机械工程材料
用于制造各类机械零件、构件的材料和在机械制造过程中所应用的工艺材料。
简史人类在同自然界的斗争中,不断改进用以制造工具的材料。最早是用天然的石头和木材制作工具,以后逐步发现和使用金属。中国使用金属材料的历史悠久,在两千多年前的《考工记》中就有“金之六齐”的记载,这是关于青铜合金成分配比规律最早的阐述。人类虽早在公元前已了解金、银、铜、汞、锡、铁、铅等多种金属,但由于采矿和冶炼技术的限制,在相当长的历史时期内,很多器械仍用木材制造或采用铁木混合结构。直到1856年英国人H.贝塞麦发明转炉炼钢法,1856~1864年英国人K.W.西门子和法国人P.┵.马丁发明平炉炼钢以后,大规模炼钢工业兴起,钢铁才成为最主要的机械工程材料。到20世纪30年代,铝(见铝合金)、镁(见镁合金)等轻金属逐步得到应用。第二次世界大战后,科学技术的进步促进了新型材料的发展,球墨铸铁、合金铸铁、合金钢、耐热钢、不锈钢、镍合金、钛合金和硬质合金等相继形成系列并扩大应用。同时,随着石油化学工业的发展,促进了合成材料的兴起,工程塑料、合成橡胶和胶粘剂等在机械工程材料中的比重逐步提高。另外,宝石、玻璃和特种陶瓷材料等也逐步扩大在机械工程中的应用。
分类机械工程材料涉及面很广,按属性可分为金属材料和非金属材料两大类。金属材料包括黑色金属和有色金属。有色金属用量虽只占金属材料的5%,但因具有良好的导热性、导电性,以及优异的化学稳定性和高的比强度等,而在机械工程中占有重要的地位。非金属材料又可分为无机非金属材料和有机高分子材料。前者除传统的陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料外,还包括氮化硅、碳化硅等新型材料以及碳素材料(见碳和石墨材料)等。后者除了天然有机材料如木材、橡胶等外,较重要的还有合成树脂(见工程塑料)。此外,还有由两种或多种不同材料组合而成的复合材料。这种材料由于复合效应,具有比单一材料优越的综合性能,成为一类新型的工程材料。
机械工程材料也可按用途分类,如结构材料(结构钢)。工模具材料(工具钢)。耐蚀材料(不锈钢)、耐热材料(耐热钢)、耐磨材料(耐磨钢)和减摩材料等。由于材料与工艺紧密联系,也可结合工艺特点来进行分类,如铸造合金材料、超塑性材料、粉末冶金材料等。粉末冶金可以制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料,也可直接制造各种精密机械零件,已发展成一类粉末冶金材料。
展望机械产品的可靠性和先进性,除设计因素外,在很大程度上取决于所选用材料的质量和性能。新型材料的发展是发展新型产品和提高产品质量的物质基础。各种高强度材料的发展,为发展大型结构件和逐步提高材料的使用强度等级,减轻产品自重提供了条件;高性能的高温材料、耐腐蚀材料为开发和利用新能源开辟了新的途径。现代发展起来的新型材料有新型纤维材料、功能性高分子材料、非晶质材料、单晶体材料、精细陶瓷和新合金材料等,对于研制新一代的机械产品有重要意义。如碳纤维比玻璃纤维强度和弹性更高,用于制造飞机和汽车等结构件,能显著减轻自重而节约能源。精细陶瓷如热压氮化硅和部分稳定结晶氧化锆,有足够的强度,比合金材料有更高的耐热性,能大幅度提高热机的效率,是绝热发动机的关键材料。还有不少与能源利用和转换密切有关的功能材料的突破,将会引起机电产品的巨大变革。
随着科学技术的发展,尤其是材料测试分析技术的不断提高,如电子显微技术、微区成分分析技术等的应用,材料的内部结构和性能间的关系不断被揭示,对于材料的认识也从宏观领域进入微观领域。在认识各种材料的共性基本规律的基础上,正在探索按指定性能来设计新材料的途径。
图书信息

书 名: 机械工程材料
作者:文九巴
出版社:机械工业出版社
出版时间: 2009年08月
ISBN: 9787111276401
开本: 16开
定价: 36元
内容简介《机械工程材料(第2版)》是根据高等院校机械类冷加工各专业工程材料课程的基本要求编写的试用教材。《机械工程材料(第2版)》从机械类各专业学生实际需要出发,介绍了常用机械工程材料及其应用,主要内容包括:材料的结构和金属的结晶;金属的塑性变形与再结晶;材料的力学性能;二元合金相图;铁碳合金;钢的热处理;合金钢;铸铁;非铁(有色)金属及其合金;机械零件选材及工艺路线分析;非金属机械工程材料(包括高分子材料、工程塑料、橡胶材料、工程陶瓷材料、复合材料)等。书末附录介绍了常用力学性能指标及硬度试验方法,金属硬度及其与强度的换算以及国内外常用钢材牌号。《机械工程材料(第2版)》在选材方面注重联系实际,反映材料科学的新近成果。书中的相关内容也采用了新的国家标准。
《机械工程材料(第2版)》可作为高等院校机械类或近机类冷加工各专业使用的教材,也可供专业技术人员阅读参考。
图书目录第2版前言
第1版前言
绪论
第一章 材料的结构和金属的结晶
第二章 金属的塑性变形与再结晶
第三章 材料的力学性能
第四章 二元合金相图
第五章 铁碳合金
第六章 钢的热处理
第七章 合金钢
第八章 铸铁
第九章 非铁(有色)金属及其合金
第十章 机械零件选材及工艺路线分析
第十一章 高分子材料
第十二章 工程陶瓷材料
第十三章 复合材料
附录
参考文献
……