机械零件材料与热处理工艺选择

材料特别是金属材料的选用及热处理工艺的合理安排是从事机械设计、制造工艺的重要内容。本书从基础知识到实际选用分10章作了介绍，并在附录中列有常用的一些资料。涉及的内容有金属材料基础、高分子材料基础、陶瓷材料基础、钢及其热处理基础、铸铁、非铁金属及其热处理基础、非金属材料、机械零件失效分析、材料及热处理工艺选择原则以及典型零件材料及热处理工艺选择等。
　　本书可供高校从事机械制造的本、专科(包括高职)师生参考，对于中专、工矿企业从事机械的设计、制造工艺施工人员以及等级技工阅读后相信会有所裨益。
　

前言
第1章机械工程材料基础1
11金属材料基础1
111金属材料的结构特点1
112金属材料的结晶4
113铁碳合金9
114金属材料的冷、热塑性变形13
115金属材料的常温及高温力学性能17
12高分子材料基础34
121基本概念34
122聚合反应类型34
123高聚物的结构特点36
124高聚物的物理状态37
125高聚物的性能39
13陶瓷材料基础40
131陶瓷的组织结构41
132陶瓷的性能42
14复合材料基础43
141基本概念43
142复合材料的性能43
第2章钢45
21钢的分类45
211按化学成分分类45
212按冶金质量分类46
213按用途分类46
22钢中常存杂质元素对钢性能的影响46
221锰(Mn)46
222硅(Si)46
223硫(S)46
224磷(P)47
225氢(H)、氮(N)、氧(O)47
23钢中合金元素的作用48
231合金元素在钢中存在的形式48
232合金元素对铁碳合金相图的影响50
233合金元素对钢中组织转变(热处理)的影响50
24结构钢51
241普通质量结构钢51
242优质结构钢52
243其他结构钢62
25工具钢64
251刃具钢64
252模具钢68
253量具钢72
26特殊性能钢73
261不锈钢73
262耐热钢77
263耐磨钢80
27铸钢81
第3章钢的热处理基础85
31钢的热处理基本原理85
311钢在加热时的转变86
312钢在冷却时的转变89
313钢在回火时组织性能变化98
32钢的热处理实践101
321钢的整体热处理101
322钢的表面热处理119
323钢的化学热处理130
324钢的离子化学热处理152
325气相沉积技术154
326离子注入技术156
327形变热处理157
第4章铸铁及其热处理159
41铸铁的分类、特性和用途159
411工程结构用铸铁159
412特殊用途铸铁164
42铸铁的石墨化及热处理特点166
421铸铁的石墨化166
422铸铁热处理的特点167
43铸铁的热处理167
431灰铸铁的热处理167
432白口铸铁的热处理170
433球墨铸铁的热处理170
434可锻铸铁的热处理173
第5章非铁金属材料及其热处理175
51铜和铜合金及其热处理175
511工业纯铜175
512铜合金176
513铜和铜合金的热处理181
52铝和铝合金及其热处理183
521工业纯铝183
522铝合金183
523铝及铝合金的热处理187
53镁和镁合金及其热处理191
531镁和镁合金191
532镁合金的热处理192
54钛和钛合金及其热处理194
541钛和钛合金194
542钛合金的热处理195
55铸造轴承合金197
551锡基铸造轴承合金198
552铅基铸造轴承合金198
553铜基铸造轴承合金198
554铝基铸造轴承合金198
555其他轴承材料198
第6章粉末冶金材料200
61粉末冶金材料分类200
62粉末冶金生产过程201
63机械制造中常用的粉末冶金材料202
631烧结减摩材料(即含油轴承)202
632烧结铁基粉末冶金结构材料203
633烧结摩擦材料204
634硬质合金205
635钢结硬质合金210
第7章非金属材料212
71高分子材料212
711塑料212
712橡胶214
72陶瓷材料216
721传统陶瓷216
722特种陶瓷217
73复合材料218
731纤维增强复合材料218
732粒子增强复合材料219
第8章机械零件的失效分析220
81零件在常温静载条件下的过量弹性变形和过量塑性变形220
811过量弹性变形220
812过量塑性变形221
82零件的断裂221
821零件在静载荷和冲击载荷下的断裂221
822零件在交变载荷下的疲劳断裂224
83零件的磨损226
831粘着磨损226
832磨粒磨损226
833腐蚀磨损226
84零件的腐蚀227
841腐蚀的分类227
842化学腐蚀227
843电化学腐蚀228
844几种典型的局部腐蚀228

第9章材料及热处理工艺选择231
91材料选择231
911材料选择的一般原则231
912选材的步骤238
913选材的方法238
92热处理工艺选择239
921热处理件的结构工艺性240
922热处理方案的选择241
923热处理技术条件的确定242
924热处理技术条件的标注245
925常用热处理工艺代号253
926热处理工序位置安排254
927热处理与其他冷、热加工工艺的合理配合257
93几种典型零件材料及热处理工艺选择分析260
931齿轮260
932机床主轴263
933冷作模具264
934内燃机曲轴265
935汽车半轴266
936机床镗杆267
937箱体267
938活塞销267
第10章典型零件材料及热处理工艺选择269
101滚动轴承零件269
1011高碳铬轴承钢269
1012限制淬透性轴承钢271
1013渗碳轴承钢272
1014中碳轴承钢273
1015特大、特小、特轻、精密轴承用钢274
1016不锈轴承钢276
1017高温轴承钢277
1018防磁轴承用钢及合金278
1019冲压滚针轴承套圈等零件用钢279
10110保持架、铆钉、支柱等用钢279
10111轴承零件加工工艺路线281
102弹簧281
1021通用弹簧钢材及热处理选用281
1022特殊用途弹簧钢材及热处理选用285
1023弹簧的最终热处理287
1024几种典型弹簧的选材及热处理288
103齿轮292
1031机床齿轮292
1032汽车、拖拉机齿轮294
1033低速重载及高速齿轮295
1034其他材料制造齿轮296
1035齿轮热处理297
104紧固件303
1041螺纹紧固件303
1042垫圈、挡圈、销和铆钉307
105工具308
1051普通工具钢308
1052高速工具钢308
1053工具用钢的质量要求309
1054工具用钢的热处理310
1055典型工具选材与热处理313
106模具317
1061冷作模具318
1062热作模具321
1063塑料模具323
1064模具表面强化处理325
107量具325
1071量具用钢325
1072量具热处理327
1073典型量具的选材与热处理329
108液压元件的零件330
1081齿轮泵零件330
1082叶片泵零件331
1083柱塞泵零件333
1084液压阀零件334
109大型铸锻件335
1091大型锻件常用钢材335
1092大型锻件的锻后热处理335
1093大型锻件最终热处理337
1094热轧工作辊337
1095冷轧工作辊337
1096支承辊338
1097大型铸件339
1010汽车、拖拉机、柴油机零件339
10101活塞环339
10102活塞销341
10103连杆343
10104曲轴344
10105凸轮轴346
10106挺杆348
10107排气阀351
10108半轴352
10109喷油泵柱塞偶件和喷油嘴偶件354
101010履带板356
1011金属切削机床零件356
10111机床导轨356
10112机床主轴359
10113机床丝杠361
10114机床基础件364
10115机床其他零件365
1012飞机零件368
10121飞机起落架外筒368
10122飞机蒙皮368
10123压气机叶片369
10124涡轮叶片369
10125涡轮盘370
10126涡轮轴370
10127燃烧室371
10128航空齿轮371
1013气动工具及钻探机械零件372
10131凿岩机活塞372
10132凿岩机缸体、阀、螺旋棒、棘轮、回转爪和钎套373
10133凿岩用钎头374
10134凿岩机钎尾及成品钎杆375
10135其他气动工具零件375
10136牙轮钻机三牙轮钻头377
10137钻探机械钻具378
1014农机具零件379
10141耕作机械的典型零件379
10142收获与采集机械典型刀片381
10143农产品加工机械典型零件382
10144小农具材料385
1015发电设备零件386
10151汽轮机和发电机转子386
10152汽轮发电机无磁性护环388
10153汽轮机叶轮389
10154汽轮机叶片389
10155汽轮机螺栓390
10156锅炉构件及输汽管391
1016石油化工机械零件393
10161泥浆泵零件393
10162钻机绞车零件395
10163钻探工具396
10164钻机齿轮399
10165化工机械零件400
1017手表、自行车、缝纫机和纺织机械零件402
10171手表零件402
10172自行车零件405
10173缝纫机零件406
10174纺织机械零件408
附录A改善零件热处理工艺性的结构设计要点和示例410
附录B洛氏、布氏、维氏、努氏硬度换算表415
附录C常用金属材料及热处理标准目录417
附录D经热处理的机械零件机械加工余量420
参考文献424