本書是機械類專業(yè)必修的技術(shù)基礎課程，旨在為學生未來從事機械設計與制造等工作奠定基礎。本書結(jié)合高等院校新工科及工程教育認證要求，整合機械工程材料、金屬熱加工工藝和材料成型技術(shù)知識，注重科學性與實用性。系統(tǒng)闡述常用工程材料的基本結(jié)構(gòu)與性能，詳細介紹金屬結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、二元合金相圖及鋼的熱處理，論述液態(tài)金屬鑄造成型、固態(tài)金屬塑性成型及金屬連接成型等成型技術(shù)，并探討機械零件失效與選材、毛坯選擇等內(nèi)容。每章附有習題，便于學生復習鞏固。
本書精心整合工程材料與成型技術(shù)的專業(yè)知識，內(nèi)容系統(tǒng)全面且重點突出，注重科學性與實用性相結(jié)合。通過豐富的習題訓練，有效提升學生解決工程技術(shù)問題的能力，是機械類專業(yè)學生不可或缺的B備教材。
材料是用來制造各種機器、器件、工具等并具有某種特性的物質(zhì)。從廣義上講，對材料進行加工，使其具有一定的形狀、尺寸和使用性能(或可加工性能)的技術(shù)都稱為成型技術(shù)。工程材料與成型技術(shù)基礎是一門研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、工藝和性能之間關(guān)系，以及材料成型技術(shù)原理與工藝的機械類專業(yè)必修技術(shù)基礎課程。通過該課程的學習，機械類專業(yè)學生將為未來從事機械設計與制造、機械產(chǎn)品質(zhì)量控制等工作奠定必要的基礎。
為適應高等院校新工科及工程教育認證對機械類專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，本教材編寫組結(jié)合多年一線教學經(jīng)驗，按照高等院校機械類本科專業(yè)規(guī)范、培養(yǎng)方案及課程教學大綱的要求，整合機械工程材料、金屬熱加工工藝和材料成型技術(shù)等專業(yè)知識，參考國內(nèi)外相關(guān)優(yōu)秀教材，將工程材料與成型技術(shù)有機融合編寫而成。本書注重培養(yǎng)學生獲取知識、分析與解決工程技術(shù)問題的能力，同時提升其工程素質(zhì)與創(chuàng)新思維能力。
本書系統(tǒng)闡述了常用工程材料(包括鋼鐵材料、有色金屬材料和非金屬材料)的基本結(jié)構(gòu)與性能，重點介紹了金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、二元合金相圖及其應用，以及鋼的熱處理；并詳細論述了相應的成型技術(shù)，包括液態(tài)金屬鑄造成型、固態(tài)金屬塑性成型及金屬連接成型。此外，本書對機械零件的失效與選材及毛坯的選擇等內(nèi)容也進行了系統(tǒng)介紹。
在編寫方式及內(nèi)容選擇和安排上，本書具有以下特點。
(1)應用導向：本書編寫力求適應機械類專業(yè)的實際應用，以科學性與實用性為目標。
(2)系統(tǒng)性與重點突出：內(nèi)容既系統(tǒng)豐富又重點明確，各章節(jié)相互聯(lián)系又相對獨立，適應不同專業(yè)、學習背景、學時安排及學生層次的需求。
(3)習題輔助：為加深學生對課程內(nèi)容的理解和鞏固所學知識，并訓練其獨立分析與解決問題的能力，每章后附有習題，供學生復習使用。
上海建橋?qū)W院范麗教授和上海海事大學董麗華教授為本書主編，上海海事大學陳�？淌凇⑸虾＝�?qū)W院都海良教授為本書副主編，上海建橋?qū)W院高強、張迪及劉永峰老師，上海海事大學董耀華老師參與編寫。在此，向為本書出版付出辛勤努力的全體同仁致以衷心的感謝!
由于編者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者批評指正。
范麗，上海建橋?qū)W院教授，機電學院院長助理。發(fā)表SCI論文20余篇，授權(quán)發(fā)明專利3項，出版著作5部。研究領域為表面耐磨及耐腐蝕涂層與防護材料，及其性能測試分析。
董麗華，上海海事大學海洋科學與工程學院二級教授，博士生導師。交通運輸部領軍人才，上海市曙光學者，上海市三八紅旗手�，F(xiàn)任上海深遠海洋裝備材料工程技術(shù)研究中心主任，上海市重型破冰船關(guān)鍵鋼材協(xié)同創(chuàng)新中心主任，海洋材料科學與工程研究院常務副院長。作為首席科學家，主持國家海洋行業(yè)公益性重大項目1項，主持完成國家自然基金、國家重點研發(fā)計劃子課題，上海市曙光計劃、交通部重點科技項目、上海市科技創(chuàng)新行動計劃等科研項目50余項。獲國家、省部級科技進步獎10余項，其它獎多項。發(fā)表學術(shù)論文100余篇，其中被SCI收錄70余篇，出版著作12部，授權(quán)專利30余項。
陳海?，上海海事大學副教授。長期從事材料表面耐磨與防腐技術(shù)開發(fā)及3D打印技術(shù)研究�，F(xiàn)為上海鋁業(yè)協(xié)會專家委員，上海市機械工程學會先進制造技術(shù)專業(yè)委員會會員。主持完成國家及上海市十多項科研項目，發(fā)表論文80余篇，其中SCI收錄30余篇，申請國家發(fā)明專利30余項。
都海良，上海建橋?qū)W院教授，機電學院副院長。長期在國內(nèi)外高校、研究機構(gòu)、跨國公司工作，從事能源材料、表面工程與表征、納米技術(shù)、防腐工程的研究。在英國諾森比亞大學和跨國公司（ALSTOM）工作期間，主持和參與了多項由英國工程物理科學研究基金會（EPSRC）、英國技術(shù)戰(zhàn)略署（TSB）、英國皇家學會（RS）以及歐盟第六、第七框架研究項目（6th、7th FP），在國際期刊和國際會議發(fā)表論文100多篇。近年，與韓國明知大學等合作，積極從事表面工程領域的科學研究，指導年輕教師在半導體功能涂層，抗腐蝕、抗磨損涂層的制備和表面性能表征等方面的研究。在SCI期刊發(fā)表30余篇學術(shù)論文。
第0章 緒論
0.1 材料的發(fā)展與人類文明_1
0.2材料的分類_2
0.3 材料科學與工程的內(nèi)涵_2
0.4材料科學的研究內(nèi)容_4
0.5材料的基本加工工藝_6
0.6本課程的學習內(nèi)容及任務_6習題_7
第一部分 工程材料的基礎理論
第1章 工程材料的分類與性能
1.1 工程材料的分類及概述_11
1.2 工程材料的力學性能_12
1.3 工程材料的其他性能_22
習題_26
第2章 金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶
2.1 純金屬的常見晶體結(jié)構(gòu)_27
2.2金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)_34
2.3 金屬的結(jié)晶與同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變_37習題_40
第3章 二元合金相圖及其應用
3.1 合金的相結(jié)構(gòu)_42
3.2 二元合金相圖及杠桿定律_46
3.3 常見的二元合金相圖_50
3.4 合金的性能與相圖的關(guān)系_58
3.5鐵碳合金相圖_59
習題_74
第4章 鋼的熱處理
4.1鋼的熱處理基礎_76
4.2 鋼的普通熱處理_87
4.3 鋼的表面熱處理_94
習題_99
第二部分 常用工程材料
第5章 鋼鐵
5.1 碳鋼_105
5.2合金鋼_113
5.3合金結(jié)構(gòu)鋼_115
5.4合金工具鋼_121
5.5特殊性能鋼_128
5.6 鑄鐵_136
習題_149
第6章 有色金屬及其合金
6.1鋁及鋁合金_151
6.2銅及銅合金_155
6.3 鈦及鈦合金_161
6.4軸承合金_163
習題_165
第7章 非金屬
7.1高分子材料_166
7.2 陶瓷材料_188
7.3 復合材料_193
習題_198
第三部分 工程材料成型技術(shù)
第8章 液態(tài)金屬鑄造成型
8.1 鑄造成型工藝方法_201
8.2 鑄造成型理論基礎_212
8.3鑄造成型工藝設計_225
習題_232
第9章 固態(tài)金屬塑性成型
9.1金屬塑性成型的理論基礎_234
9.2 常用鍛造方法_243
習題_263
第10章 金屬連接成型
10.1 焊接_267
10.2 常用金屬材料的焊接_271
10.3焊接結(jié)構(gòu)設計_278
10.4膠接_284
習題_287
第四部分 工程材料的應用及成型工藝的選擇
第11章 機械零件的失效與選材
11.1 機械零件的失效分析_291
11.2 選材的一般原則_294
11.3 典型零件的選材與工藝_297
習題_303
第12章 毛坯的選擇
12.1 毛坯的選擇原則_305
12.2零件的結(jié)構(gòu)分析及毛坯選擇_309
12.3 毛坯選擇實例_312
習題_314
參考文獻_315
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