工程设计中的材料选择与应用[电子资源.图书]

第1篇工程材料与加工概述 12页
第1章工程材料特征 12页
1.1材料科学和工程材料 12页
1.1.1材料科学、材料工程与工程材料 12页
1.1.2工程材料的分类 13页
1.1.3结构材料和功能材料 13页
1.1.4传统材料和新型材料 15页
1.2工程材料的内部构成与集合状态特征 16页
1.2.1构成工程材料的结构层次 16页
1.2.2工程材料的键合特征 17页
1.2.3工程材料的集合状态 18页
1.2.4相图、相变和动力学曲线 22页
1.2.5单相与多相组织形貌及对材料性能的影响 28页
1.3工程材料的性能特征 30页
1.3.1金属材料的特征 30页
1.3.2陶瓷材料的特性 31页
1.3.3高分子材料的特性 32页
1.4工程材料主要性能的比较 33页
第2章常用工程材料品种与应用 35页
2.1常用钢铁材料 35页
2.1.1碳钢 35页
2.1.2合金钢 36页
2.1.3铸铁 41页
2.2常用有色金属材料 43页
2.2.1铝及铝合金 43页
2.2.2铜及铜合金 43页
2.3常用陶瓷材料 44页
2.3.1普通陶瓷 44页
2.3.2氧化物陶瓷 45页
2.3.3非氧化物陶瓷 45页
2.3.4金属陶瓷 45页
2.4常用高分子材料 46页
2.4.1塑料 47页
2.4.2其他常用高分子材料 52页
第3章工程材料制备与零件加工成形 53页
3.1工程材料制备方法 53页
3.1.1金属材料制备 53页
3.1.2非金属材料制备 59页
3.2零件(制品)的成形 60页
3.2.1金属零件铸造、压力加工、焊接成形和粉末冶金成形 60页
3.2.2非金属材料零件(制品)成形 67页
3.2.3切削加工和特种加工成形 72页
3.3零件(制品)的热处理和表面处理 72页
3.3.1金属材料零件热处理 72页
3.3.2非金属材料零件(制品)的热处理 74页
3.3.3零件的表面处理 75页
3.4现代材料制备工艺与技术 77页
3.4.1纳米材料的制备 77页
3.4.2自蔓延合成技术 77页
3.4.3物理气相沉积 78页
3.4.4金属雾化喷射沉积 78页
3.4.5金属半固态加工制备 78页
3.4.6氧化物弥散强化与机械合金化 78页
3.5零件(制品)的加工工艺性 79页
3.5.1金属零件的加工工艺性 79页
3.5.2塑料制品成形工艺性 81页
3.5.3陶瓷零件的工艺性 82页
第2篇设计制造与选材因素 83页
第4章工程构件工作负荷特点 83页
4.1力学负荷 83页
4.1.1简单负荷与复合负荷 84页
4.1.2静负荷与动负荷 85页
4.1.3应力集中与复杂应力状态 87页
4.1.4非均匀负荷 91页
4.2热负荷 91页
4.2.1高温和低温的影响 91页
4.2.2热应力和热疲劳 92页
4.2.3热冲击 93页
4.3环境介质及其他表面作用 94页
4.3.1环境介质作用 94页
4.3.2表面摩擦作用和其他表面作用 95页
第5章工程设计与制造的选材基础 97页
5.1选材背景、原则和选材的一般过程 97页
5.1.1新产品开发 97页
5.1.2选材原则与制约因素 101页
5.1.3选材的一般过程 104页
5.2材料性能与设计指标 107页
5.2.1工程设计与材料设计 107页
5.2.2材料性能、零件使用性能与机器设计特征 108页
5.2.3设计性指标与安全性指标 109页
5.2.4结构零件硬度指标及适用性 113页
5.3材料和零件性能的影响因素 116页
5.3.1冶金因素 116页
5.3.2组织状态 118页
5.3.3尺寸等因素 118页
5.3.4残余应力 119页
5.3.5材料的环境劣化 120页
5.4材料选择的经济性考虑 121页
5.4.1材料成本的追求 121页
5.4.2材料成本的影响因素 122页
5.5零件制造工艺与设计选材 123页
5.5.1零件制造工艺的目标 123页
5.5.2设计、选材和制造的工艺背景 123页
5.5.3各种工艺过程的工艺特性和局限性 125页
5.5.4工艺方案实例 127页
5.5.5制造工艺的成本 128页
5.6材料资源、能源与环保 130页
5.6.1资源、能源与环保 130页
5.6.2机械工程材料节材、节能途径 132页
第6章工程材料在设计选用中的基本适应性 134页
6.1工程材料的使用概况 134页
6.2金属材料选用的适应性 135页
6.2.1选择金属材料的一般原则和考虑 136页
6.2.2选用金属材料的限制 137页
6.3高分子材料选用的适应性 138页
6.3.1高分子材料工程应用的基本要求 138页
6.3.2塑料材料的选用原则 138页
6.3.3不宜选用塑料的场合 140页
6.3.4选用塑料的适宜条件 141页
6.3.5塑料材料的应用情况和选材 142页
6.3.6塑料代用其他工程材料 144页
6.4陶瓷材料选用的适应性 146页
6.4.1陶瓷材料应用的工程特征 146页
6.4.2陶瓷材料工程应用的限制和应注意的问题 147页
6.4.3陶瓷产品的结构和强度设计 149页
6.4.4陶瓷材料应用情况和选材 150页
第3篇材料选择方法与应用 154页
第7章工程设计中常用选材方法 154页
7.1经验和传统选材 154页
7.1.1经验选材 154页
7.1.2行业传统选材 155页
7.1.3试行-错误法选材 156页
7.2半经验选材 158页
7.2.1类比法选材 159页
7.2.2筛选法选材 159页
7.2.3按使用性能的设计选材 161页
7.3产品与制造信息反馈选材 168页
7.3.1原材料与制造信息 169页
7.3.2使用和失效情况反馈 169页
7.3.3市场信息与备件消耗 170页
7.4现代选材方法介绍 171页
7.4.1选材的成本效益因素 172页
7.4.2价值分析法 179页
7.4.3目标函数法及其他方法 180页
7.4.4计算机辅助选材 181页
第8章根据力学性能选材 183页
8.1按刚度选材 183页
8.1.1零件的刚度因素 183页
8.1.2刚度选材实例 186页
8.2按强度选材 188页
8.2.1零件强度的因素 188页
8.2.2提高材料强度的工程途径 189页
8.2.3强度选材的其他考虑 190页
8.2.4按强度选材实例 191页
8.3按韧性选材 192页
8.3.1零件韧性的因素 193页
8.3.2提高材料韧性的工程途径 194页
8.3.3韧性选材的考虑 195页
8.3.4韧性选材实例 198页
8.4按疲劳强度选材 200页
8.4.1零件疲劳寿命的因素 200页
8.4.2提高材料疲劳抗力的工程途径 202页
8.4.3疲劳强度选材的考虑 204页
8.4.4实例:铁素体-珠光体冷轧板材的剩余疲劳寿命 205页
8.5按综合力学性能选材 206页
8.5.1综合力学性能选材的考虑 206页
8.5.2轴类零件综合力学性能选材实例 208页
第9章现代定量选材与应用 212页
9.1星形轮廓模型法和统计数量化综合法选材 212页
9.1.1星形轮廓模型法 212页
9.1.2统计数量化综合法 214页
9.2选材的成本分析 215页
9.2.1单位成本分析 215页
9.2.2材料的理论价值评价法 216页
9.2.3最低成本分析法 216页
9.2.4应用 218页
9.3按价值工程法选材 219页
9.3.1价值工程的产生和发展 219页
9.3.2价值工程的基本原理 220页
9.3.3单一零件的价值工程分析方法与应用 223页
9.3.4产品或部件的综合分析法 228页
9.3.5全过程(总价值)评定 231页
9.3.6应用价值工程选定材料的工艺方案 232页
9.4选材的综合技术经济评价 235页
9.4.1选材的综合技术经济评价的方法 235页
9.4.2示例 235页
9.5按目标函数法选材 236页
9.5.1基本概念及原理 236页
9.5.2目标函数的基本分析方法 237页
9.5.3实例分析 238页
9.6可靠性方法在材料和工艺选择中的应用 242页
9.6.1产品的可靠性 242页
9.6.2可靠性分析的原理和方法 242页
9.6.3可靠性在材料选择中的应用 243页
第10章材料数据库在选材中的应用 245页
10.1材料数据库 245页
10.1.1材料数据库的特点 245页
10.1.2材料数据库的兴起与发展 246页
10.1.3材料数据库的结构与内容 248页
10.1.4材料数据库在选材中的应用 250页
10.2耐磨料磨损材料数据库介绍 251页
10.2.1现状与需求 251页
10.2.2数据库系统预定功能及数据分析 251页
10.2.3建立耐磨料磨损工作系统 253页
10.2.4耐磨料磨损材料数据库的特点 253页
10.2.5耐磨料磨损材料数据库的框架与内容 253页
10.2.6耐磨料磨损材料数据库的选材功能简介 260页
第4篇几种特殊环境工况的选材及应用 265页
第11章摩擦磨损条件下工作零件的选材 265页
11.1摩擦、磨损、润滑与磨损类型 265页
11.1.1固体材料间的摩擦、磨损与润滑 265页
11.1.2常见磨损类型 267页
11.2摩擦磨损条件下的选材对策 268页
11.2.1对耐磨材料的一般要求 268页
11.2.2磨料磨损、黏着磨损和疲劳磨损的选材考虑 269页
11.2.3几种典型磨损工况下的推荐用材 270页
11.3减摩材料与轴承合金的选择与应用 272页
11.3.1减摩材料的性能及使用要求 272页
11.3.2减摩材料与减摩表面处理 273页
11.3.3滑动轴承合金 274页
11.3.4减摩材料的选择因素 274页
11.4摩阻材料的选择与应用 276页
11.4.1摩阻材料的性能要求 276页
11.4.2常见摩阻材料 276页
11.4.3摩阻材料的选择与应用 277页
11.5耐磨材料及应用 278页
11.5.1常用金属耐磨材料 278页
11.5.2非金属耐磨材料及应用 281页
11.5.3提高材料耐磨性的表面处理技术 283页
11.5.4典型耐磨件选材及实例 286页
第12章腐蚀环境下工作零件的选材 290页
12.l化学腐蚀和电化学腐蚀 290页
12.1.l化学腐蚀和电化学腐蚀的差异 290页
12.1.2常见的腐蚀介质环境特点 292页
12.1.3介质与应力联合作用下的零件失效 294页
12.2常见耐蚀材料与应用 296页
12.2.l工程材料的耐蚀性 296页
12.2.2不锈钢与耐蚀合金 298页
12.2.3其他耐蚀工程材料 303页
12.2.4合理选择耐蚀材料 306页
12.2.5几个实例 306页
12.3改善金属材料抗蚀能力的工程防护措施 308页
12.3.l改善介质的腐蚀条件 308页
12.3.2电化学保护 311页
12.3.3表面防护涂层 313页
12.4在结构设计中防止腐蚀的考虑 315页
12.4.1一般原则 315页
12.4.2若干具体办法 316页
第13章高低温下工作零件的用材选材 320页
13.1材料在高温下的力学行为 320页
13.1.1高温下材料性能的下降和蠕变行为 320页
13.1.2工程合金高温长时运行过程中的退化 322页
13.2根据耐热性和蠕变性能选材 325页
13.2.1工程材料的耐热性 325页
13.2.2根据蠕变性能选择金属和陶瓷材料 326页
13.2.3耐热塑料的选用 327页
13.3高温氧化及抗氧化材料 330页
13.3.1材料的氧化特征 330页
13.3.2抗氧化金属材料 331页
13.3.3零件表面抗氧化涂层 331页
13.4材料在低温下的行为 332页
13.4.1材料低温下的力学行为 332页
13.4.2防止材料低温脆断的工程措施 335页
13.5低温用材及选择 336页
13.5.1低温材料的选用分析与定量化比较 336页
13.5.2低温合金及选用 340页
13.5.3低温塑料的选用 342页
附录 344页
附录1常用塑料、复合材料编写代号 344页
附录2部分国家常用钢材牌号对照 345页
附录3洛氏硬度HRC、HRA、HRB与其他硬度、强度换算关系 347页
附录4洛氏硬度HRB、HRA与其他硬度、强度换算关系 347页
附录5常用钢材在水、油中的临界淬透直径 348页
附录6常用热处理方法的相对加工费用 348页
附录7常用金属材料的相对价格 348页
附录8常用工程塑料的相对价格 349页
参考文献 350页