本書是為了適應在線開放課程或慕課教學需要而編寫的教學用書。
《機械工程材料》為機械類和近機械類各專業(yè)的技術(shù)基礎課教材。本書闡述了材料成分、組織結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的基本原理和材料的應用。全書共分6章：材料的結(jié)構(gòu)、材料的力學性能、合金的結(jié)晶和合金化原理、金屬熱處理、金屬材料和非金屬材料。本書除作為機械類專業(yè)的教材外，也可作為機械類工程技術(shù)人員的參考書或培訓用教材。
王順興，河南科技大學，教授，博士生導師，教研室主任，河南科技大學校級教學名師。2005年后負責機械工程材料課程的建設。該課程2007年獲河南省精品課程，2017年獲河南科技大學精品在線開放課程建設立項。目前正在制作視頻（約64個視頻）（目錄中絕大多數(shù)三級標題為一個視頻，少數(shù)是二級標題為一個視頻），計劃2019年春季正式投入使用
第1章材料的結(jié)構(gòu)1
1.1原子結(jié)合鍵和結(jié)合能1
1.1.1原子結(jié)合鍵2
1.1.2結(jié)合能5
1.2相結(jié)構(gòu)7
1.2.1相概念及其分類7
1.2.2三種常見的晶體結(jié)構(gòu)9
1.2.3晶向指數(shù)和晶面指數(shù)13
1.2.4晶體缺陷19
1.2.5合金相結(jié)構(gòu)23
1.2.6高分子的相結(jié)構(gòu)26
1.3組織結(jié)構(gòu)29
1.3.1單相組織30
1.3.2雙相組織31
1.3.3織態(tài)結(jié)構(gòu)33
1.3.4成分-工藝-組織-性能關(guān)系34
第2章材料的力學性能37
2.1彈性變形38
2.1.1彈性變形性能指標38
2.1.2彈性變形機理38
2.1.3影響因素39
2.2永久變形40
2.2.1強度、塑性和韌性40
2.2.2金屬單晶體的塑性變形43
2.2.3金屬多晶體的塑性變形50
2.2.4金屬強化原理53
2.2.5黏彈性變形56
2.3材料的斷裂58
2.3.1斷裂的類型及斷口特征58
2.3.2缺口效應、沖擊韌性和斷裂韌性61
2.3.3低應力延時斷裂64
2.3.4磨損68
2.4硬度70
2.4.1布氏硬度71
2.4.2洛氏硬度71
第3章合金的結(jié)晶和合金化原理73
3.1擴散現(xiàn)象和擴散定律73
3.1.1擴散現(xiàn)象73
3.1.2擴散定律74
3.2純金屬的結(jié)晶76
3.2.1結(jié)晶的熱力學條件77
3.2.2形核和長大78
3.2.3同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變79
3.3二元合金的結(jié)晶80
3.3.1二元合金結(jié)晶的熱力學條件和相圖80
3.3.2勻晶轉(zhuǎn)變84
3.3.3恒溫轉(zhuǎn)變89
3.3.4固態(tài)相變92
3.3.5Fe-C合金96
3.4合金化原理103
3.4.1有色金屬合金化原理103
3.4.2鋼鐵合金化原理107
第4章金屬熱處理111
4.1合金的固溶和時效112
4.1.1定義112
4.1.2組織和性能變化112
4.1.3應用114
4.2奧氏體的形成115
4.2.1共析鋼奧氏體(A)形成過程115
4.2.2亞（過）共析鋼奧氏體形成過程117
4.2.3奧氏體等溫形成動力學117
4.2.4奧氏體的晶粒度118
4.2.5影響奧氏體形成的因素119
4.3過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變122
4.3.1過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖(TTT圖)122
4.3.2影響等溫轉(zhuǎn)變圖形狀和位置的因素124
4.3.3珠光體的組織與性能127
4.3.4貝氏體的組織與性能131
4.3.5馬氏體的組織和性能134
4.4連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變和鋼的淬透性139
4.4.1過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖139
4.4.2鋼的淬透性140
4.5金屬的退火和正火143
4.5.1退火143
4.5.2正火150
4.6淬火和回火152
4.6.1淬火152
4.6.2回火155
4.7表面淬火166
4.7.1感應加熱表面淬火166
4.7.2其他表面淬火方法168
4.8化學熱處理169
4.8.1鋼的滲碳169
4.8.2 鋼的滲氮173
4.8.3復合滲174
第5章金屬材料177
5.1機器零件用鋼177
5.1.1滲碳鋼177
5.1.2調(diào)質(zhì)鋼180
5.1.3彈簧鋼184
5.1.4滾動軸承鋼186
5.2刃具鋼188
5.2.1碳素及低合金刃具鋼189
5.2.2高速鋼和硬質(zhì)合金191
5.3模具鋼195
5.3.1熱作模具鋼195
5.3.2冷作模具鋼196
5.4不銹鋼和耐熱鋼198
5.4.1不銹鋼198
5.4.2耐熱鋼200
5.5耐磨材料202
5.5.1高錳鋼202
5.5.2高鉻鑄鐵203
5.6鑄鐵204
5.6.1灰鑄鐵204
5.6.2可鍛鑄鐵206
5.6.3球墨鑄鐵207
5.6.4蠕墨鑄鐵209
5.7常用有色金屬材料210
5.7.1鋁合金210
5.7.2銅合金213
5.7.3鈦合金215
5.7.4鎂合金216
5.7.5滑動軸承合金219
第6章非金屬材料222
6.1工程塑料222
6.1.1塑料的組成和分類222
6.1.2熱塑性塑料及應用223
6.1.3熱固性塑料及應用225
6.2工程橡膠226
6.2.1橡膠的組成和性能226
6.2.2常用橡膠材料及應用227
6.3工程陶瓷228
6.3.1陶瓷材料概述228
6.3.2常用工程陶瓷及應用230
6.4復合材料231
6.4.1復合材料概述231
6.4.2常用復合材料232
附錄1知識鞏固題參考答案234
附錄2作業(yè)題236
參考文獻249
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