑性成形
9.1概述
9.2鍛壓成形工藝基礎
9.3鍛壓成形方法及其選擇
9.4鍛壓成形工藝設計
9.5中壓工藝設計
9.6鍛壓件的結構工藝性
習題與思考題
第10章材料的焊接與膠接
10.1概述
10.2金屬焊接成形工藝基礎
10.3焊接方法及其應用
10.4常用金屬材料的焊接
10.5焊接結構與工藝設計
10.6材料的膠接
習題與思考題
第11章粉末冶金與陶瓷成形技術
11.1粉末燒結材料成形基礎
11.2粉末）台金與陶瓷成形方法
11.3材料的燒結
11.4粉末燒結材料製品的結構設計
習題與思考題
第12章高分子材料與複合材料成形
121高分子材料的成形性
12.2塑料製品的成形
12.3橡膠製品的成形
124複合材料成形的基本原理
12.5複合材料成形工藝
習題與思考題
第13章材料及毛坯的選擇
13.1概述
13.2機械零件用材與毛坯選擇原則
13.3材料成形方法選擇的依據
13.4常用機械零件用材與毛坯選擇
13.5機械零件用材與毛坯選擇舉例
習題與思考題
參考文獻．

從金屬學的觀點看，熱加工與冷加工的區別是以金屬材料的再結晶溫度為分界。在材料再結晶溫度以上所進行的塑性變形加工稱為熱加工，而在材料再結晶溫度以下所進行的塑性變形加工稱為冷加工。
對于大多數金屬和鋼材，由于冷加工過程中工件無明顯的溫度差和氧化現象，故可獲得較高尺寸精度和較小表面粗糙度值的制件，而且是改善金屬組織和提高工件強度與硬度的有效措施。應用較廣，如冷軋、冷拉和板料的冷沖壓等。但冷加工時，材料變形抗力較大，需使用較大噸位的設備，而且冷變形后工件材料殘余應力大，塑性指標降低，還會導致金屬的力學性能和化學性能的改變。
熱變形的目的是：①減小金屬的變形抗力，可使用小噸位加工設備；②改變鋼錠的鑄態組織，熱變形伴隨有再結晶過程，提高材料的塑性，使粗大的鑄態組織變成細晶粒組織，并減少鑄態結構中的缺陷，提高材料的力學性能。故壓力加工主要采用熱加工方式，如熱軋和鍛造等。
9.2.2 合金的鍛造性
合金的鍛造性是用來衡量合金材料在利用鍛壓加工方法成形時的難易程度。它是金屬材料的工藝性能指標之一。合金的鍛造性常用合金材料的塑性和變形抗力兩個因素來綜合衡量，塑性強，變形抗力小，則表明該合金材料的鍛造性好。
9.2.2.1 影響合金鍛造性的因素
合金材料的鍛造性決定于它的本質和加工條件。合金材料的本質是內因，加工條件是外部條件，選擇鍛壓件材料時，首先考慮的還是合金材料的本質，再創造必要的外部條件，以便得到較好的鍛造性。
1.合金的本質
1）化學成分的影響
不同化學成分的合金材料具有不同的鍛造性。一般情況下，純金屬具有良好的鍛造性，加入合金元素組成合金材料后，鍛造性變差。合金元素的種類愈多，含量愈高，特別是加入W、Mo、V等強碳化物形成元素的含量愈高，則其合金材料的鍛造性下降愈顯著。因此，低碳鋼的鍛造性比高碳鋼好；低合金鋼的鍛造性比高合金鋼好，但比相同含碳量的碳素鋼要差。
2）組織結構的影響
合金材料的組織結構不同，其鍛造性也不一樣。固溶體比化合物具有更好的鍛造性；而當合金為單一固溶體組織（如奧氏體）時，具有良好的鍛造性；當合金中含有化合物存在或處于多相組織狀態時鍛造性較差。另外，晶粒細小比晶粒粗大的組織結構的鍛造性好。
2.加工條件
加工條件是指變形時的溫度、速度、應力狀態、坯料表面狀況等。
1）變形溫度的影響
在一定的變形溫度范圍內，隨著溫度的提高，金屬坯料中原子的動能增加，原子之間的引力削弱，易于產生滑移變形，從而塑性增加，變形抗力減小，金屬的鍛造性提高。故熱變形抗力比冷變形抗力小得多。因此，加熱是鍛造生產中很重要的加工條件。